بطاقات الطاقة المتجددة توجيهي 2026

Q: ما هي بطاقات الطاقة المتجددة التعليمية؟

بطاقات مصطلح وتعريف لمادة الطاقة المتجددة تغطي المفاهيم الأساسية لكل درس، لحفظ سريع بأسلوب الاستدعاء النشط.

Q: هل هي مبنية على المنهج؟

نعم — مبنية من المنهج المقرّر وتغطي وحدات المادة الرسمية. يمكنك معاينة البطاقات داخل TawjihiAI.

Question 1

مِمَّ تتكون الخلية الشمسية (الكهروضوئية)؟

Accepted Answer

تتكون الخلية الشمسية من طبقة سيليكون، يضاف إليها بعض الشوائب؛ لتعطيها بعض الخواص الكهربائية.

Question 2

قارن بين الطبقة السالبة (N) والطبقة الموجبة (P) في الخلية الشمسية.

Accepted Answer

الطبقة السالبة (N): هي الطبقة العلوية، مشوبة بعنصر خماسي (مثل الفسفور) لتعطي خاصية ضخ الإلكترونات. الطبقة الموجبة (P): هي الطبقة السفلى، مشوبة بعنصر ثلاثي (مثل البورون) لتعطي خاصية امتصاص الإلكترونات.

Question 3

علّل: تُعد تقنية نصف الخلية (Half Cut Cell) أفضل من الخلايا الكاملة في تقليل الخسائر.

Accepted Answer

لأن قطع الخلايا إلى أنصاف يؤدي إلى انخفاض التيار الكهربائي إلى النصف، مما يسبب تقليل الخسائر الناتجة عن المقاومة إلى الربع وفق العلاقة: خسائر القدرة الكهربائية = (التيار المار)2 × المقاومة.

Question 4

بيّن الفرق في مقاومة تأثير الظل بين الألواح ذات الخلايا الكاملة وألواح أنصاف الخلايا.

Accepted Answer

الألواح الكاملة: مقسمة لـ 3 مناطق، تظليل خلية واحدة يوقف ثلث اللوح. ألواح أنصاف الخلايا: مقسمة لـ 6 مناطق مستقلة، مما يضاعف مقاومة اللوح للظل.

Question 5

علّل: تُثبّت الألواح الشمسية تثبيتاً مائلاً ولا تُثبّت أفقياً.

Accepted Answer

من أجل تحسين الإنتاج، ولمنع تراكم الأوساخ على الألواح، وتسهيل تنظيفها.

Question 6

بيّن المقصود بـ (ظروف الفحص المعيارية - STC).

Accepted Answer

ظروف تتضمن: إشعاع شمسي بقدرة (1000 وات/متر مربع)، وزن الهواء (AM=1.5)، ودرجة حرارة الخلايا (25) درجة مئوية.

Question 7

قارن بين (جهد الدارة المفتوحة VOC) و (تيار دارة القصر ISC) من حيث القيمة عند حدوثهما.

Accepted Answer

في جهد الدارة المفتوحة (VOC) يكون التيار مساوياً صفراً، وفي تيار دارة القصر (ISC) يكون فرق الجهد مساوياً صفراً.

Question 8

ما المقصود بـ (أقصى جهد مستمر للنظام - Maximum System Voltage - VL)؟

Accepted Answer

أقصى جهد مستمر يستطيع أن تعمل عنده اللوحات من دون مشاكل، وتحدد قيمة عزل الكوابل والقواطع.

Question 9

بيّن القانون المستخدم لحساب الإشعاع المصحح بناءً على الجداول المرجعية.

Accepted Answer

الإشعاع المصحح = الإشعاع الساقط × معامل التصحيح (المستخرج من الجداول).

Question 10

قارن بين معامل تصحيح الإشعاع عند زاوية ميل 0 درجة في شهري كانون الثاني وحزيران (دائرة عرض 31).

Accepted Answer

في كلا الشهرين، يكون معامل التصحيح عند زاوية ميل 0 درجة مساوياً لـ 1.

Question 11

استخرج من الجدول (2): ما قيمة معامل تصحيح الإشعاع عند زاوية ميل 45 درجة في شهر تموز لدائرة عرض 31؟

Accepted Answer

قيمة معامل التصحيح هي 0.78.

Question 12

علّل: لماذا تختلف معاملات تصحيح الإشعاع بين الجدول (2) والجدول (3) لنفس زاوية الميل ونفس الشهر؟

Accepted Answer

بسبب اختلاف الموقع الجغرافي (دائرة عرض 31 درجة مقابل دائرة عرض 32 درجة)، حيث يؤثر خط العرض على زاوية سقوط الأشعة الشمسية.

Question 13

ما هي المراحل الأساسية الثلاث لعملية تصميم الأنظمة الشمسية؟

Accepted Answer

مدخلات ← عمليات ← مخرجات.

Question 14

علّل: تُعد الأحمال الكهربائية أهم مدخلات عملية تصميم المحطات الشمسية المنفصلة عن الشبكة.

Accepted Answer

حيث إن المحطة تُبنى لتغذية هذا الحمل في الظروف كافة، وتُحسب الأحمال من خلال معرفة قدرة الأجهزة، ومدة تشغيلها بما يتوافق مع حاجة المستهلك.

Question 15

عدّد تقنيات تقدير الأحمال الكهربائية المعتمدة في تصميم المحطات الشمسية المنفصلة.

Accepted Answer

1. متوسط الاستهلاك في السنين أو الشهور السابقة. 2. مواصفة القدرة المكتوبة على كل جهاز. 3. اتباع قيم الاستهلاك النمطية.

Question 16

عرّف مفهوم 'الشهر الأسوأ' (Worst Month) في تصميم الأنظمة الشمسية.

Accepted Answer

هو الشهر الذي تكون فيه نتيجة قسمة الوارد الشمسي الأفقي اليومي (H) على كمية الاستهلاك اليومي (E) أقل ما يمكن، حيث إذا تم تلبية الاحتياجات في هذا الشهر فسيتم بالتأكيد تلبيتها في بقية الأشهر.

Question 17

ما المقصود بـ 'شهر التصميم'؟

Accepted Answer

هو الشهر الذي يمثل أسوأ شهر إشعاعي، حيث يتم تحديد معدل الاستهلاك اليومي (E) ومعدل الإنتاج اليومي (H) لكل شهر، وأقل قيمة تحصل في الجدول هي التي تُعتمد لغايات التصميم.

Question 18

علّل: لا تُركّب الألواح الشمسية أفقياً.

Accepted Answer

1. إنتاج اللوحات الأفقية في الغالب يكون أقل من إنتاجها فيما لو كانت مائلة. 2. تتعرض لتراكم كبير للأوساخ والمياه. 3. تنظيفها أمر أصعب بسبب عدم انزلاق الماء عنها تلقائياً.

Question 19

رتّب خطوات تصميم بنك البطاريات في النظام الشمسي.

Accepted Answer

1. تحديد كمية الطاقة (مجموع الأحمال E). 2. تحديد عدد أيام الاستقلالية (N). 3. تحديد عمق تفريغ البطارية (DoD). 4. إيجاد معامل الكفاءة العام للمحطة (R). 5. معرفة كمية الطاقة الواجب استهلاكها من البطارية (Eb). 6. تحديد حجم (سعة) البطارية (C).

Question 20

احسب معامل الكفاءة العام للمحطة (R) بناءً على المعادلة المعتمدة.

Accepted Answer

يُحسب وفق المعادلة: R = 1 - k_b - k_c - k_v حيث k_b معامل خسارة البطارية، k_c معامل خسارة الإنفيرتر، وk_v معامل الخسائر الأخرى.

Question 21

عدّد مواقع الربط الخمسة الرئيسية للكوابل في النظام الشمسي المنفصل عن الشبكة.

Accepted Answer

1. بين الألواح الشمسية والشاحن. 2. بين الشاحن والبطارية. 3. بين البطارية والإنفيرتر. 4. بين الإنفيرتر وأحمال التيار المتناوب. 5. بين الشاحن وأحمال التيار المستمر.

Question 22

علّل: لماذا يجب اختيار مقاطع الكوابل بحيث لا تتجاوز معايير هبوط الجهد المحددة؟

Accepted Answer

لتجنب حدوث خسائر في الكابل تتمثل في شكل حرارة زائدة، ولضمان تحمل الكابل لمرور التيار الثابت باستمرار دون تلف.

Question 23

ما هي العلاقة الرياضية المستخدمة لحساب مساحة مقطع الكابل (S)؟

Accepted Answer

S = (2 × L × i)/(56 × Δ V)

Question 24

صنّف الحد الأقصى المسموح لهبوط الجهد حسب مسار الكابل.

Accepted Answer

| مسار الكابل | الحد الأقصى لهبوط الجهد | | :--- | :--- | | الألواح الشمسية والشاحن | 3% | | الشاحن والبطارية | 1% | | البطارية والإنفيرتر | 1% | | الإنفيرتر وأحمال التيار المتناوب | 3% | | الشاحن وأحمال التيار المستمر | 3% |

Question 25

ما المقصود بمنظمات الشحن من نوع (MPPT)؟

Accepted Answer

هي منظمات شحن تعمل على الحصول على أفضل قدرة من الألواح الشمسية وبأعلى كفاءة، إضافة إلى أنها لا تتقيد بفرق الجهد المعياري لبنك البطاريات، حيث تعتمد على فصل فرق جهد البطاريات ومراحلها عن فرق جهد الألواح الشمسية.

Question 26

علّل: تُعد منظمات الشحن من نوع (PWM) مناسبة فقط للأنظمة البدائية والرخيصة والصغيرة.

Accepted Answer

لأنها تتصف بأنها رخيصة الثمن، وتتمتلك كفاءة منخفضة في جمع القدرة الكهربائية من الألواح الشمسية، ولا تتأثر من انخفاض الكفاءة.

Question 27

قارن بين منظمات الشحن (PWM) و (MPPT) من حيث آلية نقل القدرة.

Accepted Answer

منظمات (PWM) توصل الألواح بالبطارية مباشرة على شكل نبضات، بينما منظمات (MPPT) لا تنقل فرق جهد البطاريات إلى الألواح، إنما تُنقل قدرة الألواح إلى البطاريات مع اختلاف قيمة فرق الجهد والتيار من قيمها عند الألواح إلى قيم مختلفة عند البطاريات.

Question 28

بيّن معيار الأمان الواجب مراعاته عند اختيار منظم الشحن في المحطة الشمسية.

Accepted Answer

على منظم الشحن أن يتحمل جهد الدارة المفتوحة للألواح الشمسية، وتيار دائرة القصر على المدخل، مع إضافة معامل أمان إضافي قيمته 25%.

Question 29

اذكر الاعتبارات الواجب مراعاتها عند حساب كفاءة منظم الشحن.

Accepted Answer

1. أخذ قراءات فرق الجهد الداخل والخارج من أقرب نقطة للشاحن لتجنب شمل خسائر التوصيل. 2. إجراء القياس أثناء مرحلة الشحن السريع، لأن الشاحن يتوقف عن إعطاء نتائج صحيحة عند انتقاله لمرحلة التعويم. 3. عند المقارنة بين شاحنين، يجب أن تتم عملية القياس ضمن الشروط الجوية نفسها (الألواح، الإشعاع، والميل).

Question 30

صنّف مصادر الظلال المؤثرة على إنتاج الألواح الشمسية.

Accepted Answer

1. الظلال البعيدة (Far Shading): مصدرها الغيوم والضباب والجزيئات العالقة بالهواء. 2. الظلال القريبة (Near Shading): الناجمة من الأجسام الثابتة المختلفة. 3. ظل المتواليات (Shed Shading): الظل الناتج عن سطور الألواح الشمسية المتعاقبة التي ترمي ظل بعضها على بعض.

بطاقات الطاقة المتجددة توجيهي: مراجعة سريعة

مقدمة في الطاقة الشمسية

المحطات الشمسية المنفصلة عن شبكة الكهرباء المحلية

تصميم الألواح الشمسية وهياكلها وتركيبها

تصميم المحطات الشمسية المتصلة بشبكة الكهرباء المحلية

تركيب المحطات الشمسية المتصلة بشبكة الكهرباء المحلية