Hybrid Solar Systems Design for Residential Projects

:مخرجات اللقاء الأول

 التعرف على أنظمة الهايبرد ومكوناتها الرئيسية
  تعلم كيفية جمع بيانات المشروع وتحليلها باستخدام إكسل
 إجراء تحليل الأحمال الكهربائية باستخدام إكسل
قراءة وتحليل الداتاشيت الخاصة بالألواح الشمسية واستخراج أهم القيم التصميمية
البدء بقراءة وتحليل الداتاشيت الخاصة بالبطاريات

Learning Outcomes – Session 1

1. Introduction to Hybrid Solar Systems and Their Main Components.
2. Learning How to Collect and Analyze Project Data Using Excel.
3. Performing Residential Load Analysis Using Excel.
4. Reading and Analyzing the Solar Panel Datasheet and Extracting the Key Design Parameters.
5. Introduction to Battery Datasheet Analysis.

:مخرجات اللقاء الثاني

١. شرح وتحليل ورقة البيانات الفنية لبطارية طاقة شمسية من شركة صن جرو، وفهم أهم المواصفات الفنية وكيفية الاستفادة منها في التصميم.

٢. شرح تسييز منظومة الطاقة الشمسية، وحساب القدرة المطلوبة، وتحديد عدد الألواح الشمسية اللازمة لتغطية استهلاك المنزل.

٣. شرح آلية اختيار قدرة الإنفرتر المناسبة، والتحقق من توافقه مع الألواح الشمسية والبطارية.

٤. شرح اختيار سعة البطارية المناسبة لتغطية الأحمال الاحتياطية وفق متطلبات العميل وفترة التشغيل المطلوبة.

:مخرجات اللقاء الثالث

١. استخدام برنامج إكسل لإجراء حسابات تسييز مكونات نظام الهايبرد بطريقة هندسية صحيحة

٢. اختيار مكونات النظام بالاعتماد على نتائج الحسابات ومتطلبات المشروع

٣. قراءة وتفسير مواصفات مدخل الألواح الشمسية في ورقة البيانات الفنية للإنفرتر الهايبرد، وفهم حدود الجهد والتيار وعدد متتبعات نقطة القدرة القصوى

٤. قراءة وتفسير مواصفات مدخل البطارية، وفهم مجال جهد البطارية، وتيارات الشحن والتفريغ، ومتطلبات التوافق مع الإنفرتر

٥. التعرف على مكونات نظام الهايبرد كما يوضحها دليل الشركة المصنعة، وفهم آلية ترابطها داخل النظام

٦. فهم وظائف الأجزاء الرئيسية داخل الإنفرتر الهايبرد ودور كل جزء في تشغيل النظام

٧. التعرف على نظام إدارة الطاقة وفهم دوره في التحكم بتدفق الطاقة بين الألواح الشمسية والبطاريات والأحمال

٨.استخدام برنامج أوتوكاد لرسم اللوح الشمسي كخطوة أولى في إعداد المخططات الكهربائية لأنظمة الهايبرد

Learning Outcomes – Session 3

1. Use Microsoft Excel to perform proper engineering sizing calculations for hybrid solar system components.
2. Select hybrid system components based on calculation results and project requirements.
3. Read and interpret the PV Input specifications in a hybrid inverter datasheet, including voltage limits, current limits, and the number of Maximum Power Point Trackers (MPPTs).
4. Read and interpret the Battery Input specifications, including battery voltage range, charge and discharge current limits, and inverter compatibility requirements.
5. Identify the main components of a hybrid solar system as presented in the inverter installation manual and understand how they are interconnected.
6. Understand the functions of the main internal components of a hybrid inverter and the role of each component in system operation.
7. Understand the role of the Energy Management System (EMS) in controlling power flow between the photovoltaic array, batteries, and electrical loads.
8. Use AutoCAD to draw a photovoltaic module as the first step in preparing electrical drawings for hybrid solar systems.

:مخرجات اللقاء الرابع

١. استخدام برنامج أوتوكاد لإعداد مخطط توزيع الألواح الشمسية على سطح المبنى بطريقة هندسية ومنظمة

٢. تعلم استخدام المصفوفات في أوتوكاد لتكرار الألواح الشمسية وتكوين الطاولات حسب عدد الألواح والتوزيع المطلوب

٣. توزيع طاولات الألواح الشمسية مع مراعاة أبعاد السطح، والعوائق الموجودة، والمسافات الآمنة عن حواف المبنى

٤. فهم أهمية المسافات بين طاولات الألواح الشمسية، ومراعاة ارتفاع الطاولات وزاوية الميل لتقليل تأثير الظلال المتبادلة بينها

٥. مراعاة مصادر الظلال الموجودة على السطح عند إعداد مخطط توزيع الألواح، والتحقق من ملاءمة التوزيع قبل اعتماده

٦. إعداد مخطط توزيع السلاسل وتوزيع الألواح الشمسية على السلاسل المختلفة وفق نتائج حسابات تصميم السلاسل التي تم إجراؤها مسبقًا

٧. تحديد موقع الإنفرتر الهايبرد على المخطط مع مراعاة مسارات الكوابل، وسهولة الوصول والصيانة، والحماية من الظروف الخارجية

٨. تحديد ورسم مسارات كوابل التيار المستمر من السلاسل الشمسية إلى الإنفرتر، وقياس أطوال الكوابل الموجبة والسالبة مباشرة من مخطط أوتوكاد

٩. إجراء حسابات اختيار مقطع كوابل التيار المستمر للألواح الشمسية والتحقق من قدرة الكابل على تحمل تيار السلسلة

١٠. فهم المفاهيم الأساسية المرتبطة بحسابات الكوابل، بما في ذلك المقاومة، والمقاومية النوعية، ومساحة مقطع الموصل، وطول الكابل، والعلاقة بين هذه المتغيرات

١١. فهم مفهوم هبوط الجهد وأسباب حدوثه وتأثير طول الكابل ومساحة مقطعه ومقاومته والتيار المار فيه على قيمة هبوط الجهد

١٢. استخدام برنامج إكسل لإجراء حسابات هبوط الجهد في كوابل التيار المستمر للألواح الشمسية والتحقق من أن النسبة الناتجة تقع ضمن حدود التصميم المعتمدة

١٣. قراءة بيانات الكوابل من الكتالوجات الفنية والاستفادة من قيم مثل مساحة المقطع، والمقاومة، والقدرة على حمل التيار، ودرجة حرارة التشغيل في عمليات الاختيار والتحقق

١٤. اختيار كابل التيار المستمر الواصل بين البطارية والإنفرتر بالرجوع إلى متطلبات الشركة المصنعة، والتحقق من مساحة المقطع، وتصنيف الجهد، وقدرة الكابل على حمل تيار الشحن والتفريغ

١٥. إجراء حسابات هبوط الجهد لكابل البطارية والتحقق من ملاءمة الكابل المختار لتيار البطارية ومسافة التوصيل

١٦. اختيار كابل التيار المتردد الواصل بين الإنفرتر ولوحة التوزيع الرئيسية بالاعتماد على تيار الخرج الأقصى للإنفرتر ومتطلبات الشركة المصنعة

Learning Outcomes – Session 4

1. Using AutoCAD to prepare the PV module layout on the building rooftop in an organized and engineering-based manner.
2. Learning how to use arrays in AutoCAD to replicate PV modules and create PV tables according to the required module quantity and arrangement.
3. Arranging PV tables while considering rooftop dimensions, existing obstacles, and safe clearances from the building edges.
4. Understanding the importance of spacing between PV tables and considering table height and tilt angle to minimize mutual shading.
5. Considering potential shading sources on the rooftop when preparing the PV layout and verifying the suitability of the layout before finalizing it.
6. Preparing the string layout and distributing PV modules among the different strings based on the previously performed string sizing calculations.
7. Determining the location of the hybrid inverter while considering cable routes, accessibility for operation and maintenance, and protection from environmental conditions.
8. Defining and drawing the DC cable routes from the PV strings to the inverter and measuring the positive and negative cable lengths directly from the AutoCAD layout.
9. Performing PV DC cable sizing calculations and verifying the cable current-carrying capacity against the string current.
10. Understanding the fundamental concepts related to cable calculations, including resistance, resistivity, conductor cross-sectional area, cable length, and the relationships between these parameters.
11. Understanding voltage drop, its causes, and the effects of cable length, conductor cross-sectional area, resistance, and current on the resulting voltage drop.
12. Using Excel to perform voltage drop calculations for PV DC cables and verifying that the resulting percentage is within the adopted design limits.
13. Reading cable technical datasheets and utilizing parameters such as conductor cross-sectional area, resistance, current-carrying capacity, and operating temperature for cable selection and verification.
14. Selecting the DC cable between the battery and the hybrid inverter according to the manufacturer’s requirements and verifying its cross-sectional area, voltage rating, and current-carrying capacity against the battery charging and discharging current.
15. Performing voltage drop calculations for the battery DC cable and verifying the suitability of the selected cable for the battery current and cable route length.
16. Selecting the AC cable between the hybrid inverter and the Main Distribution Board (MDB) based on the inverter’s maximum AC output current and the manufacturer’s requirements.