تشغيل مكيف على الألواح الشمسية والبطاريات، كثيراً ما يسأل عن تشغيل المكيف بشكل كامل على الألواح الشمسية والبطاريات دون شبكة الكهرباء.
بالطبع هناك أنظمة طاقة شمسية يطلق عليها أنظمة الأوف جريد OFF GRID، مهمتها تشغيل الأحمال الكهربائية بالاعتماد على الألواح الشمسية والبطاريات في المناطق الصحراوية أو المناطق النائية.
تشغيل مكيف على الألواح الشمسية والبطاريات
لكي تحدد عدد الألواح الشمسية والبطاريات اللازمة لتشغيل المكيف دون الحاجة إلى مصدر الكهرباء الرئيسي، علينا التنسيق في الحسابات بين الألواح الشمسية والبطاريات مع الأخذ بالاعتبار توفير ألواح شمسية قادرة على شحن البطاريات في نفس اللحظة مع تشغيل المكيف.
بالتالي يجب وضع عدة ألواح إضافية من أجل توفير فائض في الطاقة المنتجة من الألواح الشمسية وتخزينها في بطاريات الطاقة الشمسية، وفي هذا المقال سوف نضع معامل أمان بنسبة 1.5 لتعويض الفقد في الكفاءة.
وننوه هنا إلى وجود بطاريات ليثيوم مخصصة لأنظمة الطاقة الشمسية ذات جودة وكفاءة عالية، مع عدد دورات عالية عند عمق تفريغ تصل إلى 80% وأكثر.
وما يعيب هذه البطاريات عند الغالبية هو سعرها المرتفع مقارنة بكهرباء البلدية حسب أراء البعض، ولكن يمكن القول أن بطاريات الليثيوم تدوم مدة أطول تصل لأكثر من 8 سنوات.
خطوات تحديد عدد الألواح الشمسية والبطاريات
يعتمد اختيار عدد الألواح الشمسية والبطاريات الكهربائية على قدرة جهاز التكييف والعدد، وعلى عدد ساعات التشغيل خلال الليل.
ومن هذا المنطلق سنبدأ في أول خطوة وهو تحديد قدرة جهاز التكييف وليكن جهاز تكييف سعة 1 طن:
تحديد قدرة جهاز التكييف
إليك جدول يوضح بيانات مكيف هوائي ميديا عند T1 وT3، ونحن سوف نعتمد على قدرة المكيف عند T3، نظراً للأجواء الحارة في المملكة العربية السعودية.
قدرة المكيف عند T3 تساوي 1191 واط أي تقريباً 1200 واط
الآن سوف نسحب الاستهلاك خلال النهار والليل بشكل منفصل:
استهلاك الطاقة خلال النهار = قدرة الجهاز × عدد ساعات التشغيل (النهار) × عدد الأجهزة
= 1200 واط × 8 ساعات × 1
= 9600 واط ساعة
استهلاك الطاقة خلال الليل = قدرة الجهاز × عدد ساعات التشغيل (الليل) × عدد الأجهزة
= 1200 واط × 5 ساعات × 1
= 6000 واط ساعة
إجمالي الطاقة المستهلكة خلال اليوم = الطاقة المستهلكة خلال النهار + الطاقة المستهلكة خلال الليل
= 9600 + 6000 = 15600 واط ساعة
= 15600 ÷ 1000= 15.6 كيلو واط ساعة
حساب عدد البطاريات الكهربائية اللازمة للمكيف
لكي تحسب عدد البطاريات اللازمة لتشغيل مكيف خلال الليل استخدم المعادلة التالية:
سعة بطارية الليثيوم = (كمية الطاقة المطلوبة ليلاً × معامل أمان) ÷ (عمق التفريغ DOD× كفاءة البطارية× جهد النظام)
= (6000 × 1.2) ÷ (0.8 × 0.95 × 48)
= 7200 ÷ 36.48
= 197.3 أمبير ساعة
يمكن تركيب بطارية ليثيوم 48 فولت سعة 200 أمبير ساعة (9600 واط ساعة).
حساب عدد الألواح الشمسية
إجمالي طاقة الألواح الشمسية = (إجمالي الطاقة المستهلكة خلال اليوم× معامل أمان 1.5) ÷ معدل الإشعاع الشمسي
= (15600 × 1.5) ÷ 6.6
= 23400 ÷ 6.6
= 3545 واط
عدد الألواح الشمسية= إجمالي طاقة الألواح الشمسية ÷ قدرة اللوح الشمسي
= 3545 ÷ 640
= 5.5
يجب تركيب 6 ألواح شمسية بإجمالي قدرة 3840 واط لكي تكون قادرة على تشغيل جهاز التكييف مع شحن بطاريات الطاقة الشمسية.
ملاحظات مهمة:
- معامل الأمان 1.5: لتعويض الفقد في النظام مع توفير طاقة إضافية لشحن البطاريات.
- قيمة معدل الإشعاع الشمسي تختلف من منطقة لأخرى حسب طبيعة الموقع.
- يمكن القول أن النظام ينقسم إلى قسمين: قسم لتشغيل المكيف (1200 واط) وقسم لشحن البطاريات (1500 واط) خلال أوقات النهار، مع إضافة هامش بهدف تحسين أداء المنظومة.
- يجب تركيب انفرتر 3 كيلو واط على الأقل لتشغيل المكيف، وليس 2 كيلو.
- يمكن تشغيل عدد من مصابيح الإضاءة الموفرة للطاقة بإجمالي 150 واط إلى 200 واط.
اقرأ أيضاً:
المصدر: شركات تكييف+ شركات طاقة شمسية
