الطاقة الشمسية

حساب عدد الألواح الشمسية المطلوبة لشحن البطاريات

حساب عدد الألواح الشمسية المطلوبة لشحن البطاريات، إن بطاريات الطاقة الشمسية لها دور هام في تكامل مكونات نظام الطاقة الشمسية والعمل على تفريغ الطاقة الكهربائية على شكل تيار مستمر DC وليس تيار متردد AC لاستخدمها في الليل أو عند غياب سطوع الشمس.

تابعوا معنا هذا الموضوع لمعرفة كيفية حساب عدد الألواح الشمسية المطلوبة لشحن البطاريات.

وظيفة الألواح الشمسية في النظام الشمسي

يتمثل عمل الألواح الشمسية في توليد الطاقة الكهربائية على شكل تيار مستمر DC من خلال تسليط ضوء الشمس عليها، وسريان طاقة الألواح الشمسية إلى منظم الشحن عبر موصلات نحاسية للتنظيم بما يتوافق مع جهد البطاريات.

بالإضافة إلى ذلك يمكننا تحديد تيار الشحن المناسب لشحن البطارية أو البطاريات المتصلة بنظام الطاقة الشمسية بوحدة الأمبير في الساعة (Ah).

شكل الألواح الشمسية
شكل الألواح الشمسية

بطاريات الطاقة الشمسية

توصل بطاريات الطاقة الشمسية مع الألواح الشمسية بطريقة غير مباشرة، حيث يحتاج إلى منظم الشحن ليتم شحن البطاريات بجهد وتيار مناسبين بعد تنظيمهما.

وتستمر عملية الشحن من الألواح الشمسية حتى تبدأ الطاقة المتولدة في الانخفاض بالتدريج مع غروب الشمس أو عند تواجد الغيوم، كما يمكن زيادة السعة التخزينية للبطاريات بتوصيل عدد من البطاريات على التوالي والتوازي أو الأثنين معاً بنفس المواصفات الكهربائية.

بطاريات الطاقة الشمسية
بطاريات الطاقة الشمسية

اقرأ موضوع: أفضل طرق توصيل البطاريات.

خطوات حساب عدد بطاريات الطاقة الشمسية

أولاً: تصنيف وتحديد قدرة أحمال الأجهزة الكهربائية.

ثانياً: حساب الاستهلاك الكلي للأجهزة الكهربائية خلال اليوم الواحد (W/day) كالتالي:

الاستهلاك اليومي للجهاز الكهربائي خلال اليوم = قدرة الجهاز x العدد x عدد ساعات التشغيل

ثالثاً: جمع استطاعة كل الأجهزة الكهربائية معاً ثم ضربها في عامل الفقد 1.3 وهي نسبة 30% فوق الاستطاعة الكلية للحصول على إجمالي الطاقة المستهلكة الجديدة كالتالي:

إجمالي الطاقة المستهلكة الجديدة= إجمالي الاستهلاك اليومي * 1.3

رابعاً: إيجاد أجمالي السعة الأمبيرية  المطلوب للنظام الشمسي كالتالي:

إجمالي السعة الأمبيرية للبطارية = إجمالي الطاقة الكلية  xعدد أيام الغيوم / فولتية النظام X نسبة عمق التفريغ x نسبة عامل التأثير بدرجة الحرارة

خامساً: تحديد مواصفات البطارية التي ترغب بتركيبها من حيث السعة الأمبيرية للبطارية الواحدة والفولتية.

سادساً: تحديد عدد البطاريات وذلك بتقسيم إجمالي السعة الأمبيرية اللازمة على سعة البطارية الواحدة كالتالي:

عدد البطاريات المطلوبة = إجمالي السعة الأمبيرية \ سعة البطارية الواحدة (Ah)

هنا نختار الرقم الأعلى بمعني إذا ظهرت نتيجة عدد البطاريات 2.4 بطارية نختار ثلاث بطاريات.

خطوات حساب عدد الألواح الشمسية المطلوب لشحن البطاريات

أولاً: تحديد إجمالي السعة الأمبيرية للبطاريات، وهذه الخطوة تم توضيحها في خطوات حساب عدد بطاريات الطاقة الشمسية.

ثانياً: حساب إجمالي الطاقة المطلوب تخزينها في البطاريات خلال اليوم الواحد بضرب جهد البطاريات في إجمالي السعة الأمبيرية كالتالي:

إجمالي الطاقة المطلوب تخزينها في البطاريات (P) = جهد البطاريات (V) x إجمالي السعة الأمبيرية في الساعة

ثالثاً: تحديد معدل الإشعاع الشمسي وهنا سوف نضعها بمعدل 6.3 ساعات فقط أثناء النهار (قد تختلف القيمة من بلد لآخر).

رابعاً: إيجاد استطاعة الألواح الكلية المطلوب توليدها كالتالي:

استطاعة الألواح الكلية = إجمالي الطاقة المطلوب تخزينها في البطاريات (W/h) / معدل الإشعاع الشمسي.

خامساً: تحديد مواصفات اللوح الشمسي المتوفر من حيث قدرة اللوح.

سادساً: تحديد عدد الألواح الشمسية المناسب لشحن البطاريات كالتالي:

عدد الألواح الشمسية = استطاعة الألواح الكلية / استطاعة اللوح الشمسي × 1.3

حيث أن 1.3 هي نسبة عامل أمان 30%

هنا نختار الرقم الأعلى بمعني إذا ظهرت نتيجة عدد الألواح الشمسية 7.4 لوح نختار 8 ألواح شمسية.


اقرأ أيضاً


مثال على حساب عدد الألواح الشمسية المطلوب لشحن البطاريات

لنفرض أن لدينا بطاريتين بسعة أمبيرية 100Ah للبطارية الواحدة متصلتين على التوازي وجهد النظام الشمسي يعمل على 12V ومعدل الإشعاع الشمسي 7 ساعات.

فإن عدد الألواح المطلوب لشحن البطاريتين خلال النهار مع فرض أن اللوح الشمسي بقدرة 250W نحسبه كالتالي:

إجمالي الطاقة المطلوب تخزينها في البطاريات (P) = جهد البطاريات (V) x إجمالي السعة الأمبيرية في الساعة

= 12 x 200Ah = 2400W

ملاحظة: إذا كانت البطاريتين متصلتين على التوالي فإن قيمة الجهد تزيد إلى 24 فولت مع ثبات قيمة السعة الأمبيرية للبطاريتين على سعة البطارية الواحدة وهي 100Ah كالتالي:

= 24 x 100Ah = 2400W

استطاعة الألواح الكلية = إجمالي الطاقة المطلوب تخزينها في البطاريات (W/h) / معدل الإشعاع الشمسي.

= 2400 \ 7 = 342.8W

عدد الألواح الشمسية = (استطاعة الألواح الكلية / استطاعة اللوح الشمسي) x 1.3

= (342.8 / 250) x 1.3 = 1.7 unit

لكي يتم شحن البطاريتين بشكل كامل خلال النهار نحتاج إلى لوحين بقدرة استطاعة 250W للوح الواحد.

بهذا نكون قد وصلنا لنهائية مقال حساب عدد الألواح الشمسية المطلوب لشحن البطاريات.

المراجع والمصادر

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى