حساب عدد ألواح وبطاريات النظام الشمسي

حساب عدد ألواح وبطاريات النظام الشمسي، في هذا المقال سوف نتحدث عن كيفية إيجاد عدد ألواح وبطاريات النظام الشمسي من خلال الحسابات الكهربائية، لذا في البداية وقبل كل شيء يجب معرفة قدرة الأحمال المراد تشغيلها ليلاً على البطارية، مع فرضية أن عدد ساعات تشغيل الأحمال ليلاً، كل هذا سوف نضعها في المقال كخطوات توضيحية للاستفادة منها لتحجيم عدد الألواح والبطاريات، تابعوا معنا لمعرفة كيفية حساب عدد ألواح وبطاريات النظام الشمسي لكي يستفيد الجميع بإذن الله تعالى.

|يمكنك أيضاً قراءة موضوع خطوات حساب نظام الطاقة الشمسية

خطوات حساب عدد ألواح وبطاريات النظام الشمسي

• حساب الاستهلاك الكهربائي للأحمال المراد تشغيله.
• حساب عدد البطاريات.
• حساب عدد الألواح الشمسية.

حساب الاستهلاك الكهربائي للأحمال المراد تشغيله.

من خلال العملية الرياضية يمكننا حساب قيمة الاستهلاك اليومي للجهاز كالتالي:

الاستهلاك اليومي للجهاز = قدرة الجهاز x العدد x عدد ساعات التشغيل

الآن سوف نطبق بالأرقام عملية حساب استهلاك الأجهزة المنزلية بجدول منظم كالتالي:

بعد معرفة الاستهلاك الكلي لجميع الأحمال الكهربائية يتم إضافة نسبة ما بين 25% إلى 30% من أجل تعويض الفقد الناتج عن مكونات النظام الشمسي لتصبح أجمالي الطاقة المستهلكة في اليوم.

800Wh/day*1.3 = 1040Wh/day

الآن نوجد السعة الأمبيرية في الساعة المطلوب لليوم الواحد (Ah/day)، مع فرض أن فولتية النظام 12V.

التيار الكلي = أجمالي الطاقة المستهلكة لليوم الواحد /  فولتية النظام

= 1040/12

= 86.6 Ah/day

حساب عدد البطاريات

في البداية، لكي نستطيع معرفة عدد الألواح لا بد من معرفة الخطوات التالية:

• إيجاد قيمة السعة الأمبيرية المطلوب عند فرض بأن عدد أيام الغيوم يومين فقط:

الأمبير المراد تخزينها في البطارية = التيار الكلي لليوم (Ah/day) * عدد أيام الغيوم (days)

= 86.6 * 2 = 173.2 Ah

• عمق تفريغ البطاريات:

الآن نوجد السعة الجديدة من خلال تحديد نسبة عمق التفريغ للبطاريات والتي يفضل عدم تجاوز هذه النسبة للحفاظ على البطارية لفترات طويلة.

سعة التخزين للأمبير = الأمبير المراد تخزينها في البطارية / نسبة عمق التفريغ

=173.2/0.80

= 216.5 Ah

حيث أن:

0.8 = هي نسبة عمق التفريغ 80% التي نستهلكها من سعة البطارية.

• درجة الحرارة الموقع المحيطة للبطاريات:

لا تعتمد سعة البطارية فقط على معدل التفريغ بل أيضاً على معامل درجة الحرارة المحيط بالبطارية، نلاحظ من المخطط البياني أن سعة البطارية تتناقص سلباً مع الظروف الجوية الباردة. بفرض أن درجة الحرارة للبطاريات في الموقع سوف تهبط إلى درجة الصفر في فصل الشتاء.

216.5Ah/0.70= 270.6Ah

حيث أن:

0.7 = هي نسبة السعة المتاحة للبطارية عند درجة حرارة الصفر.

أفضل مواصفات سعة بطارية مناسب للنظام الشمسي هو 12V/150Ah.

• تحديد عدد البطاريات:

الآن سوف نقسم قيمة السعة الأمبيرية الموجودة في الخطوة السابقة على سعة البطارية التي تم اختيارها بمواصفات (12V/150Ah)

270.6Ah/150Ah= 1.8 = 2 Batteries

الخلاصة: نحتاج إلى بطاريتين طاقة شمسية بمواصفات (12V/150Ah)، توصل البطاريتين على التوازي لأن فولتية النظام يعمل على 12V كما ذكرنا في بداية الحساب.

لقراءة ومعرفة تفاصيل أكثر حول البطارية اضغط هنا

حساب عدد الألواح الشمسية

في البداية، لكي نستطيع معرفة عدد الألواح لا بد من إتباع الخطوات التالية:

• الطاقة التي تستطيع البطاريات تخزينها. ونجدها باستخدام العلاقة الرياضية التالية:

الطاقة المخزنة (E) = سعة البطاريات بالأمبير في الساعة (Ah) x فولتية البطاريات (V)

= 300 x 12 = 3600 W.h

• معدل الإشعاع الشمسي هو 5 ساعات يومياً، وقد تختلف المعدل من منطقة لأخرى، ثم نطبق المعادلة التالية:

استطاعة الألواح المطلوب (P) = طاقة البطاريات المخزنة (Wh) / معدل الإشعاع الشمسي (H).

3600/5= 720W

|لمعرفة معدل الإشعاع الشمسي عليك قراءة خطوات حساب نظام الطاقة الشمسية

• مع فرضية أن اللوح الواحد بقدرة 250W، فإن عدد الألواح المطلوب للبطاريات:

عدد الألواح = استطاعة الألواح المطلوب (P) / قدرة اللوح الواحد

720W/250W = 2.8 =3

إذن نحتاج إلى ثلاث ألوح شمسية للحصول على طاقة باستطاعة 750 وات لشحن البطاريات بالكامل خلال خمس ساعات في اليوم.

نتمنى أن يكون الجميع قد استفاد من هذا المقال المدعم بالحسابات الرقمية والخطوات التسلسلية، ونذكر بأن اختيارك لعدد البطاريات له دور مهم وكبير باختيارك لعدد الألواح، لذلك إذا قمت باختيار عدد الألواح الشمسية بناءً على عدد البطاريات والأحمال، فإن النظام سوف يكون مثالي وليس به أي مشكلة، فقط عليك الالتزام بخطوات حساب النظام الشمسي.

|يمكنك قراءة موضوع منظم الشحن أهميته وأنواعه

المصادر والمراجع

• كتب متخصصة وكتالوجات شركات مصنعة.