حساب عدد بطاريات النظام الشمسي، غالباً ما تحتاج أنظمة الطاقة الشمسية إلى بطاريات كهربائية ذو سعة أمبيرية تتناسب مع حجم النظام الشمسي، وطبيعة الأحمال الكهربائية المراد تشغيلها ليلاً.
تابعوا معنا المقال لنتعرف على كيفية حساب عدد بطاريات النظام الشمسي خطوة بخطوة لكي نستطيع تحجيم عدد البطاريات اللازمة لأي نظام شمسي.
البطاريات الكهربائية
تستخدم البطاريات الكهربائية في الأنظمة الشمسية بهدف توفير أو تخزين طاقة تيار مستمر (DC) كافية لتشغيل الأحمال الكهربائية خلال ساعات تشغيلية محددة، وبناءً على ذلك يتم تصميم النظام الشمسي.
سعة البطارية
تعطي سعة البطارية بوحدة الأمبير. ساعة (Ah)، وهي اختصاراً لـ “Ampere-Hour”، أي أن البطارية التي سعتها التخزينية تساوي 20 أمبير. ساعة (20Ah) يمكن أن تعطي تيار قيمته 20 أمبير لمدة ساعة واحدة أو 1 أمبير لمدة 20 ساعة، وهكذا.
خطوات حساب عدد البطاريات
- تحجيم إجمالي قدرة الأحمال الكهربائية المراد تشغيلها ليلاً، مع مراعاة قدرة كل جهاز والعدد وعدد ساعات التشغيل.
- إضافة معامل أمان بنسبة 25% فوق ناتج إجمالي قدرة الأحمال الكهربائية لتعويض الفقد في البطاريات والكابل.
- حساب إجمالي الطاقة المطلوب تخزينها داخل البطارية عند عمق تفريغ بنسبة %50 .
- تحديد سعة البطارية بوحدة الواط. ساعة.
- حساب عدد البطاريات المطلوبة للنظام الشمسي.
حساب عدد بطاريات النظام الشمسي
تنبي حساب عدد البطاريات الكهربائية على عدة خطوات لا بد من مراعاتها لكي تحصل على العدد المناسب لاستكمال النظام الشمسي، وهي كالآتي:
أولاً: حساب إجمالي قدرة الأحمال الكهربائية المطلوب تشغيلها ليلاً.
| الحمل | القدرة (W) | العدد | مدة التشغيل (h) | الطاقة المستهلكة (Wh) |
|---|---|---|---|---|
| لمبة ليد | 18 واط | 6 | 8 ساعات | 864 واط. ساعة |
| لمبة ليد | 9 واط | 2 | 3 ساعات | 54 واط. ساعة |
| شاشة تلفزيون | 60 واط | 2 | 5 ساعات | 600 واط. ساعة |
| لابتوب | 80 واط | 1 | 4 ساعات | 320 واط. ساعة |
| إجمالي الطاقة المستهلكة | 1838 واط . ساعة |
الطاقة المستهلكة = القدرة × العدد × مدة التشغيل
ثانياً: إضافة معامل أمان بنسبة 25% على الأقل فوق إجمالي الطاقة المستهلكة لتعويض الفقد في البطاريات والكابل.
الطاقة المستهلكة ليلاً = إجمالي الطاقة المستهلكة ليلاً × معامل الفقد في البطاريات (1.25)
= 1383 × 1.25
= 1728.7 واط. ساعة
ثالثاً: تصميم حجم البطاريات بناءً على عمق تفريغ 50% (DOD = 50%).
إجمالي طاقة البطاريات = الطاقة المستهلكة ليلاً ÷ عمق التفريغ
= 1728.7 ÷ 0.5
= 3457.4 واط. ساعة
رابعاً: تحجيم عدد بطاريات النظام الشمسي
إذا تم اختيار بطارية (12V-150Ah) فإن:
إجمالي الطاقة في البطارية = سعة البطارية × الجهد الاسمي للبطارية
= 150 × 12
= 1800 واط. ساعة
عدد البطاريات المطلوبة = إجمالي طاقة البطاريات ÷ إجمالي الطاقة في البطارية
= 3457.4 ÷ 1800
= 1.9 بطارية
إذا تحتاج إلى بطاريتين للنظام الشمسي بمواصفات (12V-150Ah) للبطارية الواحدة بحيث يتم توصلهما على التوازي بنظام 12V أو على التوالي بنظام 24V، عندها نحصل على طاقة تخزينية بمقدار 3600 واط. ساعة من البطاريتين، وهي كافية من أجل تشغيل الأحمال حسب ما تم حسابها في الجدول السابق.
طريقة توصيل بطاريتين على التوالي للحصول على طاقة تخزينية 3600Wh.
طريقة توصيل بطاريتين على التوازي للحصول على طاقة تخزينية 3600Wh.
بهذا نكون قد أوجزنا لكم طريقة حساب عدد بطاريات النظام الشمسي بالشرح المبسط، والموضح بمثال تطبيقي نظري مع رسم طريقة توصيل البطاريات الكهربائية.
المصادر والمراجع
- بعض الكتب التعليمية
- electricaltechnology
2 تعليقات