أسس تصميم نظام أوف جريد (Off Grid)، نقدم لكم ملخص خطوات مختصرة ومبسطة بعيداً عن إطالة الموضوع بإدخال الحسابات.
والهدف من المقال هو التعرف على كيفية إتباع الخطوات بشكل تسلسلي حتى تتمكن من عمل التقديرات المبدئية للنظام المنفصل عن الشبكة، تابعوا معنا المقال الحصري على موقعنا الذي يستهدف كل من يريد تعلم سلسلة أسس تصميم الأنظمة الشمسية.
أسس تصميم نظام أوف جريد (Off Grid)
- قم بتحديد وفرز الأحمال الكهربائية التي تحتاج إلى تشغيلها على النظام مع مراعاة الفصل بين أحمال الليل وأحمال النهار.
- احسب عدد الألواح الشمسية المطلوبة بناء على إجمالي الطاقة المستهلكة خلال اليوم من أحمال النهار وأحمال الليل.
- حدد عدد البطاريات بناء على مقدار إجمالي الطاقة التي تستهلكها أحمال الليل فقط.
- اختر منظم الشحن المناسب.
- حدد الانفرتر المطلوب.
- اختر الحمايات والكابلات اللازمة بحيث تتوافق مع مكونات النظام الشمسي.
ملاحظة مهمة: هناك خطوات أولية علينا الانتباه لها قبل القيام في تركيب أو حتى عمل الحسابات التقديرية تجدونها في موضوع: ما هي أولى خطوات تصميم النظام الشمسي.
تحديد وفرز الأحمال الكهربائية
خطوات التصميم:
- اعمل جدول لأحمال النهار وضع في العمود الأول اسم الحمل، والعمود الثاني: قدرة الحمل، والعمود الثالث: العدد، والعمود الرابع: مدة التشغيل، والعمود الخامس: الطاقة المستهلكة.
- كرر نفس الخطوات السابقة لأحمال الليل.
- تتم عملية الحساب باستخدام القانون التالي: الطاقة المستهلكة = القدرة × العدد × مدة التشغيل
- أضف نسبة معامل أمان إضافية فوق الطاقة المستهلكة ليلاً فقط كالتالي: الطاقة المستهلكة ليلاً = إجمالي الطاقة المستهلكة ليلاً × معامل الفقد في البطاريات (1.25).
- أجمع إجمالي الطاقة المستهلكة في النهار والليل معاً كالتالي: إجمالي الطاقة المستهلكة من مصفوفة الألواح الشمسية = الطاقة المستهلكة نهاراً + الطاقة المستهلكة ليلاً.
تحديد عدد الألواح الشمسية
خطوات التصميم:
- حدد معدل الإشعاع الشمسي اليومي (تختلف القيمة حسب المنطقة الجغرافية).
- احسب قدرة الألواح الشمسية كالتالي: قدرة الألواح الشمسية = إجمالي الطاقة المطلوبة من مصفوفة الألواح الشمسية ÷ عدد ساعات الشمس القصوى.
- أضف معامل أمان بنسبة 1.3 أو 1.4 ثم احسب قدرة الألواح الشمسية الفعلية كالتالي: قدرة الألواح الشمسية الفعلية = قدرة الألواح الشمسية × معامل الفقد في النظام الشمسي (1.3 إلى 1.5).
- حدد قدرة اللوح الشمسي المناسب والمتوفر لديك.
- حدد عدد الألواح الشمسية كالتالي: عدد الألواح الشمسية = قدرة المصفوفة الشمسية الفعلية ÷ قدرة اللوح الشمسي الواحد.
تحديد عدد البطاريات الكهربائية
بعد الانتهاء من حساب عدد الألواح الشمسية، نتجه إلى حساب عدد البطاريات، وتتم عملية الحساب ضمن التساؤلات التالية:
- ما مقدار الطاقة التي استهلكها من البطارية ليلاً؟
- هل يوجد مصدر مولد أو كهرباء شبكة عامة متصل بالنظام أم لا؟
- هل احتاج إلى تخزين طاقة تكفيني ليوم أم يومين أم ثلاثة أيام؟
- يجب عمل الحساب على أساس تفريغ 50% من سعة البطارية الكلية.
- هل النظام الذي أريده يعمل على 12V أم 24V أم 48V؟
- ما تأثير سعة البطارية أو البطاريات على درجة الحرارة؟
كل ما تم ذكره بالنقاط هي أسئلة مهمة وعليها يتم تصميم وحساب عدد البطاريات المطلوبة للنظام، بينما جهد أو فولتية النظام يتم اختياره حسب حجم النظام وعدد البطاريات.
خطوات التصميم:
- إجمالي طاقة البطاريات = الطاقة المستهلكة ليلاً ÷ نسبة عمق التفريغ (DOD).
- اختبر البطارية المناسبة.
- إجمالي الطاقة في البطارية = سعة البطارية × جهد البطارية المقنن.
- عدد البطاريات الكهربائية اللازمة = إجمالي طاقة البطاريات ÷ إجمالي الطاقة في البطارية.
اختيار منظم الشحن والانفرتر
خطوات التصميم:
- حدد قدرة منظم الشحن الشمسي بحيث تكون نفس أو أعلى من قدرة الألواح الشمسية الكلية.
- حدد أقصى جهد يعمل عليه منظم الشحن الشمسي.
- حدد أقصى تيار لمنظم الشحن حتى يمكنه من تحمل تيار الألواح وتيار الشحن معاً.
- يفضل أن يكون نطاق جهد التشغيل لمنظم الشحن واسع حتى تستطيع توصيل ألواح شمسية أكثر على التوالي.
الانفرتر: تحدد نوع واستطاعة الانفرتر المناسب بناءً على الأمور التالية:
- إجمالي قدرة الأحمال المراد تشغيلها في نفس الوقت.
- إجمالي الاستطاعة اللحظة للأحمال التي تحتوي على محركات.
- توافق دخل الانفرتر مع جهد البطاريات.
- توافق خرج جهد وتردد الانفرتر مع الأحمال الكهربائية.
يمكنك قراءة موضوع: تصميم نظام شمسي منفصل عن الشبكة المدعم بمثال حسابي لاستكمال المعلومات.
كابلات وحمايات الأنظمة الشمسية
اقرأ المواضيع التالية لتتعرف على حساب مقطع الكابلات والتوصيل العملي والحمايات المطلوبة للأنظمة الشمسية.
المصادر: electricaltechnology
رووووووووعه بارككم ربي