الطاقة الشمسية

تصميم وتوصيل نظام الطاقة الشمسية

تصميم وتوصيل نظام الطاقة الشمسية، في هذا المقال سوف نبسط لكم طريقة تصميم وتوصيل نظام الطاقة الشمسية للمنازل خطوة بخطوة مع توضيح طريقة توصيلها.

نحن نعلم بأن تصميم وتوصيل نظام الطاقة الشمسية يحتاج لدارسة دقيقة باستخدام حسابات كهربائية كقانون القدرة، حيث تعتمد طرق توصيل البطاريات والألواح الشمسية قدرة الانفرتر ومنظم الشحن على استطاعة الأحمال الكهربائية.

تابعوا معنا هذا المقال لمعرفة تفاصيل أكثر حول تصميم وتوصيل نظام الطاقة الشمسية.


اقرأ أيضاً


مكونات نظام الطاقة الشمسية

هناك عدة مكونات رئيسية لنظام الطاقة الشمسية يجب عليك معرفتها وهي:

  • البطاريات.
  • الألواح الشمسية.
  • منظم الشحن.
  • الانفرتر.
  • أحمال أجهزة كهربائية.
  • كابلات كهربائية للتوصيل.
  • وصلات MC4.

خطوات تصميم وتوصيل نظام الطاقة الشمسية

تتم عملية تصميم وتوصيل نظام الطاقة الشمسية بناءً على عدة خطوات متسلسلة كالتالي:

  • حساب الاستهلاك اليومي للأجهزة الكهربائية.
  • تحجيم عدد البطاريات الشمسية.
  • تحجيم عدد الألواح الشمسية.
  • تحجيم منظم الشحن المناسب.
  • تحجيم استطاعة الانفرتر المناسب.
  • توصيل نظام الطاقة الشمسية.

الخطوة الأولى: حساب الاستهلاك اليومي للأجهزة الكهربائية.

تتم في هذه الخطوة فرز أحمال الأجهزة الكهربائية مع تحديد استطاعة كل جهاز بوحدة الواط وتحديد عدد ساعات التشغيل اليومي لكل جهاز كهربائي، مع الأخذ بالاعتبار بالأحمال التي تحتوي على تيار بدء اقلاع ليتم اختيار الانفرتر بناءً عليها.

المعادلة الرياضية التي سوف نتعامل معها لإيجاد الاستهلاك اليومي لكل جهاز كالتالي:

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

الجهاز الكهربائياستطاعة الجهازالعددعدد ساعات التشغيلالاستهلاك اليومي للجهاز
إنارة ليد1064240Wh/day
تلفاز6015300Wh/day
كمبيوتر8017560Wh/day
مروحة هواء9516570Wh/day
   المجموع الكلي1670Wh/day

قدرة استهلاك الجهاز باليوم

= 10 x 6 x 4 = 240Wh/day

= 60 x 1 x 5 = 300Wh/day

= 80 x 1 x 7 = 560Wh/day

= 95 x 1 x 6 = 570Wh/day

 الاستهلاك اليومي لجميع الأجهزة الكهربائية

= 240 + 300 + 560 + 570 = 1670Wh/day

إضافة عامل أمان بنسبة 30% لتعويض الفقد الناتج من مكونات نظام الطاقة الشمسية ليصبح أجمالي الطاقة المستهلكة لليوم الواحد كالتالي

= 1670 x 1.3 = 2171Wh/day

الخطوة الثانية: تحجيم عدد البطاريات الشمسية

التيار الكلي = أجمالي الطاقة المستهلكة لليوم الواحد x عدد أيام الغيوم / فولتية النظام x نسبة عمق التفريغ.

لنفرض أن البطاريات الموجودة بسعة 150A

نحتاج إلى أربع بطايات وذلك لكي نوصل كل بطاريتين معاً على التوالي للحصول على 24 فولت لأن النظام يعمل على 24V . وتوصل بالتوازي مع البطاريتين المتبقي للحصول على 300Ah.

طريقة توصيل البطاريات
طريقة توصيل البطاريات

الخطوة الثالثة: تحجيم عدد الألواح الشمسية

لمعرفة عدد ألواح الطاقة الشمسية المطلوب يجب تحديد معدل الإشعاع الشمسي في اليوم حسب منطقتك وتتراوح القيمة في الوطن العربي ما بين من 5 وحتى 6.9، وهنا في هذا المقال سوف نعتمد على قيمة معدل 6h.

الطاقة المطلوبة توليدها من الألواح الشمسية = أجمالي الطاقة المستهلكة لليوم الواحد / معدل الإشعاع الشمسي

= 2171 / 6 = 361.8W

مع فرض أن اللوح الشمسي المتوفر باستطاعة 250W

عدد الألواح المطلوبة = الطاقة المطلوب توليدها / قدرة اللوح الواحد

= 361 / 250 = 1.4 = 2unit

نحتاج إلى لوحين بقدرة 250W

طريقة توصيل الألواح الشمسية
طريقة توصيل الألواح الشمسية
بيانات اللوح الشمسي 250W
بيانات اللوح الشمسي 250W

الخطوة الرابعة: تحجيم منظم الشحن المناسب

يتم اختيار منظم الشحن المناسب بناءً على تيار القصر للوح الشمسي، مع إضافة نسبة 25% كعامل أمان كالتالي:

تيار الشحن = تيار القصر x عدد الألواح x 1.25

= 8.79 x 2 x 1.25 =22A

أقرب تيار شحن مناسب هو 30A وبفولتية 24V

منظم شحن 30A/24V
منظم شحن 30A/24V

الخطوة الخامسة: تحجيم استطاعة الانفرتر المناسب

يتم اختيار الانفرتر المناسب بناءً على مجموع استطاعة الأجهزة الكهربائية المراد تشغيلها كالتالي:

استطاعة الاجهزة الكهربائية= (إنارة ليدات x العدد) + تلفاز + كمبيوتر + مروحة هواء

= (6×10) + 60 + 80 + 95 = 295W

مع إضافة معامل أمان بنسبة 30% تصبح كالتالي

= 295 x 1.3 =383.5W

أقرب انفرتر متوفر في السوق 500W بموجة خرج sine wave وبدخل 24V وخرج جهد 220V.

انفرتر بقدرة 500W
انفرتر بقدرة 500W

تصميم وتوصيل نظام الطاقة الشمسية

تصميم وتوصيل نظام الطاقة الشمسية
تصميم وتوصيل نظام الطاقة الشمسية

بهذا نكون قد أوجزنا لكم كامل المعلومات حول ” تصميم وتوصيل نظام الطاقة الشمسية ” نتمنى أن تكون قد تحققت الفائدة المرجوة.

نتمنى منكم متابعة حساباتنا على تويتر وفيس بوك للإطلاع على كل جديد

المصدر: فولتيات

فريق التحرير

فريق تحرير موقع فولتيات يضم عدة متخصصين في مجال الكهرباء على قدر من الكفاءة ويحملون شهادات علمية وخبرات عملية في المجال، وجدنا هنا لخدمتكم في أول موقع عربي متخصص في مجال الكهرباء بكافة فروعها وتطبيقاتها.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى