بطارية الطاقة الشمسية عالية الجهد مقابل بطارية الطاقة الشمسية منخفضة الجهد: كيفية الاختيار

إذا كنت ترغب في الاحتفاظ بمحول طاقة متوافق بجهد 48 فولت أو البدء ببطارية أصغر، فاختر الجهد المنخفض؛ أما إذا كان التركيب الجديد يتطلب طاقة أعلى من البطارية فقط مع تيار أقل، فاختر الجهد العالي وحدد حجم مجموعة البطاريات وفقًا لذلك. في LuxpowerTek، ننصح باختيار منصة الجهد بناءً على طاقة جانب البطارية والتكلفة الإجمالية للتركيب، ثم تحديد حجم محول الطاقة وفقًا لأحمالك وسعة البطارية لتحقيق وقت النسخ الاحتياطي المستهدف.

أهم النقاط

• تتداخل نطاقات طاقة العاكس: يغطي TriP2-LB-3P نطاق 5-20 كيلوواط, ، بينما يغطي TriP2-HB-3P نطاق 6-30 كيلوواط.
• أهمية الطاقة من جانب البطارية: 48 فولت × 250 أمبير ≈ 12 كيلوواط, ، حتى عندما تكون قدرة العاكس 20 كيلوواط.
• يبدأ سعر بطارية PSHIELD من 5.12 كيلوواط ساعة لكل بطارية; يبدأ نظام PSTACK بوحدتين بسعة تقارب 10 كيلوواط ساعة, بالإضافة إلى معدات التحكم في المدخنة.
• يحتاج حمل بقدرة 1 كيلوواط يعمل لمدة خمس ساعات إلى ما يقارب سعة اسمية 6.9 كيلوواط ساعة في ظل افتراضات المثال للطاقة المتاحة 80% وكفاءة التحويل 90%.

ماذا يعني الجهد العالي والجهد المنخفض؟

تعمل أنظمة البطاريات الشمسية عالية الجهد عادةً بجهد يتراوح بين 100 فولت وعدة مئات من الفولتات تيار مستمر، باستخدام وحدات بطاريات موصولة على التوالي لتوليد الجهد المطلوب. أما أنظمة الجهد المنخفض فتستخدم عادةً بطاريات من فئة 48 فولت، بما في ذلك نماذج بجهد اسمي يبلغ 51.2 فولت.

الجهد الاسمي للبطارية هو تصنيفها المرجعي. يرتفع وينخفض جهدها الفعلي أثناء الشحن والتفريغ، لذلك يجب أن يدعم العاكس نطاق تشغيل البطارية بالكامل.

عند مقارنة البطاريات، تساعد ثلاثة تصنيفات في شرح ما يمكن أن يفعله كل نظام:

• الفولت (V): جهد البطارية، والذي يجب أن يتناسب مع مدخلات البطارية الخاصة بالعكس.
• كيلوواط (kW): مقدار الطاقة التي يمكن للنظام توفيرها في وقت واحد، مما يحدد الأجهزة التي يمكن تشغيلها معًا.
• كيلوواط ساعة (kWh): كمية الطاقة التي تخزنها البطارية، مما يساعد في تحديد المدة التي يمكن أن تعمل فيها تلك الأجهزة.

يتطلب كل من مدخل الألواح الشمسية ومدخل البطارية في العاكس متطلبات جهد منفصلة. حتى وإن كان يقبل ألواحًا شمسية ذات جهد عالٍ، فإنه لا يزال بحاجة إلى بطارية تتوافق مع مواصفات مدخل البطارية.

تُعدّ التركيبة الكيميائية للبطارية مسألة منفصلة. يمكن استخدام بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) في كل من أنظمة الجهد المنخفض وأنظمة الجهد العالي.

البطارية ذات الجهد العالي مقابل البطارية ذات الجهد المنخفض: ما الذي يغير اختيارك؟

تكمن المقارنة المفيدة في كيفية تلبية كل نظام مقترح لحملك، ويبدأ بسعة قابلة للتطبيق ويتوسع لاحقًا.

سؤال الاختيار	جهد منخفض	جهد عالي
هل يمكن الإبقاء على المعدات الموجودة؟	نعم، إذا كان العاكس الحالي من فئة 48 فولت متوافقًا مع البطارية المختارة.	لا، لا يمكن توصيل بطارية ذات جهد عالٍ مباشرة بمدخل بطارية موجود بجهد 48 فولت.
ما هو الحد الأقصى للطاقة التي يمكن أن تصل إليها البطارية من جانب العاكس؟	TriP2-LB-3P 20K: أقصى قدرة لشحن/تفريغ البطارية تبلغ 12 كيلو واط.	TriP2-HB-3P 20K: أقصى قدرة لشحن/تفريغ البطارية تبلغ 20 كيلو واط.
ما هو نطاق الجهد الكهربائي المهم؟	يبلغ جهد PSHIELD الاسمي 51.2 فولت؛ بينما يقبل TriP2-LB-3P نطاق تشغيل بطارية من 40 إلى 60 فولت.	يبلغ جهد مجموعة PSTACK المكونة من وحدتين 140.8 فولت اسميًا، مع نطاق تشغيل محسوب يتراوح بين 123.2 و160.6 فولت.
ما هو الحد الأدنى لشراء البطارية؟	توفر بطارية PSHIELD واحدة 5.12 كيلوواط ساعة، إذا كانت كافية لتلبية احتياجات الطاقة والكهرباء للنظام المحدد.	يتطلب نظام PSTACK وحدتين على الأقل، أي ما يقارب 10.14 كيلوواط ساعة، بالإضافة إلى معدات التحكم في النظام؛ وقد يتطلب عاكس أو حمل معين المزيد من الوحدات.
كيف تتم عملية التوسع؟	إن إضافة بطارية PSHIELD بسعة 5.12 كيلو واط ساعة بالتوازي تحافظ على المنصة الاسمية بجهد 51.2 فولت.	تؤدي إضافة وحدة PSTACK بسعة 5.069 كيلوواط ساعة على التوالي إلى رفع جهد المجموعة بمقدار 70.4 فولت؛ وتشير ورقة البيانات إلى 2-9 وحدات لكل مجموعة.
أيهما يدوم لفترة أطول؟	بطاريتان من نوع PSHIELD، سعة 10.24 كيلوواط ساعة: حوالي 7.4 ساعات عند 1 كيلوواط وفقًا لافتراضات المثال أدناه.	وحدتان من وحدات PSTACK، 10.138 كيلوواط ساعة: حوالي 7.3 ساعات عند 1 كيلوواط في ظل نفس الافتراضات.
ما مقدار التيار الذي يوفره جهاز 5 كيلوواط تيار مستمر؟	حوالي 104 أمبير عند 48 فولت.	حوالي 12.5 أمبير عند 400 فولت.

يعتمد وقت التشغيل على الطاقة المتاحة بالكيلوواط/ساعة، والحمل، وإعدادات الاحتياطي، والفقد، وليس على الجهد الكهربائي وحده. تستخدم أمثلة وقت التشغيل طاقة البطارية المتاحة من طراز 80% وكفاءة تحويل من طراز 90%؛ 400 فولت هي نقطة تشغيل جهد عالٍ توضيحية، وليست جهد مجموعة الوحدتين.

يؤدي الجهد العالي إلى تقليل التيار عند تساوي قدرة التيار المستمر. باستخدام القدرة = الجهد × التيار, ، يتطلب خرج 5000 واط توضيحيًا حوالي 104 أمبير عند 48 فولت، مقارنة بـ 12.5 أمبير عند 400 فولت، قبل خسائر التحويل.

متى يكون استخدام بطارية شمسية منخفضة الجهد أمراً منطقياً

ننصح باستخدام جهد منخفض إذا كان لديك بالفعل محول طاقة متوافق من فئة 48 فولت وترغب في إضافة وحدة تخزين للاستخدام المنزلي. يمكن أن يقلل الاحتفاظ بهذا المحول من الحاجة إلى تغيير المعدات، شريطة أن يلبي مدخل البطارية ومخرج الطاقة الاحتياطية متطلباتك.

ملكنا درع واقٍ تجمع هذه البطارية بين تقنية فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) وجهد 51.2 فولت وسعة 100 أمبير/ساعة، مما يوفر 5.12 كيلوواط/ساعة من سعة التخزين الاسمية لكل بطارية. تتيح لك التوصيلات المتوازية إضافة بطاريات متوافقة مع ازدياد احتياجاتك من الطاقة. عند اختيار عدد البطاريات، نوصي بمراعاة كل من مدة التشغيل والطاقة المستمرة، حيث أن تيار التفريغ وحدود نظام إدارة البطارية (BMS) وقدرة العاكس تحدد الأجهزة التي يمكن تشغيلها معًا.

بالنسبة للمنازل ثلاثية الطور والعقارات التجارية الخفيفة، لدينا سلسلة TriP2-LB-3P، مصنفة بقدرة 5-20 كيلوواط, يُتيح هذا النظام تشغيلًا هجينًا ثلاثي الأطوار لنظام بطاريات منخفض الجهد، بنطاق تشغيل يتراوح بين 40 و60 فولت. يوفر لك هذا خيارًا منخفض الجهد لتخزين الطاقة ثلاثي الأطوار، مما يسمح لك بمواكبة أحمالك ومعداتك الحالية وخطط التوسع.

اختيار بطارية شمسية عالية الجهد: الطاقة وحجم المكدس

إذا كنت تخطط لنظام جديد لتشغيل عدة أجهزة كبيرة في آن واحد، فننصحك بالنظر في استخدام تخزين الطاقة عالي الجهد. عند نفس القدرة الناتجة، يقلل الجهد العالي من التيار المار عبر أسلاك جانب البطارية، مما يقلل من فقد الطاقة في الكابلات عند تساوي المقاومة.

ملكنا سلسلة TriP2-HB-3P، مصنفة بقدرة 6-30 كيلوواط, توفر الشركة خيارات محولات هجينة ثلاثية الطور عالية الجهد للتطبيقات السكنية والتجارية الخفيفة. أما بالنسبة للتخزين المعياري، فإن منتجاتنا PStack يستخدم نظام بطاريات LFP وحدات 5.069 كيلوواط ساعة لتكوين السعة والتوسع من خلال وحدات إضافية أو مجموعات متوازية.

A تكوين PSTACK ثنائي الوحدات يُوفر هذا الجهاز طاقةً تُقارب 10 كيلوواط ساعة عند جهد اسمي 140.8 فولت. ويتراوح نطاق جهد التشغيل المُحسَب بين 123.2 و160.6 فولت، بناءً على جهد يتراوح بين 61.6 و80.3 فولت لكل وحدة. يجب أن يدعم العاكس المُختار نطاق الجهد هذا بالكامل، بالإضافة إلى تكوين الوحدات ومتطلبات الاتصال بالبطارية.

بالنسبة لأحمال النسخ الاحتياطي العالية، ننصح باختيار حجم مجموعة البطاريات بناءً على الطاقة المستمرة والسعة. عند أقصى تيار مستمر للبطارية يبلغ 50.4 أمبير، تُعادل مجموعة البطاريات المكونة من وحدتين حوالي 7.1 كيلوواط تيار مستمر عند الجهد الاسمي و6.2 كيلوواط تيار مستمر عند الحد الأدنى للجهد. كما تعتمد طاقة التيار المتردد المتاحة على حدود العاكس وفقدان التحويل، لذا فإن حملاً منزلياً مستمراً بقدرة 7 كيلوواط سيتطلب تكويناً أكبر للبطاريات.

لم يعد حجم العاكس يحدد الجهد

تغطي مجموعة TriP2-LB-3P ذات الجهد المنخفض نطاق 5-20 كيلوواط، بينما تغطي مجموعة TriP2-HB-3P ذات الجهد العالي نطاق 6-30 كيلوواط. ونظرًا للتداخل الكبير بينهما، فإن حجم العاكس وحده لا يحدد جهد البطارية. والأهم من ذلك، معرفة مقدار الطاقة التي يوفرها النظام من جانب البطارية، وتكلفة التركيب الكاملة.

للحصول على طاقة احتياطية ليلاً، استخدم الطاقة المتاحة دون الحاجة إلى الطاقة الشمسية. قد تتجاوز قدرة محول الطاقة (العكس) قدرة البطارية المتصلة به.

لا يوفر طراز 20K تلقائيًا 20 كيلوواط من البطاريات. ال ورقة بيانات TriP2-LB-3P 20K يُشير التقرير إلى تيار شحن/تفريغ أقصى للبطارية يبلغ 250 أمبير وقدرة 12 كيلوواط. الحساب 48 فولت × 250 أمبير ≈ 12 كيلوواط يوضح هذا الحد الأقصى لقدرة البطارية. يستخدم خرج الطاقة الاحتياطية البالغ 20 كيلوواط الألواح الشمسية والبطارية معًا.

بالمقارنة، فإن ورقة بيانات TriP2-HB-3P 20K تُشير القائمة إلى قدرة قصوى لشحن/تفريغ البطارية تبلغ 20 كيلوواط. ولا تزال هذه القدرة من جانب العاكس تتطلب مجموعة بطاريات ذات جهد وطاقة تفريغ كافيين: يوفر مثال PSTACK المكون من وحدتين بسعة 10 كيلوواط ساعة تقريبًا حوالي 7.1 كيلوواط تيار مستمر عند الجهد الاسمي.

هذه حدود التيار المستمر من جانب البطارية، وليست مخرجات احتياطية مستمرة مضمونة للتيار المتردد؛ قم بتحديد حجم أحمال الانقطاع مقابل خرج التيار المتردد للبطارية فقط، مع مراعاة حدود البطارية، وخسائر التحويل، وارتفاعات بدء التشغيل، والقيود المفروضة على كل مرحلة.

مثال على تحديد الحجم: خمس ساعات من النسخ الاحتياطي المنزلي

يستهلك تشغيل حمل ثابت بقدرة 1 كيلوواط لمدة خمس ساعات 5 كيلوواط ساعة من الطاقة. تحتاج البطارية إلى سعة اسمية أعلى لتعويض فاقد التحويل والطاقة المخزنة كاحتياطي.

لنفترض منزلاً يعمل بنظام ثلاثي الأطوار مزوداً بمحول هجين قائم من فئة 48 فولت متوافق مع بطاريات PSHIELD سعة 5.12 كيلوواط ساعة. تستهلك الأجهزة الأساسية 1 كيلوواط بشكل مستمر، ويستطيع المحول تلبية احتياجاتها عند بدء التشغيل. يرغب صاحب المنزل في الحصول على خمس ساعات من الطاقة الاحتياطية دون الحاجة إلى الطاقة الشمسية.

باستخدام افتراضات توضيحية لطاقة البطارية المتاحة لـ 80% وكفاءة تحويل 90%، فإن السعة المطلوبة هي:

السعة الاسمية المطلوبة ≈ الحمل × مدة التشغيل ÷ نسبة الطاقة المتاحة ÷ كفاءة التحويل
1 كيلوواط × 5 ساعات ÷ 0.80 ÷ 0.90 ≈ 6.9 كيلوواط ساعة.

هذه النسب المئوية هي افتراضات للحساب. يجب أن يستخدم التركيب حدود التشغيل وإعدادات الاحتياطي وكفاءة النظام المحدد.

إليكم مقارنة بين الخيارين:

• جهد منخفض: توفر بطاريتان من نوع PSHIELD سعة 5.12 كيلوواط/ساعة موصولتان على التوازي سعة اسمية تبلغ 10.24 كيلوواط/ساعة. في ظل الظروف المفترضة، تصل حوالي 7.4 كيلوواط/ساعة إلى الأجهزة، وهو ما يكفي لتغطية مدة التشغيل المستهدفة البالغة خمس ساعات. أما البطارية الواحدة سعة 5.12 كيلوواط/ساعة فتدوم حوالي 3.7 ساعات.
• جهد عالٍ: كما أن مجموعة PSTACK المكونة من وحدتين والتي تبلغ سعتها حوالي 10 كيلوواط ساعة تلبي متطلبات الطاقة المقدرة، ولكنها ستحتاج إلى عاكس عالي الجهد متوافق لاستبدال الوحدة الحالية ذات 48 فولت.

نُفضّل في هذه الحالة الإبقاء على العاكس المتوافق ذي الجهد المنخفض. كلا الخيارين يُلبي هدف الطاقة، بينما يُتيح خيار الجهد المنخفض استخدام المعدات الموجودة لدى صاحب المنزل بالفعل.

لا تُعدّ السعة سوى جزء واحد من القرار. يجب أن تدعم البطاريات والعاكس أيضًا الطاقة المستمرة للأجهزة وتقلبات التيار عند بدء التشغيل. ولتقدير احتياجاتك، اذكر الطاقة التشغيلية لكل جهاز أساسي ومدة تشغيله، واحتسب تكلفة الشحن المتاحة عند انقطاع التيار الكهربائي.

قارن تكلفة البطارية لكل كيلوواط ساعة والحد الأدنى للشراء

قد يوفر نظام الجهد المنخفض تكلفة شراء أولية أقل: إذ توفر بطارية PSHIELD واحدة 5.12 كيلوواط ساعة، بينما يبدأ نظام PSTACK بوحدتين بسعة 5.069 كيلوواط ساعة لكل منهما، أي ما يقارب 10.14 كيلوواط ساعة، بالإضافة إلى معدات التحكم في النظام. كما أن الاحتفاظ بمحول تيار متوافق بجهد 48 فولت يجنب تكاليف استبدال المحول. أما نظام الجهد العالي، فقد يبرر التكلفة الأولية الأكبر عندما تتناسب مزايا الطاقة من جانب البطارية والأسلاك مع متطلبات المشروع.

للحصول على عروض أسعار أوروبية، قارن تكلفة حزمة البطارية لكل كيلوواط ساعة اسمي = سعر حزمة البطارية باليورو ÷ السعة الاسمية بالكيلوواط ساعة. يشمل سعر هذه الباقة وحدات التحكم والقواعد اللازمة للبطاريات. بالنسبة للخيارات المذكورة أعلاه التي تبلغ سعتها حوالي 10 كيلوواط/ساعة، قسّم سعر باقة البطاريات ذات الجهد المنخفض (بطاريتان) على 10.24 كيلوواط/ساعة، وسعر باقة البطاريات ذات الجهد العالي (وحدتان) على 10.138 كيلوواط/ساعة.

ثم قارن إجمالي تكاليف التركيب لنفس الطاقة القابلة للاستخدام ومخرجات الطاقة الاحتياطية المستمرة من البطارية فقط. يشمل ذلك البطاريات، والعاكس، ووحدات التحكم المطلوبة، والكابلات، والحماية، والتركيب، والتشغيل، مع مراعاة رسوم التوصيل وضريبة القيمة المضافة. لا تنشر صفحات المنتجات المذكورة أسعارًا قابلة للمقارنة باليورو، لذا لا يمكن اعتبار أي من النظامين أرخص لكل كيلوواط ساعة دون الحصول على عروض أسعار فعلية.

أسئلة شائعة حول جهد البطارية

هل يمكن لنظامي بطاريات سعة 10 كيلوواط ساعة دعم أحمال مختلفة؟

نعم. لا تعني سعة الطاقة المتساوية بالضرورة القدرة المستمرة المتساوية. يحدد تيار التفريغ، وحدود نظام إدارة البطارية، وقدرة العاكس، وتكوين البطارية، الأجهزة التي يمكن تشغيلها معًا.

هل يمكن توصيل بطارية ذات جهد عالٍ بمحول جهد 48 فولت؟

ليس بشكل مباشر. يجب أن يدعم مدخل البطارية في العاكس نطاق تشغيل البطارية وبروتوكول الاتصال الخاص بها. يتطلب تغيير الجهد عادةً عاكسًا مختلفًا وإعادة تصميم تركيب البطارية.

هل أختار العاكس أم البطارية أولاً؟

اختر منصة الجهد أولاً، بناءً على المعدات الموجودة، والطاقة المطلوبة من جانب البطارية، وتكلفة التركيب. ثمّ قم بمطابقة طاقة العاكس مع الحمل وسعة البطارية مع وقت النسخ الاحتياطي، مع اختيار العاكس والبطارية كزوج متوافق. بالنسبة للمشاريع الأوروبية، مركز تنزيل LuxpowerTek تتضمن القائمة الحالية قائمة التوافق مع الاتحاد الأوروبي، الإصدار LUXBCEU260727; استخدم نموذجها ومتطلبات الاتصال الخاصة بها لتأكيد التوافق. أدرج الحد الأدنى لعدد الوحدات وحدود التوسعة المستقبلية في عرض الأسعار.

هل بطارية الطاقة الشمسية ذات الجهد العالي أغلى ثمناً؟

قد يتطلب الأمر شراءً أوليًا أكبر عندما تحتوي المجموعة الأساسية على سعة تخزين أكبر من حاجتك، أو عند استبدال محول الطاقة الحالي بجهد 48 فولت. قارن أسعار اليورو الفعلية لكل كيلوواط ساعة والتكلفة الإجمالية للتركيب مع الحفاظ على نفس السعة القابلة للاستخدام ومخرجات البطارية فقط؛ فالجهد وحده لا يحدد الخيار الأقل تكلفة.

هل البطارية الشمسية ذات الجهد العالي أكثر كفاءة؟

يؤدي رفع الجهد إلى تقليل التيار عند تساوي القدرة، وبالتالي تقليل فقد الطاقة في الكابلات عند تساوي المقاومة. لكن هذا لا يجعل النظام بأكمله أكثر كفاءة تلقائيًا. قارن كفاءة البطارية بالنسبة للحمل عند نفس الحمل وظروف التشغيل، بما في ذلك فقد الطاقة الناتج عن تحويل العاكس.

هل البطارية الشمسية ذات الجهد العالي أكثر أماناً من البطارية ذات الجهد المنخفض؟

لا. يتطلب الجهد العالي للتيار المستمر حماية مناسبة لهذا الجهد، بينما قد تُنتج بطارية من فئة 48 فولت تيارات عطل خطيرة. لذا، ينبغي تقييم نظام البطارية بالكامل، ونظام إدارة البطارية، وأجهزة العزل والحماية، بدلاً من اعتبار الجهد معياراً للسلامة.

اختر النظام الذي تحتاجه

ضع الجهد المنخفض ضمن خياراتك المختارة عندما تتوافق المعدات المتوافقة مع متطلبات الحمل ووقت التشغيل. اختر الجهد العالي عندما تبرر مزايا طاقة البطارية والتيار والتكوين التكلفة الإجمالية للتركيب. حدد منصة الجهد أولاً، ثم وازن بين طاقة العاكس والحمل وسعة البطارية ومدة النسخ الاحتياطي.

إذا كنت تقارن أيضًا بين تصميمات المعدات، فراجع دليلنا الخاص بـ أنظمة تخزين الطاقة المتكاملة مقابل أنظمة العاكس والبطارية المنفصلة.

للتحدث معنا حول التكوين،, اتصل بشركة LuxpowerTek مع ذكر بلدك أو منطقتك، وحالة التركيب (جديد أو تحديث)، وطراز العاكس، ونوع مصدر الطاقة، والأحمال الأساسية، ووقت النسخ الاحتياطي المستهدف.

يتطلب كلا التصميمين تركيبًا مؤهلًا وحماية مناسبة والامتثال لقواعد الكهرباء المحلية.