مقدمة 

لقد أحدثت الطاقة الشمسية ثورة في حياتنا. إنها طاقة نظيفة، وإنتاجها سريع وفعال. والأهم من ذلك، أنها أرخص بكثير وأسهل في الحصول عليها من حلول الطاقة الأخرى. لكن المشكلة تكمن في معرفة احتياجاتك من الطاقة في المنزل.

هل تواجه صعوبة في تحديد متطلبات الطاقة؟ حسنًا، هذا الدليل مُعدٌّ خصيصًا لك. سنتعمق في الموضوع ونجيب على سؤالك: كيف يتم حساب احتياجات الطاقة للألواح الشمسية والبطارية والعاكس؟ دعونا نُلقي الضوء على هذا الجانب.

 

لماذا ينبغي عليك تبني الطاقة الشمسية المستدامة؟

الطاقة الشمسية حديث الساعة. هل تعلم لماذا؟ لأنها وفرت للبشرية المأوى وموارد طاقة غير محدودة. إنها اقتصادية وتوفر مصدراً نظيفاً للطاقة.

إليك بعض النقاط التي تساعدك على التفكير في مصدر الطاقة هذا!

1) مصدر طاقة لا ينضب

لا داعي للنظر في استخدام الكتلة الحيوية أو الوقود الأحفوري لإنتاج الطاقة. فالشمس تصل إلى الأرض منذ ملايين السنين ولن تنقطع أبداً. 

استمدوا بعض الطاقة وشغلوا أجهزتكم. فمصدر الطاقة الذي لا ينضب كهذا يقضي على الخوف!

2) صديق للبيئة 

الطاقة الشمسية نظيفة تمامًا ولا تضر بالبيئة. لا تتسبب في تآكل التربة أو إزالة الغابات. كل ما عليك فعله هو تركيب عدد قليل من الألواح الشمسية، والتقاط ضوء الشمس، وإنتاج الطاقة. وتستمر في توفير الطاقة لسنوات دون التأثير على البيئة الطبيعية.

3) توفير التكاليف 

انسَ تكلفة الكهرباء المرتفعة. خفّض فواتيرك ووفر المزيد من المال مع الطاقة الشمسية. لا تخضع هذه الموارد الطبيعية لسيطرة حكومية. علاوة على ذلك، فإن تكلفة الألواح الشمسية منخفضة نسبيًا، فهي استثمار لمرة واحدة يمتد لعشرين إلى خمسة وعشرين عامًا. يضمن لك هذا الحل إنتاجًا عاليًا للطاقة بأقل تكلفة ممكنة. وفّر المزيد من المال واستمتع بفوائد طويلة الأمد.

4) سهولة الوصول

هل لديك سطح مستوٍ؟ لا يهم إن كان سطحك مستويًا أو منحنيًا. فقد حلت التقنيات الحديثة للألواح الشمسية المرنة هذه المشكلة. يمكنك تشكيل الألواح الشمسية حتى 180 درجة دون الحاجة إلى استثمار المزيد من المال.

قم بتركيب ألواح الطاقة الشمسية وابدأ بإنتاج طاقة غير محدودة. هذه الإمكانية متاحة للجميع دون التأثير على الآخرين. حتى أن بعض القطاعات التجارية تُشغّل مصانع وأجهزة منزلية كبيرة باستخدام هذا المصدر المتجدد للطاقة.

كيفية حساب تكلفة البطارية واللوحة الشمسية والعاكس؟

ابدأ حساباتك للبطارية والعاكس بناءً على متطلبات الطاقة. يعتمد ذلك على مكان تركيب الألواح الشمسية. على سبيل المثال، يحتاج المنزل إلى طاقة أقل مقارنةً بالمصنع.

وبالمثل، تُعدّ الأجهزة المنزلية مهمة أيضاً عند اختيار نظام الطاقة المناسب. وسنختتم النقاش بخمس خطوات تفصيلية.

الخطوة 1: حساب الحمل

هناك طريقتان أساسيتان لحساب الحمل الكهربائي، ويعتمد ذلك على نقطة البداية. إذا كان لديك مقياس التيار الكهربائي، فالأمر سهل للغاية، إذ يمكنك الحصول على القراءة مباشرةً من عدادات الكهرباء بعد تشغيل جميع أجهزتك.

في بعض الأحيان، يلعب تصنيف الطاقة للجهاز دورًا حاسمًا.

دعونا نستعرض الطريقتين بالتفصيل.

(1) معدل الطاقة

تستهلك الأجهزة المختلفة طاقة متفاوتة، قد تكون ذروة أو مستمرة. على سبيل المثال، يستهلك جهاز الكمبيوتر المحمول حوالي 50-60 واط. وبالمثل، تستهلك الثلاجة الصغيرة 50 واط. أما شحن الهاتف الذكي فيتطلب 10-20 واط.

كيف تتحقق من تصنيف الطاقة؟

• تحتوي بعض الأجهزة، مثل شواحن الهواتف الذكية، على بيانات مكتوبة عن القدرة الكهربائية (بالواط). تأكد من قراءتها جيداً.
• إذا كان لديك دليل الشركة المصنعة، فهذا مناسب تمامًا.
• أما أولئك الذين لم يستكشفوا كلا الطريقتين، فيمكنهم العثور عليهما عبر الإنترنت.

إليكم قائمة الأجهزة المنزلية مع تصنيفها من حيث استهلاك الطاقة.

باستخدام تصنيف الطاقة، يمكنك جمع جميع بياناتك. على سبيل المثال، أنت تقوم بشحن الأجهزة التالية.

• جهاز كمبيوتر محمول بقدرة 50 واط.
• مروحة سقف بقوة 50 واط.
• الغسالة قوتها 300 واط.

سيكون الحمل الإجمالي هو مجموع أوزان الأدوات الثلاث. 

50 واط + 50 واط + 300 واط = 400 واط

بالإضافة إلى ذلك، يمكنك أيضًا إنشاء جدول إحصائي لعمل إحصائيات حول المعدات الكهربائية في منزلك، مثل الجدول أدناه.

جهاز	الكمية	معدل الطاقة	عدد ساعات الاستخدام/اليوم	واط ساعة/يوم
مروحة سقف	5	100	8	4000
ثلاجة	2	300	8	4800
نقطة إضاءة	1	600	12	7200
حاسوب	1	25	8	200
شاشة	2	15	12	360
تلفزيون	1	75	4	300
جهاز فيديو	1	150	4	600
راديو	1	80	4	320
حديد	1	1000	0.3	300
المجموع				18080 واط

(2) استخدام مقياس التيار الكهربائي

يُعدّ مقياس التيار الكهربائي خيارًا ممتازًا آخر. ولكنه مناسب في الحالات التالية:

• أنت لا تعرف معدل الطاقة.
• يوجد جهاز قياس التيار الكهربائي في غرفة المعيشة الخاصة بك.

قياس القدرة باستخدام مقياس التيار الكهربائي (المشبك) عملية ممتعة وسريعة. فهو يُظهر لك القدرة بالأمبير. اضرب قراءة مقياس التيار في قيمة الجهد.

على سبيل المثال، قراءة مقياس التيار هي 10 أمبير. الجهد هو 220 فولت.

إجمالي القدرة = 250 فولت × 4 أمبير 

إجمالي الطاقة = 1000 واط

لكن هناك عيب واحد. لا يمكنك حساب استهلاك الطاقة لكل جهاز على حدة. يستمد مقياس التيار الكهربائي قراءاته من عدادات الكهرباء، لذا فهو يمثل إجمالي استهلاك الطاقة لجميع أجهزتك.

الخطوة الثانية: ما هو وقت النسخ الاحتياطي؟

وقت التشغيل الاحتياطي هو الوقت الذي يعمل فيه الجهاز على بطاريتك. على سبيل المثال، لديك ثلاجة صغيرة بقدرة 50 واط. فجأة، ينقطع التيار الكهربائي. الآن، توفر البطارية الاحتياطية الطاقة اللازمة للثلاجة.

كم ساعة يستغرق تشغيل البطارية الاحتياطية؟ إذا استمرت لمدة 5 ساعات، فهذا يعني أنها تعمل كبطارية احتياطية. كما أن زيادة مدة تشغيل البطارية الاحتياطية قد تشير إلى قوة البطارية، مما يؤثر على سعتها. فسعة البطارية الكبيرة تعني إمكانية تشغيل الأجهزة بشكل متواصل لساعات.

عند هذه النقطة، حدد احتياجاتك من مصدر الطاقة الاحتياطي. ثم احسب إجمالي سعة تخزين البطاريات التي تحتاجها.

على سبيل المثال، إذا كنت بحاجة إلى مصدر طاقة ثابت لمدة 5 ساعات لتشغيل أجهزتك.

أولاً، احسب استهلاك الطاقة للجهاز باستخدام مقياس الطاقة أو مقياس التيار الكهربائي. لنفترض أنه 1000 واط. الآن، احسب سعة البطارية اللازمة لتشغيل الجهاز لمدة 5 ساعات.

سعة تخزين البطارية = إجمالي الحمل × مدة النسخ الاحتياطي

                          = 1000 واط × 5 ساعات.

                          = 5000 واط/ساعة

الآن، أنت بحاجة إلى 5000 واط من سعة تخزين البطارية.

 

الخطوة 3: حساب سعة البطارية

يمكن أن يساعد قياس سعة البطارية في تحديد عدد البطاريات التي تحتاجها لحمل طاقة 5000 واط.

هناك نوعان من البطاريات شائعة الاستخدام.

بطارية الرصاص الحمضية

تهيمن هذه البطاريات على القطاعات المنزلية. عادةً، يمكن لبطارية واحدة سعتها 150 أمبير/ساعة تخزين طاقة تبلغ 1800 واط/ساعة.

السعة = 12 فولت × 150 أمبير/ساعة = 1800 واط/ساعة (Wh)

الطاقة الاحتياطية المطلوبة للبطاريات / السعة.

البطاريات المطلوبة = 5000 واط/ساعة / 1800 واط/ساعة = 2.77 ≈ 3 بطاريات حمض الرصاص

ستحتاج إلى ثلاث بطاريات رصاص حمضية على الأقل لتشغيل نظامك. 

بطاريات الليثيوم أيون.

تحظى هذه البطاريات بشعبية كبيرة نظراً لإمدادها الممتاز بالطاقة وقلة حالات الحوادث. 

يمكنك تطبيق السيناريو المذكور أعلاه على بطاريات الليثيوم أيون. قد تحتاج إلى بطارية واحدة سعتها 150 أمبير/ساعة. إليك الحساب الكامل للبيانات.

السعة = 48 فولت × 150 أمبير/ساعة = 7200 واط/ساعة (Wh)

عدد البطاريات المطلوبة = طاقة وقت التشغيل الاحتياطي / السعة

البطاريات المطلوبة = 5000 واط/ساعة / 7200 واط/ساعة = 0.69 ≈ 1 بطارية ليثيوم أيون

بطارية ليثيوم أيون واحدة تكفي لتلبية جميع احتياجاتك من الطاقة.

الخطوة الرابعة: حساب سعة العاكس

هل تساءلت يوماً عن محولات التيار؟ إنها ضرورية لأن تخزين الطاقة الشمسية يكون على شكل تيار مستمر، بينما تعمل الأجهزة المنزلية بجهد التيار المتردد.

قم بتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد لتلبية احتياجاتك وتشغيل أجهزتك.

لمعرفة سعة العاكس، يجب معرفة إجمالي حمل الطاقة. ويمكن أيضاً استخدام حسابات الجهد والتيار كبديل.

أولاً، احسب نسبة تحمل الطاقة. غالباً ما تكون هذه النسبة 20-25% من إجمالي حمل الطاقة.

لنفترض المثال السابق لحمل الطاقة. يبلغ حمل الطاقة 5000 واط. سيكون التفاوت المسموح به كما يلي.

التفاوت = 1000 واط × 20/100 = 200 واط

يبلغ إجمالي قدرة تحمل الطاقة 1000 واط. الآن، احسب سعة العاكس لحمل الطاقة المطلوب.

سعة العاكس = الحمل + التفاوت = 1000 واط + 200 واط = 1200 واط

ستحتاج على الأقل إلى محول طاقة بسعة 1.2 كيلوواط/ساعة. أما السعة الأقل من ذلك فلا تكفي لتشغيل الأجهزة بكفاءة.

الخطوة 5: حساب سعة اللوحة

أخيرًا، يمكنك حساب إجمالي الطاقة اللازمة للألواح الشمسية. تذكر أن كفاءة الألواح الشمسية لا تصل إلى 100% في إنتاج الطاقة الشمسية، لذا سنعتمد فقط على 80% من الناتج.

لنحدد عدد الألواح الشمسية الموجودة ونوع الطاقة التي تحتاجها.

• الطاقة الإجمالية المطلوبة مع وقت احتياطي. 

لقد ناقشنا الأمر بالفعل على أنه 5000 واط ساعة. 

• حساب كفاءة الطاقة الشمسية 80%. 

إذا كانت الكفاءة 80%، فيمكنك حسابها.

حمل الطاقة مع وقت النسخ الاحتياطي ÷ الكفاءة 

=5000 واط ساعة ÷ 80/100

= 6250 واط ساعة

• ساعات من ضوء الشمس تشحنها.

يُعدّ توفر ضوء الشمس ضروريًا لشحن الألواح الشمسية. لا تتعرض جميع الألواح الشمسية لأشعة الشمس لمدة 24 ساعة، لذا سنفترض هنا قيمة 5 ساعات.

• سعة اللوحة المطلوبة

بمجرد معرفة توقيت ضوء الشمس، يصبح حساب سعة الألواح الشمسية أمرًا بديهيًا.

سعة الألواح الشمسية = 6250 واط/ساعة ÷ 5 ساعات = 1250 واط

يجب أن تكون سعة ألواح الطاقة الشمسية لديك 1250 واط. يمكنك استخدام ألواح بقدرة 100 واط، أو 200 واط، أو حتى أكثر، ولكن اضرب عدد الألواح في القدرة المطلوبة. يجب أن تكون السعة الإجمالية لألواح الطاقة الشمسية مساوية أو أكبر من السعة المطلوبة.

خاتمة

قد يؤدي التسرع في تبني تكنولوجيا الطاقة الشمسية إلى نتائج عكسية! لذا، لا داعي للقلق. افهم جيدًا احتياجاتك من الطاقة في المنزل أو في القطاعات التجارية. قِس كمية الطاقة التي تحتاجها. بعد ذلك، يمكنك استكشاف حلول الطاقة الشمسية المناسبة.

إذا كنت ترغب في حلول الطاقة الشمسية عالية الجودة، فنحن نوفرها لك. لوكس باورتك لدينا جميع حلول الطاقة الشمسية. توقع جودة وإنتاجية عالمية المستوى. اطلع على أحدث الحلول الآن!