أصبح تركيب مصادر الطاقة المتجددة شائعاً جداً هذه الأيام. فتقريباً كل منشأة تجارية أو سكنية مزودة بنظام طاقة شمسية. ويتساءل الكثيرون عن نوع وحجم البطارية التي يحتاجونها.
تُعدّ بطاريات LiFePO4 الخيار الأمثل للسعة العالية والأداء طويل الأمد. لكن يقع الكثيرون في خطأ اختيار بطاريات LiFePO4 ذات سعة أكبر أو أصغر من اللازم. سنتناول اليوم أهمية بطاريات LiFePO4 وكيفية اختيار الحجم المناسب بتكلفة معقولة.
لماذا يُعد اختيار بطارية فوسفات الحديد الليثيوم المناسبة لتخزين الطاقة الشمسية أمراً بالغ الأهمية؟
يُعد اختيار حجم البطارية المناسب أمرًا بالغ الأهمية. وقبل أن نفهم الحجم المناسب، يجب أن نعرف كيف يؤثر الحجم غير المناسب علينا.
بطارية ليثيوم فوسفات الحديد صغيرة الحجم لتخزين الطاقة الشمسية
تُستخدم البطارية للتخزين. إذا كنت تحتاج إلى 5 كيلوواط بينما لديك بطارية بقدرة 4 كيلوواط، فلن تدوم طويلاً.
للبطارية ذات الحجم الصغير عدة عيوب.
- يفشل في العمل بشكل صحيح.
- يفرغ بسرعة.
- يواجه انتكاسة مبكرة بسبب صغر حجمه عن الحجم المطلوب
بطارية ليثيوم فوسفات الحديد كبيرة الحجم لتخزين الطاقة الشمسية
قد تبدو البطاريات كبيرة الحجم مفيدة، لكن الأمر يتجاوز ذلك. فإذا اشتريت نظامًا بقدرة 8 كيلوواط لنظام بقدرة 5 كيلوواط، فهذا يُعدّ مبالغة وله بعض العيوب.
- غالباً ما يكون مكلفاً.
- يهدر المال والطاقة المخزنة.
بطارية ليثيوم فوسفات الحديد ذات الحجم المناسب لتخزين الطاقة الشمسية
إذا كنت تبحث عن بطارية LiFePO4 بالحجم المناسب، فهي خيار رائع للأسباب التالية.
- يعمل نظامك بكفاءة ويوفر الطاقة.
- هناك خروج مبكر.
- يمكنك توفير المزيد من المال مقارنةً بالنظام ذي الحجم الكبير، وضمان تحقيق أهداف التوسع المستقبلية.
الخطوة الأولى: احسب استهلاكك اليومي من الكهرباء
عند اختيار بطارية LiFePO4 المناسبة لتخزين الطاقة الشمسية، فإن الخطوة الأولى هي تحديد استهلاكك للطاقة.
كم تستهلك من الطاقة؟ الحساب بسيط.
قوة الأجهزة × ساعات التشغيل
لنفترض أننا نستخدم مثالاً لأجهزة مختلفة؛ ثم دعونا نطبق هذه الصيغة ونحسب إجمالي استهلاك الطاقة.
| جهاز | قوة | الاستخدام اليومي | الطاقة اليومية |
| مصابيح LED | 120 واط | 6 ساعات | 720 واط/ساعة |
| ثلاجة | 180 واط | 10 ساعات | 1800 واط/ساعة |
| تلفزيون | 120 واط | 4 ساعات | 480 واط/ساعة |
| مراوح السقف | 150 واط | 8 ساعات | 1200 واط/ساعة |
| كمبيوتر محمول | 80 واط | 5 ساعات | 400 واط/ساعة |
| جهاز توجيه واي فاي | 15 واط | 24 ساعة | 360 واط |
بحسب الحسابات، يبلغ إجمالي استهلاك الطاقة 4960 واط/ساعة يوميًا. وهذا يعني أنه في حال شراء نظام بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4) بسعة 5 كيلوواط، فسيكون ذلك كافيًا لتشغيل جميع الأجهزة المذكورة.
الخطوة الثانية: ما مقدار الطاقة الاحتياطية التي تحتاجها؟
لا يقتصر الأمر على الاستخدام اليومي فحسب، بل يتعلق أيضاً بالطاقة الاحتياطية التي تحتاجها. يجب عليك حساب الطاقة الاحتياطية المطلوبة.
- تستغرق عملية النسخ الاحتياطي العادية ما يصل إلى يوم واحد.
- تتطلب حالات انقطاع التيار الكهربائي المتكررة وجود بطارية احتياطية تدوم لمدة تصل إلى يومين.
- ينبغي أن تحتوي الكبائن النائية على خطة احتياطية تكفي لمدة 3 أيام.
- تخطط المنازل التي لا تعتمد على الشبكة الكهربائية لتوفير احتياطي طاقة لمدة 3-5 أيام.
لنفترض أن استهلاكك اليومي 5 كيلوواط. لتوفير طاقة احتياطية ليوم واحد، يجب أن تكون سعة تخزين البطارية 5 كيلوواط. أما ليومين، فستكون 10 كيلوواط.
يمكنك ضرب عدد الأيام في طاقة تخزين البطارية.
الخطوة 3: ضع في اعتبارك عمق تفريغ البطارية (DoD)
يُعدّ عمق التفريغ عاملاً مهماً، إذ لا تسمح البطاريات بالتفريغ الكامل. هل تعلم؟ تسمح بطاريات AGM وبطاريات الرصاص الحمضية بتفريغ يصل إلى 50%.
بالمقارنة بها، تسمح بطارية LiFePO4 بتفريغ سعتها بنسبة 80-90%.
دعونا نفهم ذلك من خلال مثال.
لنفترض أنك قمت بتركيب نظام بطاريات بقدرة 10 كيلوواط. عند تفريغ بطاريات الرصاص الحمضية، ستحصل على 5 كيلوواط بعد تجاوز حد التفريغ 50%. أما بالنسبة لبطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LiFePO4)، فيمكنك الحصول على ما يصل إلى 9 كيلوواط بأمان بعد تجاوز حد التفريغ 90%.
وهذا يعني أن بطاريات LiFePO4 تدعم نظامك بشكل أفضل وتوفر أمانًا أكبر من خلال استهلاك جزء كبير من مخزون الطاقة الاحتياطية.
الخطوة الرابعة: مطابقة حجم البطارية مع ناتج الألواح الشمسية
هذا هو الخطأ الذي يقع فيه معظم المشترين!!
لا يعني شراء بطاريات ذات سعة عالية بالضرورة توفير المزيد من الطاقة. الأفضل هو اختيار بطاريات ذات حجم ومواصفات متوافقة. يجب عليك مطابقة أحجام البطاريات مع قدرة ألواح الطاقة الشمسية لديك.
على سبيل المثال، إذا قمت بتركيب سلسلة من 10 ألواح شمسية، ينتج كل منها طاقة قدرها 600 واط، فإن إجمالي إنتاج الطاقة من منظومة الألواح الشمسية سيكون 6 كيلوواط.
لنفترض أن ضوء الشمس يكون في ذروته لمدة 5 ساعات في اليوم وأن الألواح الشمسية الخاصة بك توفر كفاءة إنتاج تتراوح بين 97-98%.
سيكون إجمالي إنتاج الطاقة كالتالي:
القدرة الناتجة = 5 × 6 كيلوواط = 30 كيلوواط
الآن، عليك طرح متوسط استهلاك الطاقة. لنفترض أنه 11 كيلوواط. إذن، الطاقة الزائدة المنتجة هي 19 كيلوواط. لذا، يُنصح بتركيب بطاريات بسعة تتراوح بين 10 و19 كيلوواط. شراء بطاريات ذات سعة أكبر لا يشحنها بالكامل، مما قد يُسبب مشاكل في اختيار السعة.
الخطوة الخامسة: مراعاة الطقس
بما أنك قمت بتركيب الألواح الشمسية كمصدر للطاقة، فإنها تتأثر بالظروف البيئية. فإذا لم تكن هناك أشعة شمس في يوم غائم، فلن تنتج الكثير من الطاقة وستحتاج إلى بطاريات كبيرة لـ:
- أيام غائمة متكررة
- أمطار غزيرة
- شتاء طويل
- ثلج موسمي
- عواصف متكررة
بحسب الظروف الجوية المحلية، يجب عليك شراء البطاريات الأكبر حجماً إذا كنت تعاني من أيام غائمة بشكل متكرر.
في المناطق التي تشهد انقطاعات متكررة أو طقسًا غائمًا، ينبغي عليهم الحفاظ على هامش أمان يتراوح بين 15-30% فوق السعة المطلوبة.
الخطوة السادسة: تحديد الأحمال الحرجة
هل يمكنك تقليل تكاليف البطاريات بشراء نظام أصغر من المطلوب؟ هل ترغب في الاستثمار في بطاريات 5 كيلوواط بدلاً من بطارية 10 كيلوواط؟.
من الناحية الفنية، يبدو الأمر صعباً، ولكنه ممكن عن طريق تقليل الأجهزة والأحمال غير الضرورية من إجمالي استهلاك الطاقة.
ينبغي عليك تحديد الأجهزة الضرورية فقط وتشغيلها أثناء انقطاع التيار الكهربائي. يحتوي المنزل على الأجهزة الضرورية التالية:
- ثلاجة
- إضاءة LED
- جهاز توجيه الإنترنت
- نظام أمني
- المعدات الطبية
- مضخة مياه
- شواحن الهواتف المحمولة
- أجهزة مطبخ صغيرة
ينبغي عليك حساب أحمالها وشراء بطارية بحجم مناسب لتشغيل هذه الأجهزة.
أحجام بطاريات الليثيوم فوسفات الحديد الموصى بها لتطبيقات مختلفة
تتطلب التطبيقات المختلفة أحجامًا مختلفة من بطاريات الليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4). فيما يلي نظرة عامة على بعض التطبيقات وأحجام بطارياتها.
كوخ صغير أو منزل صغير
لا تحتوي الأكواخ الصغيرة أو المنازل الصغيرة على العديد من الأجهزة. فهي لا تحتوي إلا على عدد قليل من الأدوات، مثل:
- إضاءة
- كمبيوتر محمول
- ثلاجة صغيرة
- شحن الهاتف
- إنترنت
تتميز هذه الأجهزة باستهلاك منخفض للطاقة، يصل إلى 3 كيلوواط. ونظرًا لأهمية هذه الأدوات وضرورتها، يُنصح بشراء بطارية بسعة 3-5 كيلوواط لتشغيل هذه الأحمال الحيوية أثناء انقطاع التيار الكهربائي.
منازل سكنية صغيرة
تحتوي المنازل السكنية الصغيرة على الأجهزة الأساسية. وغالبًا ما تشغل الأجهزة التالية.
- ثلاجة
- تلفزيون
- الجماهير
- إضاءة
- إنترنت
- أجهزة مطبخ صغيرة
بحسب استهلاك الطاقة، يستهلكون عادةً ما بين 5 و8 كيلوواط من الطاقة يومياً. أما الاستهلاك الموصى به فهو ما بين 8 و12 كيلوواط ساعة.
منزل متوسط الحجم
تستهلك المنازل متوسطة الحجم طاقةً أعلى قليلاً من المنازل الصغيرة. وغالبًا ما تشغل هذه المنازل الأجهزة التالية.
- مكيف هواء
- طباخ كهربائي
- غسالة ملابس
- مضخة مياه
يبلغ متوسط الاستهلاك حوالي 10-15 كيلوواط ساعة، بينما يجب عليك شراء نظام بطارية بسعة 15-20 كيلوواط ساعة.
منازل عائلية كبيرة
تحتوي المنازل العائلية الكبيرة على العديد من الأجهزة الكهربائية. فبدلاً من مكيف هواء واحد، يوجد العديد منها. ولذلك، يرتفع استهلاك الطاقة بشكل ملحوظ في هذه المنازل. ومن الأمثلة الشائعة على هذه الأجهزة:
- مكيفات هواء متعددة
- طباخ كهربائي
- غسالات الملابس
- أنظمة الترفيه
- مضخات المياه
- أحمال منزلية أكبر
يبلغ الاستهلاك اليومي 20-30 كيلوواط ساعة، بينما تتراوح التوصيات بين 25-40 كيلوواط ساعة من احتياطي البطارية.
أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة
تتميز أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة بإنتاج الطاقة واستخدامها بشكل مستقل، فهي غير متصلة بشبكة الكهرباء. ونظرًا لعدم وجود مصدر طاقة آخر لنظامك، يُنصح باستخدام نظام تخزين بطاريات كبير. على سبيل المثال، إذا كان الاستهلاك اليومي للطاقة يتراوح بين 15 و25 كيلوواط/ساعة، فإن سعة البطارية الموصى بها تتراوح بين 30 و60 كيلوواط لضمان استمرار تشغيل الأحمال الأساسية لعدة أيام.
الأسئلة الشائعة
- هل يمكن لبطارية LiFePO4 أن تُزوّد منزلي بالكامل بالطاقة أثناء انقطاع التيار الكهربائي؟
نعم، يمكن لبطارية LiFePO4 الخاصة بك تزويد منزلك بالطاقة أثناء انقطاع التيار الكهربائي. ومع ذلك، بناءً على احتياجاتك من الطاقة وتوقعاتك التشغيلية، اختر بطارية LiFePO4 ذات الحجم المناسب لتخزين الطاقة الشمسية.
- هل بطارية LiFePO4 أفضل من بطارية الرصاص الحمضية لتخزين الطاقة الشمسية؟
نعم. بطاريات الليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4) أفضل بكثير من بطاريات الرصاص الحمضية نظرًا لعمرها الأطول، وتوافقها الأفضل، وسهولة توسيعها مستقبلًا. كما أن متانتها تجعلها أكثر ملاءمة.
- هل يمكنني زيادة سعة بطارية LiFePO4 الخاصة بي في المستقبل؟
نعم. تأتي معظم بطاريات LiFePO4 مزودة بأنظمة معيارية تسهل عملية التوسعة. وهذا يحافظ على مرونة النظام وقابليته للتطوير.
- كم تدوم بطارية LiFePO4 في نظام تخزين الطاقة الشمسية؟
تتمتع بطاريات الليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4) بعمر افتراضي طويل يتراوح بين 10 و15 عامًا. وللحصول على أداء عالٍ، احرص على صيانة بطارياتك بانتظام لضمان متانتها على المدى الطويل.
- ما هو حجم بطارية LiFePO4 التي أحتاجها لتخزين الطاقة الشمسية؟
تختلف أحجام بطاريات الليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4). يجب عليك اختيار حجم بطارية الليثيوم فوسفات الحديد بناءً على احتياجاتك من الطاقة، وظروف التخزين، ومدة تشغيلها بشحنة واحدة.
خاتمة
يُعدّ اختيار بطاريات LiFePO4 قرارًا صائبًا. مع ذلك، ينبغي عليك معرفة احتياجاتك، وحساب الحجم المناسب، وشراء نظام تخزين طاقة متوافق. تُعتبر بطارية LiFePO4 لتخزين الطاقة الشمسية حلاً مثاليًا إذا اخترت علامة تجارية رائدة وحصلت على ضمانات.
أعلنت شركة Luxpowertek عن إطلاق سلسلة تخزين البطاريات PGEM، التي تقدم سعة عالية، وموثوقية فائقة، وأداء متميز في جميع الظروف. مع عمر افتراضي يصل إلى 6000 دورة شحن، ستحصل على أكثر مما تحتاج. اختر حلول البطاريات المتميزة لدينا الآن!