حساب الطاقة الشمسية - بكل بساطة, طبق الخطوات التالية:
(1) حساب كمية الطاقة المستهلكة في اليوم وذلك بتطبيق المعادلات التالية:
《العدد × قدرة الجهاز × ساعات العمل》
مثال :
3 لمبات × 5 وات × 6 ساعات = 90 وات
1 تلفاز × 80 وات × 6 ساعات = 480 وات
1 ريسيفر × 20 وات × 6 ساعات = 120 وات
نجمع 90 + 480 +120 = 690 وات في 6ساعات
إذن إجمالي الطاقة المستهلكة في 6ساعات هي 690 وات.
(2) بطبيعة الحال يوجد فاقد أثناء تركيب أي منظومة كهربائية, والفاقد قد يصل الى 30% بسبب التوصيل و جودة الاسلاك ومقاومة البطاريات المستخدمة وكذلك كفاءة الألواح الشمسية, وعليه فإنه يجب اضافة هذا الفاقد لإجمالي الطاقة المستهلكة في اليوم وذلك بتطبيق المعادلة التالية :
إجمالي الطاقة المرادة = إجمالي الطاقة المستهلكة في اليوم × 1.3
ولتطبيقها على مثالنا,
فإن الطاقة المراد توليدها = 690×1.3 = 897 وات
(3) لمعرفة طاقة الألواح الشمسية يجب قسمة الطاقة المراد توليدها على معدل الإشعاع الشمسي في اليوم للمنطقة التي سيتم تركيب الألواح فيها, فمثلا صنعاء يساوي معدل الاشعاع الشمسي فيها إلى 6.3 وهو من أعلى النسب في العالم.
إذن طاقة الألواح اللازمة = 897 ÷ 6.3 = 142.38 وات,
(4) عدد الألواح = طاقة الألواح اللازمة ÷ قدرة اللوح الذي نريد شراءه,
فمثلا اذا أردنا شراء ألواح أبو 100 وات, فإن عدد الألواح الشمسية = 142.38÷100 = 1.42 يساوي تقريبا 2 ألواح ابو 100وات أو لوح ابو 150 وات
(5) سعة البطاريات(أمبير)=] (الطاقة المراد توليدها × عدد الأيام المغيمة (التي سينقطع فيها شحن الألواح)
× 1.3
(ضروري ابقاء 30% من سعة البطاريات للحفاظ عليها) [
÷ الفولتية
فمثلا سعة البطاريات في مثالنا السابق على افتراض أن فولتية النظام 12 فولت =
(897× 2 "افتراض ان الغيوم ستكون لمدة يومين"
× 1.3) ÷ 12= 1166÷12 = 97 أمبير
(6) عدد البطاريات = سعة البطاريات ÷ حجم البطارية المراد شراؤها
إذن عدد البطاريات في مثالنا 97 ÷ 50 أمبير = 1.9 ويساوي تقريبا بطاريتين أبو 50 أمبير أو بطارية أبو 100 أمبير
على أن يكون نوع البطارية جل ديب سايكل
(7) حجم المنظم الشمسي
يتم حسابه كالتالي :
عدد الألواح المخطط تركيبها في المنظومة × Isc (اعلى أمبير شحن للوح)
ففي مثالنا
حجم المنظم الشمسي = 1 × 8.5 = 10 أمبير تقريبا
ويفضل مضاعفة الحجم لاخذ الاحتياط في المستقبل إذا اردنا توسيع المنظومة للعمل لوقت أطول أو لإضافة اجهزة اخرى
(
أخيرا وليس آخرا أسلاك التوصيل بين الألواح والمنظم الشمسي وبين المنظم والبطاريات
حيث يتم اختيار مقطع السلك بناء على قدرة الالواح وفولتيتها و تيار الشحن وكذلك طول المسافة بين الألواح والمنظم الشمسي,
فمن
1متر إلى 5 أمتار = 2×4ملليمتر
6متر إلى 10أمتار = 2×6 ملليمتر
11 الى 15متر = 2×8 ملليمتر
16 الى 20متر = 2×10 ملليمتر
فكلما كبرت المسافة زاد مقطع السلك وكلما زاد مقطع السلك كلما قل فقدان الفولتية في السلك و زادت كفاءة الشحن, (وزادت التكلفة طبعا(
ولذلك مقطع السلك عامل مهم جدا جدا جدا جدا جدا جدا في الطاقة الشمسية ويفضل أن لا تزيد المسافة عن 10 أمتار
(9) آخرا حجم المحول (من البطارية إلى 220 فولت(
يعتمد حجم المحول (the inverter) على اجمالي قدرة الأجهزة وقت الذروة
ففي مثالنا
3 لمبات × 5 وات + 1 تلفاز × 80 وات +
1 ريسيفر × 20 وات = 115 وات
ويجب اخذ 30% كعامل كفاءة لأداء المحول احتياطا
وتختلف باختلاف شركة التصنيع وكفاءتها
إذن حجم المحول = 115 × 1.3 = 150 وات تقريبا
ويجب الأخذ بالحسبان قدرة المحول على إمكانية إعطاء بدء تشغيل عالي في حالة تم استخدامه لتشغيل ثلاجة, تلفاز قديم , دينمو ...
إذن نحتاج
- لوح 150 وات.
- بطارية 100 أمبير
- منظم شمسي 10 أمبير
- أسلاك التوصيل
- المحول بقدرة 150 وات أو أكثر
●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●
☆☆☆☆☆☆☆☆ملاحظة☆☆☆☆☆☆☆☆☆
يجب تطابق فولتية الألواح مع البطاريات مع المتظم الشمسي مع المحول.
معلومات
أكثر المناطق تعرضا للشمس في جنوب ألمانيا يبلغ معدل الإشعاع العادي المباشر لها 3.39 كيلووات ساعة لكل متر مربع يوميا أما في الرياض فمعدل الإشعاع العادي المباشر لها يبلغ 6.68 كيلووات ساعة بينما يصل في الأراضي العراء الواسعة في جنوب المدينة إلى 7.99 كيلووات ساعة، ويبلغ معدل الإشعاع العادي المباشر على ساحل المملكة المطل على البحر الأحمر شمالي مدينة جدة ثاني أكبر مدينة في البلاد 8.60 كيلووات ساعة، ويبدو أن هذه هي ثاني أكثر بقاع الأرض تعرضا للشمس بعد صحراء أتاكاما التشيلية التي يبلغ معدل الإشعاع العادي المباشر بها 9.77 كيلووات ساعة لكل متر مربع يوميا.
ويحدد الإشعاع الشمسي المحلي كمية الكهرباء التي يمكن أن تولدها الخلية الشمسية، ومعامل الطاقة هو مصطلح يقارن بين مقدار الكهرباء الذي تولده خلية شمسية بالفعل والحد الأقصى النظري الذي يمكن أن تولده في حال تشغيلها بكامل طاقتها على نحو متواصل، وظروف الاختبار القياسية لتقييم الطاقة الإنتاجية للألواح الشمسية تفترض معدل إشعاع يبلغ ألف وات لكل متر مربع أو 24 كيلووات ساعة لكل متر مربع على مدار 24 ساعة في ظل درجة حرارة تبلغ 25 درجة مئوية في البيئة المحيطة، ويمكن تطبيق هذه الافتراضات على الظروف الفعلية التي تسجلها بيانات ناسا لحساب معامل الطاقة، وعلى سبيل المثال سيبلغ معامل طاقة اللوح الشمسي الذي يوضع في جنوب الرياض نحو 33 بالمئة في ضوء معدل سطوع إشعاع شمسي محلي يبلغ ثمانية كيلووات ساعة مقارنة بظروف الاختبار البالغة 24 كيلووات ساعة يوميا.
منقول للفائده
(1) حساب كمية الطاقة المستهلكة في اليوم وذلك بتطبيق المعادلات التالية:
《العدد × قدرة الجهاز × ساعات العمل》
مثال :
3 لمبات × 5 وات × 6 ساعات = 90 وات
1 تلفاز × 80 وات × 6 ساعات = 480 وات
1 ريسيفر × 20 وات × 6 ساعات = 120 وات
نجمع 90 + 480 +120 = 690 وات في 6ساعات
إذن إجمالي الطاقة المستهلكة في 6ساعات هي 690 وات.
(2) بطبيعة الحال يوجد فاقد أثناء تركيب أي منظومة كهربائية, والفاقد قد يصل الى 30% بسبب التوصيل و جودة الاسلاك ومقاومة البطاريات المستخدمة وكذلك كفاءة الألواح الشمسية, وعليه فإنه يجب اضافة هذا الفاقد لإجمالي الطاقة المستهلكة في اليوم وذلك بتطبيق المعادلة التالية :
إجمالي الطاقة المرادة = إجمالي الطاقة المستهلكة في اليوم × 1.3
ولتطبيقها على مثالنا,
فإن الطاقة المراد توليدها = 690×1.3 = 897 وات
(3) لمعرفة طاقة الألواح الشمسية يجب قسمة الطاقة المراد توليدها على معدل الإشعاع الشمسي في اليوم للمنطقة التي سيتم تركيب الألواح فيها, فمثلا صنعاء يساوي معدل الاشعاع الشمسي فيها إلى 6.3 وهو من أعلى النسب في العالم.
إذن طاقة الألواح اللازمة = 897 ÷ 6.3 = 142.38 وات,
(4) عدد الألواح = طاقة الألواح اللازمة ÷ قدرة اللوح الذي نريد شراءه,
فمثلا اذا أردنا شراء ألواح أبو 100 وات, فإن عدد الألواح الشمسية = 142.38÷100 = 1.42 يساوي تقريبا 2 ألواح ابو 100وات أو لوح ابو 150 وات
(5) سعة البطاريات(أمبير)=] (الطاقة المراد توليدها × عدد الأيام المغيمة (التي سينقطع فيها شحن الألواح)
× 1.3
(ضروري ابقاء 30% من سعة البطاريات للحفاظ عليها) [
÷ الفولتية
فمثلا سعة البطاريات في مثالنا السابق على افتراض أن فولتية النظام 12 فولت =
(897× 2 "افتراض ان الغيوم ستكون لمدة يومين"
× 1.3) ÷ 12= 1166÷12 = 97 أمبير
(6) عدد البطاريات = سعة البطاريات ÷ حجم البطارية المراد شراؤها
إذن عدد البطاريات في مثالنا 97 ÷ 50 أمبير = 1.9 ويساوي تقريبا بطاريتين أبو 50 أمبير أو بطارية أبو 100 أمبير
على أن يكون نوع البطارية جل ديب سايكل
(7) حجم المنظم الشمسي
يتم حسابه كالتالي :
عدد الألواح المخطط تركيبها في المنظومة × Isc (اعلى أمبير شحن للوح)
ففي مثالنا
حجم المنظم الشمسي = 1 × 8.5 = 10 أمبير تقريبا
ويفضل مضاعفة الحجم لاخذ الاحتياط في المستقبل إذا اردنا توسيع المنظومة للعمل لوقت أطول أو لإضافة اجهزة اخرى
(
أخيرا وليس آخرا أسلاك التوصيل بين الألواح والمنظم الشمسي وبين المنظم والبطارياتحيث يتم اختيار مقطع السلك بناء على قدرة الالواح وفولتيتها و تيار الشحن وكذلك طول المسافة بين الألواح والمنظم الشمسي,
فمن
1متر إلى 5 أمتار = 2×4ملليمتر
6متر إلى 10أمتار = 2×6 ملليمتر
11 الى 15متر = 2×8 ملليمتر
16 الى 20متر = 2×10 ملليمتر
فكلما كبرت المسافة زاد مقطع السلك وكلما زاد مقطع السلك كلما قل فقدان الفولتية في السلك و زادت كفاءة الشحن, (وزادت التكلفة طبعا(
ولذلك مقطع السلك عامل مهم جدا جدا جدا جدا جدا جدا في الطاقة الشمسية ويفضل أن لا تزيد المسافة عن 10 أمتار
(9) آخرا حجم المحول (من البطارية إلى 220 فولت(
يعتمد حجم المحول (the inverter) على اجمالي قدرة الأجهزة وقت الذروة
ففي مثالنا
3 لمبات × 5 وات + 1 تلفاز × 80 وات +
1 ريسيفر × 20 وات = 115 وات
ويجب اخذ 30% كعامل كفاءة لأداء المحول احتياطا
وتختلف باختلاف شركة التصنيع وكفاءتها
إذن حجم المحول = 115 × 1.3 = 150 وات تقريبا
ويجب الأخذ بالحسبان قدرة المحول على إمكانية إعطاء بدء تشغيل عالي في حالة تم استخدامه لتشغيل ثلاجة, تلفاز قديم , دينمو ...
إذن نحتاج
- لوح 150 وات.
- بطارية 100 أمبير
- منظم شمسي 10 أمبير
- أسلاك التوصيل
- المحول بقدرة 150 وات أو أكثر
●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●
☆☆☆☆☆☆☆☆ملاحظة☆☆☆☆☆☆☆☆☆
يجب تطابق فولتية الألواح مع البطاريات مع المتظم الشمسي مع المحول.
معلومات
أكثر المناطق تعرضا للشمس في جنوب ألمانيا يبلغ معدل الإشعاع العادي المباشر لها 3.39 كيلووات ساعة لكل متر مربع يوميا أما في الرياض فمعدل الإشعاع العادي المباشر لها يبلغ 6.68 كيلووات ساعة بينما يصل في الأراضي العراء الواسعة في جنوب المدينة إلى 7.99 كيلووات ساعة، ويبلغ معدل الإشعاع العادي المباشر على ساحل المملكة المطل على البحر الأحمر شمالي مدينة جدة ثاني أكبر مدينة في البلاد 8.60 كيلووات ساعة، ويبدو أن هذه هي ثاني أكثر بقاع الأرض تعرضا للشمس بعد صحراء أتاكاما التشيلية التي يبلغ معدل الإشعاع العادي المباشر بها 9.77 كيلووات ساعة لكل متر مربع يوميا.
ويحدد الإشعاع الشمسي المحلي كمية الكهرباء التي يمكن أن تولدها الخلية الشمسية، ومعامل الطاقة هو مصطلح يقارن بين مقدار الكهرباء الذي تولده خلية شمسية بالفعل والحد الأقصى النظري الذي يمكن أن تولده في حال تشغيلها بكامل طاقتها على نحو متواصل، وظروف الاختبار القياسية لتقييم الطاقة الإنتاجية للألواح الشمسية تفترض معدل إشعاع يبلغ ألف وات لكل متر مربع أو 24 كيلووات ساعة لكل متر مربع على مدار 24 ساعة في ظل درجة حرارة تبلغ 25 درجة مئوية في البيئة المحيطة، ويمكن تطبيق هذه الافتراضات على الظروف الفعلية التي تسجلها بيانات ناسا لحساب معامل الطاقة، وعلى سبيل المثال سيبلغ معامل طاقة اللوح الشمسي الذي يوضع في جنوب الرياض نحو 33 بالمئة في ضوء معدل سطوع إشعاع شمسي محلي يبلغ ثمانية كيلووات ساعة مقارنة بظروف الاختبار البالغة 24 كيلووات ساعة يوميا.
منقول للفائده