حساب الطاقة الشمسية وطرق مختلفة لحساب كيفية تركيب الألواح
حساب الطاقة الشمسية يعد واحًا من أهم الأمور التي يجب التعرف عليها في حالة رغبتك في عمل محطة طاقة شمسية أعلى منزلك، سنتعرف عليه من خلال الطاقة الذكية، وإنتاج كهرباء من الطاقة الشمسية، فلابد من حساب النظام لمعرفة كمية الطاقة التي نحتاجها لتكفي حاجة المنزل من الكهرباء، وسنوضح لكم طريقة حساب عدد الألواح والبطاريات التي يمكن استخدامها لتكوين نظام شمسي.
كيفية حساب الطاقة الشمسية
- تعد الطاقة الشمسية مصدر نظيف لإنتاج الكهرباء، كما أنها طاقة متجددة وصديقة للبيئة أي لا تفنى ولا تسبب أي أضرار، ويمكن الاستفادة منها من خلال إنشاء محطات طاقة شمسية أعلى المنازل أو الشركات وخاصةً أن تكلفتها بسيطة ويستطيع متوسطي الدخل من إنشاء محطة أعلى منازلهم.
- تمثل الطاقة الشمسية أهمية كبيرة في المناطق النائية التي لا يوجد بها كهرباء ويحتاج إنشاء محطة كهرباء بها إلى تكاليف باهظة، بينما إنشاء محطة طاقة شمسية بها أمر غير مكلف للغاية.
- كما أصبح توفير طاقة كهربائية من الطاقة الشمسية في ذلك الوقت من الأشياء السهلة والتي تم استخدامها في الكثير من دول العالم، ومع تطوير هذا النظام سوف نتمكن في المستقبل من الاستغناء عن استخدام الكهرباء والاستثمار أيضًا من خلال بيع الفائض لمراكز التوزيع.
- يحتاج عمل محطة أو نظام للطاقة الشمسية إلى تركيب بعض الأدوات والمعدات، واتباع بعض الخطوات لضمان عمل محطة على أعلى مستوى وتقوم بإنتاج طاقة بانتظام، وسنوضح لكم الخطوات الصحيحة لإنشاء محطة كهربائية ناجحة.
المكونات الرئيسية لحساب الطاقة الشمسية
قبل أن نتطرق في الحديث عن كيفية حساب الطاقة الشمسية، لابد أن نتعرف في البداية على الأجزاء الرئيسية التي يتكون منها النظام الشمسي، وهي كالتالي:
الألواح الشمسية
- هي أهم جزء من أجزاء النظام الشمسي، وهي عبارة عن مجموعة من الخلايا الشمسية يتم وضعها بشكل معين بحيث تكون معرضة لاستقبال أشعة الشمس، وبمجرد سقوط الأشعة على الألواح تقوم بتحويلها إلى طاقة كهربائية.
البطاريات
- يتم استخدامها من أجل تخزين الطاقة الكهربائية الناتجة في النهار من أجل استخدامها في الليل، أو تخزين الطاقة لاستخدامها في الأيام التي تكون الأحوال الجوية بها سيئة واستهلاك الكمية التي نحتاجها وتخزين الفائض للشهر القادم.
جهاز التحكم في الشحن
- وظيفته الأساسية هو التحكم في كمية الطاقة المخزنة بالبطاريات.
- كما يعمل على حماية البطارية من الطاقة الزائدة التي قد تسبب تلفها، وذلك من خلال تحكم الجهاز بالتيار المار في البطارية من الألواح.
محول التيار
- له دور كبير في محطة الطاقة الشمسية حيث يقوم بتحويل التيار المباشر الناتج من النظام إلى تيار متردد، حيث تعمل الأجهزة المنزلية بالتيار المتردد لذلك فلابد من وجود المحول لتوفير الكهرباء اللازمة لهذه الأجهزة، ولكن في حالة المناطق التي يوجد بها أجهزة تعمل بالتيار المباشر فلا نكون في حاجه لاستخدام هذا المحول.
الأحمال الكهربائية وحساب الطاقة الشمسية
- والمقصود بها كافة الأجهزة الكهربائية التي توجد بالمنزل، وسوف تقوم باستخدام الطاقة الكهربائية الناتجة من الطاقة الشمسية.
- ويوجد العديد من المكونات الأخرى في المحطة ولكن تعد هذه المكونات الرئيسية، ولمعرفة حجم المكونات وعددها في النظام، لابد من إجراء حساب الطاقة الشمسية بالتفصيل، وهو ما سنوضحه لكم.
اقرأ ايضا عن مزايا: خلية شمسية
خطوات حساب الطاقة الشمسية
- المقصود بهذه الخطوات هو حساب كمية الكهرباء التي تستهلكها الأجهزة الكهربائية في المكان الذي نرغب في عمل محطة به، ثم حساب عدد الألواح الشمسية اللازمة لإنتاج هذه الطاقة، وبعد ذلك عدد البطاريات المطلوبة والتيار المار، وذلك باستخدام مجموعة من القوانين والعلاقات الرياضية.
- لا يمكنك استخدام التقديرات العشوائية لتحديد كمية الكهرباء اللازمة لتشغيل الأجهزة، ولابد من استخدام علاقات صحيحة لتجنب أي مشاكل قد تحدث بالمحطة، ويجب اتباع الدقة خلال تعاملك مع نظام الطاقة الشمسية.
كيفية حساب كمية الكهرباء المستهلكة
من أهم الخطوات، حيث يتم خلالها حساب كمية الطاقة المستهلكة في الأحمال الكهربائية داخل المكان كالتالي:
- يتم تصنيف الأجهزة الكهربية التي نرغب في تشغيلها.
- نقوم بتحديد قدرة كل جهاز وكمية الكهرباء التي يحتاجها للعمل بالوات.
- كما يمكن معرفة ذلك بكل سهولة عن طريق المعلومات التي تكتب على الجهاز من الشركة.
- في حالة عدم وجود معلومات على جسم الجهاز يمكنك بكل سهولة حساب القدرة.
- وهي عبارة عن حاصل ضرب التيار المار في الجهاز في الجهد.
- معرفة عدد الساعات التي يتم خلالها تشغيل كل جهاز في اليوم.
لتحديد كمية الكهرباء التي يحتاجها للعمل خلال هذه الساعات، وبذلك يكون من السهل حساب قيمة الكهرباء المستهلكة، خلال اليوم من الأجهزة، وذلك باتباع العلاقة الرياضية التالية:
- عدد الأجهزة× عدد ساعات العمل × قدرة كل جهاز= قيمة الاستهلاك اليومي للكهرباء.
- بعد أن نعرف قيمة الاستهلاك يجب إضافة نسبة تتراوح بين 30:25%.
- وذلك لتعويض الفقد الذي يحدث في نظام الطاقة الشمسية.
- كما يكون التيار الكلي الذي نحتاجه خلال اليوم لعمل الأجهزة.
- حيث يساوي الطاقة المستهلكة الكلية خلال اليوم/ جهد النظام.
حساب الطاقة الشمسية والألواح
يجب حساب عدد الألواح التي نحتاجها لعمل محطة وإنتاج كمية الكهرباء اللازمة لتشغيل الأجهزة، ويتم الحساب بالاعتماد على عدة أشياء كالتالي:
- عدد ساعات إشعاع الشمس خلال اليوم، ويمكنك معرفة ذلك بواسطة شركة الكهرباء الخاصة بالمنطقة.
- التي تسكن بها أو ترغب في عمل محطة للطاقة الشمسية بها.
- أيضا هذه الخطوة ضرورية لأنها تحدد عدد الألواح اللازمة.
- لتوليد طاقة خلال عدد ساعات الإشعاع، ولا شك أن هذه القيمة تختلف من مكان لآخر.
- الاستطاعة المطلوبة من الألواح والتي يتم حسابها باستخدام العلاقة التالية:
الاستطاعة= إجمالي القدرة للأجهزة مضاف عليها قيمة الفقد/ معدل الإشعاع خلال النهار.
- كما بعد ذلك نقوم باختيار الألواح المناسبة من أحد الشركات المتخصصة في صناعتها.
- حيث تختلف قيمة استطاعة كل لوح وللحصول على كمية الاستطاعة المطلوبة.
- أيضاً يتم اختيار الألواح ذات الاستطاعة المناسبة وتحديد عددها.
تعرف على افضل: شركة طاقة شمسية وكيفية شراء ألواح الطاقة الشمسية 2021
حساب عدد البطاريات المطلوبة للخلية الشمسية
حتى نتمكن من حساب الطاقة الشمسية بطريقة صحيحة لابد من تحديد عدد البطاريات التي نحتاجها لتخزين الطاقة في النظام، ويتم الحساب كالتالي:
- يعتمد عدد البطاريات المستخدمة على قيمة التيار المستهلك خلال اليوم.
- كذلك جهد النظام، بالإضافة إلى عمق التفريغ الخاص بالبطارية والتي يمكن التعرف عليه من الكتالوج.
- كما يتم حساب عدد البطاريات على عدة خطوات كالتالي:
الخطوة الأولى هي حساب التيار الذي نرغب في تخزينه
التيار المراد تخزينه= التيار الكلي الناتج خلال اليوم × عدد الأيام الذي نرغب في استخدام التيار المخزن خلالها.
الخطوة الثانية خاصة بنسبة تفريغ البطارية، حيث أن التفريغ المفرط للبطارية في كل مرة يؤدي إلى تلفها، ولذلك لابد من تحديد سعة تخزين من أجل التخلص من التفريغ المفرط والضار بالبطارية كالتالي:
- سعة تخزين التيار= التيار المراد تخزينه في البطاريات × نسبة عمق التفريغ
- الخطوة الثالثة هي تحديد درجة حرارة المكان المحيط بالبطارية.
- لأن سعة البطارية تعتمد على درجة الحرارة أيضًا بجانب معدل التفريغ.
- حيث أنه في درجات الحرارة المنخفضة تقل سعة البطارية والعكس.
- تحديد عدد البطاريات ويكون بحساب السعة الكلية للنظام وسعة البطارية الذي نقوم باختيارها.
- يجب مراعاة اتفاق جهد البطارية مع جهد النظام الشمسي، والطريقة الصحيحة لتوصيل البطاريات.
وبذلك نكون قد وضحنا لكم الكثير من المعلومات حول حساب الطاقة الشمسية، وأهمية هذه الطاقة، وإذا كانت لديكم رغبة في التعرف أكثر عن هذا الموضوع يرجى التواصل معنا على رقم الواتساب:
