إن حساب البطاريات الشمسية عملية رئيسية تضمن لك كفاءة نظامك الشمسي، وتلبي احتياجاتك من الطاقة، كما تساهم في اختيار نوع البطارية المناسب، وسعتها الملائمة لتوفير الطاقة المطلوبة، وتعتمد عملية حساب البطاريات الشمسية على عدة عوامل، مثل استهلاك الطاقة اليومي، وسعة البطارية المطلوبة، بالإضافة إلى كفاءة النظام الشمسي، وعوامل أخرى سنتعرف عليها معًا من خلال هذه المقالة، كما أننا سنتعلم معًا كيفية حساب البطاريات الشمسية، مع ذكر أمثلة تطبيقية لطريقة الحساب، وأدوات وبرامج حساب البطاريات الشمسية.
ما هي سعة البطاريات الشمسية؟
بطارية الطاقة الشمسية هي احد افضل طرق تخزين الطاقة الشمسية الآمنة، ولكل بطارية سعة محددة، حيث تشير سعة البطاريات الشمسية إلى مقدار الطاقة التي تخزنها البطارية وتوفرها لاحقًا، ويتم قياسها بوحدة الأمبير/ساعة(Ah)، أو الواط/ساعة(Wh).
فإذا كان معلومًا لدينا سعة البطارية بالأمبير/ساعة(Ah) نستطيع حساب سعتها بالواط/ساعة(Wh) من خلال هذه المعادلة:
سعة البطارية (Wh) = الجهد × السعة (Ah).
كيفية حساب سعة البطاريات الشمسية:
عند حساب سعة البطاريات الشمسية التي يحتاجها نظامك الشمسي عليك اتباع هذه الخطوات:
- احسب إجمالي الاستهلاك اليومي لأجهزتك الكهربية، حيث أن:
استهلاك الجهاز الواحد = قدرته بالواط × عدد ساعات التشغيل.
- حدد عدد أيام التفريغ التي ستعمل فيها البطارية دون شحن.
- مراعاة كفاءة البطارية التي تكون تقريبًا ما بين ٨٥٪ : ٩٥٪.
- اختر جهد البطارية الذي يتلاءم مع احتياجاتك ونظامك الشمسي، و يكون جهد البطارية ١٢ فولت، أو ٢٤ فولت، أو ٤٨ فولت.
- تحديد نسبة عمق التفريغ على حسب نوع بطاريتك، فعمق تفريغ بطاريات الليثيوم أيون من ٩٠:٨٠٪، في حين أن عمق تفريغ بطاريات الرصاص الحمضية ٥٠٪.
- احسب سعة البطارية (أمبير/ساعة) من خلال هذه المعادلة:
سعة البطارية (أمبير/ساعة) = (الطاقة المطلوبة يوميًا × عدد أيام التفريغ) ÷ (جهد البطارية × نسبة عمق التفريغ × كفاءة البطارية)
العوامل المؤثرة في حساب البطاريات الشمسية:
توجد مجموعة من العوامل التي تؤثر على حساب البطاريات الشمسية، وتشمل هذه العوامل:
- سعة البطارية المطلوبة: تتوقف على مقدار الطاقة اليومية اللازمة لتشغيل الأجهزة، ومدة الاستخدام.
- جهد النظام الشمسي: حين تأتي البطاريات بجهد ١٢ فولت أو ٢٤ فولت أو ٤٨ فولت، ويتم اختيار الجهد المطلوب على حسب حجم النظام الشمسي.
- كفاءة البطارية: حيث أنه لا تستهلك أو تخزن كل البطاريات الطاقة بكفاءة ١٠٠٪، وتتراوح نسبة الكفاءة ما بين ٨٠٪ : ٩٠٪.
- عمق التفريغ: يتم تحديد مقدار الطاقة التي يمكن استعمالها دون أن يؤثر ذلك على عمر البطارية، ويتراوح عمق التفريغ ما بين ٥٠٪ : ٨٠٪.
- استهلاك الطاقة اليومي: وذلك من خلال حساب الاستهلاك الإجمالي لأجهزتك الكهربية.
- تحديد عدد ساعات الإشعاع الشمسي: وهي تتباين وفق الموقع الجغرافي.
- احتياطي الطوارئ: من الأفضل أن تتم إضافة طاقة تخزين إضافية تقريبًا من ٣٠:٢٠٪؛ وذلك لتكفي عند زيادة الاستهلاك، أو في الأيام الغائمة.
- نوع البطارية: فبطاريات الليثيوم أيون تكلفتها عالية، لكنها أعلى كفاءة وأطول عمرًا، بينما تكون بطاريات الرصاص الحمضية أقل ثمنًا وأقصر عمرًا.
أمثلة تطبيقية لكيفية حساب البطاريات الشمسية:
مثال ١
إذا كان استهلاكك اليومي من الطاقة هو ٢٠٠٠واط/ساعة، وجهد البطارية ١٢ فولت، وعدد أيام التفريغ يومان، وكفاءة بطاريتك ٨٥٪، وعمق تفريغ البطارية هو ٥٠٪.
فإن حساب سعة البطارية يكون كالتالي:
- السعة = (الطاقة المطلوبة يوميًا × عدد أيام التفريغ) ÷ (جهد البطارية × نسبة عمق التفريغ × كفاءة البطارية).
- السعة = (٢٠٠٠ × ٢) ÷ (١٢ × ٠.٥ × ٠.٨٥) = ٧٨٤.٣١ أمبير/ساعة.
إذن فإنك ستحتاج بطارية أو مجموعة بطاريات بسعة ٧٨٤.٣١ أمبير/ساعة بنظام ١٢ فولت، فيمكنك مثلًا استخدام ٤ بطاريات سعة كل واحدة ٢٠٠ أمبير/ساعة.
مثال ٢
نفرض أن استهلاكك اليومي من الطاقة هو ١٠٠٠واط/ساعة، وجهد البطارية ٢٤ فولت، وعدد أيام التفريغ ثلاثة أيام، وكفاءة بطاريتك ٩٠٪، وعمق تفريغ البطارية هو ٦٠٪.
فإن حساب سعة البطارية يكون كالتالي:
- السعة = (الطاقة المطلوبة يوميًا × عدد أيام التفريغ) ÷ (جهد البطارية × نسبة عمق التفريغ × كفاءة البطارية).
- السعة = (١٠٠٠ × ٣) ÷ (٢٤ × ٠.٦ × ٠.٩) = ٢٣١.٤٨ أمبير/ساعة.
إذن فإنك ستحتاج بطاريات بسعة ٢٣١.٤٨ أمبير/ساعة بنظام ٢٤ فولت، فيمكنك مثلًا استخدام بطاريتين سعة كل منهما ١٢٠ أمبير/ساعة.
كيفية اختيار البطاريات المناسبة بعد الحساب:
بعد أن تقوم بحساب البطاريات الشمسية، وتعرف سعة البطاريات المطلوبة يتبقى لك اختيار البطاريات المناسبة، ويتم ذلك من خلال مراعاة عدة عوامل تتضمن:
- نوع البطارية: حيث أن بطاريات الرصاص الحمضية أرخص، وعمرها ٣-٧ أعوام، وعمق تفريغها ٥٠%-٦٠%، بينما بطاريات الليثيوم أيون أغلى، وعمرها ١٠-١٥ سنة وعمق تفريغ ٨٠%-٩٠%.
- سعة البطارية: فلابد أن تتوافق سعة البطارية (أمبير/ساعة) مع احتياجات الطاقة المطلوبة.
- العمر الافتراضي: فكما ذكرنا سابقًا أن عمر بطاريات الليثيوم أيون أطول من عمر بطاريات الرصاص الحمضية.
- نسبة عمق التفريغ: فكلما كان عمق التفريغ أعلى كلما أدى ذلك إلى إطالة عمر البطارية.
- الصيانة الدورية: تتطلب بطاريات الرصاص الحمضية صيانة دورية، في حين تحتاج بطاريات الليثيوم أيون إلى صيانة أقل.
أدوات وبرامج لحساب البطاريات الشمسية:
نقدم لكم بعض البرامج والأدوات التي تساعدك في حساب البطاريات الشمسية، وتشمل:
- حاسبة البطاريات الشمسية من إينيرجي ساج (EnergySage): وهي أداة تقوم بحساب سعة البطارية الشمسية بمنتهى الدقة على حسب الاستهلاك اليومي، ونوع البطارية، والجهد، وعدد أيام التفريغ.
- حاسبة حجم البطارية الشمسية من (Solcast): أداة تقدم حسابات لحجم البطارية بشكل دقيق تبعًا لاستهلاك الطاقة، وظروف الإنتاج الشمسي المحلية.
- هومر إنيرجي (HOMER Energy): هو برنامج يستعمل في تحليل وتصميم النظام الشمسي، وأنظمة تخزين الطاقة، بالإضافة إلى حساب احتياجات البطارية.
الأخطاء الشائعة في حساب البطاريات الشمسية:
نقدم لكم بعض الأخطاء المنتشرة في حساب البطاريات الشمسية؛ وذلك لتتجنبها:
- عدم الدقة في حساب احتياجاتك اليومية من الطاقة.
- إهمال تأثير درجات الحرارة المرتفعة أو المنخفضة عن الطبيعي، مما يؤثر على كفاءة البطارية.
- إهمال نسبة عمق تفريغ البطارية، فالبطاريات لا يمكن تفريغها بنسبة ١٠٠٪ ويجب مراعاة ذلك.
- حساب السعة المطلوبة على حسب الحاجة المطلوبة فقط، دون إضافة هامش أمان.
- عدم الاهتمام بشحن البطاريات بانتظام، أو عدم تفريغها بشكل عميق، مما يقلل من عمر البطارية.
- عدم مراعاة الخسائر التي قد تنتج عن المحولات والكابلات.
نصائح للحصول على حساب دقيق:
والآن بعد أن عرفنا سويًا الأخطاء المنتشرة في حساب البطاريات الشمسية نقدم لكم الآن بعض النصائح التي تساهم في الحصول على حساب البطاريات الشمسية بشكل دقيق:
- احسب بدقة استهلاكك اليومي من الطاقة، وحدد عدد أيام التفريغ.
- عند حساب البطاريات الشمسية أضف هامش أمان من ٣٠:٢٠٪؛ وذلك لتغطية فقد الكفاءة.
- تحديد جهد البطارية الذي يتناسب مع نظامك الشمسي.
- احسب الشحن والتفريغ، وهو يختلف باختلاف نوع البطارية.
- اختيار نوع البطارية الذي يتلائم مع احتياجاتك وميزانيتك.
- اختر بطارية عالية الجودة، ويمكنها تحمل الظروف المناخية القاسية.
أفضل شركات بطاريات الطاقة الشمسية:
إن شركة MMD إحدى أفضل شركات بطاريات الطاقة الشمسية، وتعتبر من احد اهم وكلاء بطاريات الطاقة الشمسية في اليمن حيث تتميز الشركة بـ:
- إنتاج بطاريات بكفاءة عالية في الشحن والتفريغ، وهذا يضمن لك تحقيق الاستدامة في نظامك الشمسي.
- تمنحك الشركة بطاريات عمرها الافتراضي طويل، مع ضمان يدوم لسنوات.
- تستثمر الشركة في تطوير تقنيات البطاريات مما يجعلها أكثر أمانًا وكفاءة.
- تقدم الشركة دعمًا فنيًا ممتازًا، مما يضمن لك الأداء الأمثل لنظامك الشمسي.
- تصنيع البطاريات وفق المعايير العالمية، مع الاهتمام بتقنيات تخزين الطاقة المتقدمة من خلال تصنيع بطاريات مزودة بشاشات LED ذكية.
- تقدم الشركة بالتعاون مع شركة الأخوين حلولًا متكاملة للطاقة الشمسية تشمل الألواح الشمسية، وأنظمة التحكم، والبطاريات لتلبي احتياجات العملاء في مختلف القطاعات.
تواصل معنا الان واحصل على أفضل بطارية طاقة شمسية مناسبة لنظامك الشمسي وفق حساب دقيق لاستهلاكك اليومي؛ من خلال التواصل معنا على الواتساب.
الاسئلة الشائعة:
شحن بطارية ٢٠٠ امبير كم تحتاج ألواح شمسية؟
يمكنك أن تحسب عدد الألواح المطلوبة لشحن بطارية ٢٠٠ أمبير، ١٢ فولت من خلال هذه الخطوات:
- حساب سعة البطارية بالواط/ساعة من خلال هذه المعادلة:
سعة البطارية (Wh) = الجهد × السعة (Ah)، وعليه فإن سعة البطارية هي:
١٢ × ٢٠٠ = ٢٤٠٠ واط/ساعة.
- تتم إضافة كفاءة الشحن وهي ٨٠٪، وعليها فإن الطاقة = ٢٤٠٠ / ٠.٨ = ٣٠٠٠ واط/ساعة.
- تقسيم الطاقة على عدد ساعات الإشعاع الشمسي اليومي ٦ ساعات مثلًا، وعليه الطاقة = ٣٠٠٠ ÷ ٦ = ٥٠٠ واط.
إذن فإنك ستحتاج إلى طاقة ٥٠٠ واط، وعليه فإنك تحتاج إلى ٥ ألواح قدرة كل لوح ١٠٠واط، أو تحتاج إلى لوحين قدرة كل منهما ٢٥٠ واط.
ما هي سعة البطارية الشمسية التي أحتاجها؟
لكي تعرف سعة البطارية الشمسية التي تناسب احتياجات نظامك الشمسي قم باتباع هذه الخطوات:
- احسب الاستهلاك اليومي.
- حدد عدد الأيام الاحتياطية التي ستستخدم فيها البطارية.
- حدد كفاءة البطارية لديك.
- حدد جهد بطاريتك.
- تحديد نسبة عمق التفريغ على حسب نوع بطاريتك.
- احسب سعة البطارية من خلال الطريقة السابق شرحها.
كيف تختار بطارية الطاقة الشمسية؟
هناك بعض الخطوات التي ينبغي عليك القيام بها؛ لتختار بطارية الطاقة الشمسية المناسبة لك:
- اختر بطارية بسعة مناسبة لتغطية احتياجاتك من الطاقة.
- تأكد من توافق جهد البطارية مع نظامك الشمسي.
- اختر نوع البطارية الذي يلائم احتياجاتك وميزانيتك.
- اهتم باختيار بطارية عمرها الافتراضي طويل، وذات جودة عالية.
- تأكد من قدرة البطارية على تحمل درجات الحرارة في موقعك.
- تأكد من وجود ضمان جيد وخدمات دعم فني، مثل الدعم المتميز في شركة MMD.
