وفقًا لـ الإحصائيات، فإن حوالي ثلاثة أرباع جميع المنازل في الولايات المتحدة تحتوي على تكييف هواء. تذكر EIA أن تكييف الهواء يستهلك حوالي 6% من إجمالي الكهرباء في الولايات المتحدة، بينما يمثل 17% من إجمالي إنفاق الكهرباء في المنازل على مستوى البلاد، مما يؤدي إلى انبعاث حوالي 117 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي سنويًا.
الانتقال إلى الطاقة الشمسية لتكييف الهواء يمكن أن يقلل من البصمة الكربونية ويخفض بشكل كبير تكاليف الطاقة. في هذه المقالة، سنستكشف كيفية حساب عدد الألواح الشمسية اللازمة لتشغيل مكيف الهواء الخاص بك وطرق تعظيم التوفير في فاتورة الكهرباء الخاصة بك.
هل يمكنني تشغيل مكيف الهواء بالطاقة الشمسية؟
نعم، يمكنك بالتأكيد تشغيل مكيف الهواء باستخدام الطاقة الشمسية. إنها خيار شائع لأولئك الذين يتطلعون إلى تقليل بصمتهم الكربونية و توفير فواتير الكهرباء.
عدد الألواح الشمسية وحجم نظام الألواح الشمسية الخاص بك سيعتمد على عوامل مثل حجم مكيف الهواء الخاص بك، وأنماط استهلاك الطاقة لديك، وكمية ضوء الشمس التي تتلقاها منطقتك. وقد تختلف مكونات نظام الطاقة اعتمادًا على نوع مكيف الهواء.
أنواع مكيفات الهواء الشمسية
مكيفات الهواء الشمسية AC للأنظمة المستقلة
في هذا الإعداد، الألواح الشمسية، ومحول DC إلى AC، وبطارية شمسية مثبتة بجانب وحدة AC الموجودة لديك. نظرًا لأن النظام غير متصل بالشبكة، فإن البطارية تخزن الطاقة التي تولدها الألواح الشمسية للاستخدام. يتم استخدام هذا التكوين عادةً في المركبات الترفيهية.
ملحوظة:
لا يُوصى بشكل مباشر بتوصيل العاكس مباشرة بلوحة الطاقة الشمسية لأن الألواح الشمسية لا توفر خرج جهد مستقر، مما قد يتسبب في تلف مكيف الهواء. لضمان توفير طاقة مستقرة، استخدم تحكم شحن الطاقة الشمسية بين لوحة الطاقة الشمسية PV والعاكس.
مكيفات الهواء الشمسية الهجينة
بالنسبة لمالكي المنازل، فإن دمج شاحن العاكس الهجين في نظام الطاقة الشمسية هو خيار أكثر كفاءة. مع العاكس الهجين، يمكن لجهاز التكييف التبديل بين أن يتم تشغيله بواسطة الألواح الشمسية في الأيام المشمسة والشبكة عندما يكون إنتاج الطاقة الشمسية منخفضًا.
بالإضافة إلى ذلك، تخزن البطارية طاقة إضافية من الألواح الشمسية للاستخدام في الليل أو في الأيام الغائمة. يمكنك أيضًا تخصيص أولوية مصدر الطاقة (الألواح الشمسية، البطارية، الشبكة) أو التحكم في فترة تفريغ البطارية وفقًا لساعات الذروة لأسعار الاستخدام الزمني (TOU).
مكيفات الهواء الشمسية DC لنظام الشبكة
يمكن توصيل هذه المكيفات مباشرةً بالألواح دون الحاجة إلى تحويل. يتم تثبيت الألواح ومحولات الطاقة بجانب وحدة التكييف الموجودة لديك. نظرًا لأن الألواح متصلة بالشبكة، فلا حاجة لبطارية للتخزين.
ومع ذلك، سيتوقف مكيف الهواء عن العمل عندما لا يكون هناك ضوء شمس، مثل الليل، ما لم تقم بتثبيت بطارية أو محول AC إلى DC.
كم عدد الألواح الشمسية التي أحتاجها لمكيف الهواء
عند النظر في عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها لتشغيل مكيف الهواء الخاص بك، تدخل عدة عوامل في الاعتبار. حجم مكيف الهواء الخاص بك، وعادات استهلاك الطاقة لديك، وإشعاع الشمس في منطقتك جميعها تؤثر على الحساب.
الخطوة 1 - حساب قدرة مكيف الهواء لتصميم الطاقة الشمسية
في الشرح التالي، نفترض أنك تستخدم الطاقة الشمسية فقط لتشغيل مكيف الهواء. إذا كنت بحاجة إلى تشغيل أجهزة منزلية إضافية، اقرأ دليلنا الشامل حول حساب عدد الألواح الشمسية المطلوبة.
لتحديد عدد الألواح الشمسية اللازمة لتشغيل مكيف الهواء الخاص بك، تحتاج أولاً إلى حساب استهلاك الطاقة لمكيف الهواء الخاص بك. يمكن القيام بذلك باستخدام طريقتين:
الطريقة 1 - التقدير بناءً على مواصفات مكيف الهواء
لتحديد قدرة مكيف الهواء (بالواط أو الكيلوواط)، تحقق من ملصق المواصفات. عادةً ما تستخدم مكيفات الهواء ما بين 500 و 4000 واط، اعتمادًا على الطراز.
أريد أن أؤكد أنه نظرًا لأن مكيفات الهواء هي أحمال استقرائية، تحتاج إلى التحقق من طاقة الذروة/طاقة البدء لمكيف الهواء، والتي تكون عمومًا ثلاثة أضعاف الطاقة المقدرة. عند اختيار العاكس، يجب أن تتأكد من أن نطاق طاقته التشغيلية أكبر من الطاقة التشغيلية لمكيف الهواء.
إذا كنت تخطط لاستخدام الطاقة الشمسية حصريًا لمكيف الهواء الخاص بك، فإن العاكس منخفض التردد الذي لديه تصنيف طاقة قريب من الطاقة المقدرة لمكيف الهواء قد يكون كافيًا. هذا النوع من العاكسات يمكنه التعامل مع طاقة ذروة أعلى، مثل عاكس PowMr منخفض التردد، الذي لديه قدرة ذروة ثلاث مرات طاقته المقدرة.
ملحوظة:
تُصنَّف بعض مكيفات الهواء بالطن، مما يشير إلى سعة التبريد اللازمة لإذابة 2000 رطل من الثلج في يوم واحد. لتحويل BTU إلى kWh لتسهيل الحسابات، اضرب قيمة BTU في 0.000293.
هنا، نقدم نظرة عامة على نطاقات الواط لكل من مكيفات الهواء في المركبات الترفيهية والمنازل.
الطاقة الشمسية لمكيف الهواء المنزلي
| مكيف الهواء المنزلي | القوة الكهربائية (تقريبًا) |
|---|---|
| وحدة نافذة (5000 وحدة حرارية بريطانية) | 500 - 700W |
| تكييف مركزي (2.5 طن) | 3,500 - 4,000W |
| نظام انقسام (12,000 وحدة حرارية بريطانية) | 1,000 - 1,500W |
| مكيف هواء محمول (10,000 وحدة حرارية بريطانية) | 1,000 - 1,500W |
الطاقة الشمسية لمكيف الهواء في المركبات الترفيهية
| نموذج مكيف الهواء RV | القوة الكهربائية (تقريبًا) |
|---|---|
| دومتيك بريسك II 13,500 BTU | 1,300 - 1,500W |
| كولمان ماخ 15 15,000 وحدة حرارية بريطانية | 1,500 - 1,800W |
بعد معرفة قوة مكيف الهواء، يمكنك ضربها في عدد الساعات التي تستخدم فيها مكيف الهواء كل يوم لمعرفة كمية الكهرباء التي يحتاجها مكيف الهواء (Wh/kWh).
الطريقة 2 - القياس باستخدام مقياس القدرة
بدلاً من ذلك، يمكنك استخدام مقياس الطاقة لقياس استهلاك الطاقة لمكيف الهواء الخاص بك على مدى فترة من الزمن. يمكن أن يوفر هذا الجهاز قراءة في الوقت الفعلي للواط الذي يستخدمه مكيف الهواء الخاص بك.
أولاً، قم بتوصيل سلك التيار المتردد الخاص بك بالعداد. ثم، قم بتوصيل العداد بمأخذ الحائط. أخيرًا، قم بتشغيل التيار المتردد. للحصول على أفضل النتائج، راقب العداد لمدة تصل إلى سبعة أيام. في نهاية الأسبوع، قم بتسجيل القراءة النهائية واحسب المتوسط لتحديد الاستهلاك اليومي.
الخطوة 2 - حساب عدد الألواح الشمسية لمكيف الهواء
بمجرد أن تحدد استهلاك الطاقة اليومي لمكيف الهواء الخاص بك، يمكنك حساب عدد الألواح الشمسية اللازمة لتلبية هذا الطلب. عادةً ما يتم تصنيف الألواح الشمسية حسب قدرتها القصوى، والتي تقاس بالواط/الكيلوواط.
أولاً، احسب إنتاج الطاقة اليومي للوحة الشمسية عن طريق ضرب قدرتها المقدرة في ساعات ضوء الشمس القصوى يوميًا في موقعك:
إنتاج الطاقة اليومي لكل لوحة = قدرة اللوحة الشمسية المصنفة × ساعات ذروة ضوء الشمس اليومية
ثم، قسّم استهلاك الطاقة اليومي لجهاز التكييف على الإنتاج اليومي للوحة شمسية واحدة.
عدد الألواح الشمسية = استهلاك الطاقة اليومي لجهاز التكييف (كيلووات ساعة) / إنتاج اللوح الشمسي في اليوم (كيلووات ساعة)
استخدام لوحة شمسية بقدرة 460 واط مع متوسط افتراضي يبلغ 5 ساعات من ضوء الشمس القوي يوميًا ينتج عنه إنتاج يومي للطاقة لكل لوحة يبلغ 2.3 كيلو واط ساعة. وبالتالي، هناك حاجة إلى حوالي 6 ألواح شمسية لتشغيل مكيف هواء بقدرة 12 كيلو واط ساعة يوميًا بشكل فعال.
كم عدد البطاريات التي أحتاجها لجهاز التكييف؟
عند تجهيز مكيف الهواء الخاص بك بنظام طاقة شمسية، فإن ضمان وجود بطارية احتياطية موثوقة أمر بالغ الأهمية لتوفير تبريد مستمر، خاصة خلال المساء أو فترات انخفاض إنتاج الطاقة الشمسية.
بطارية احتياطية لمكيف الهواء المنزلي
بالنسبة لمكيفات الهواء المنزلية، يجب أن تغطي الطاقة المنتجة من الألواح الشمسية كل من الاستخدام خلال النهار والليل. لضمان وجود احتياطي بطارية موثوق لمكيف الهواء المنزلي، تحتاج إلى حساب استهلاك الطاقة اليومي لمكيف الهواء ومطابقته مع سعة البطارية.
على سبيل المثال، إذا كان مكيف الهواء الخاص بك يستهلك 3000 واط ويعمل لمدة 6 ساعات في اليوم، فإنه يحتاج إلى 18 كيلو واط ساعة في اليوم.
باستخدام بطارية شمسية 48 فولت 100 أمبير ساعة، التي تخزن حوالي 4.8 كيلو واط ساعة، ستحتاج إلى 4 بطاريات على الأقل لضمان التشغيل المستمر.
من المستحسن أيضًا أن يكون لديك بطارية إضافية لتغطية الزيادات غير المتوقعة في استخدام الطاقة أو الأيام الغائمة. نظام بطارية معياري، مثل بطارية POW-LIO51400-16S LiFePO4 بسعة قابلة للتوسع تصل إلى 30 كيلو واط ساعي، هو مثالي لأنظمة الطاقة الشمسية السكنية بسبب سهولة توسيعه.
بطارية احتياطية لمكيف الهواء في السيارة الترفيهية
في حالة مكيفات الهواء RV، لحماية سلامة وعمر النظام الكهربائي بالكامل، يُوصى بتخزين كل الطاقة الناتجة عن الألواح الشمسية في البطاريات أولاً. ثم، استخدم محولًا لتحويل الطاقة المستمرة إلى طاقة متناوبة لمكيف الهواء. لذلك، يمكنك قسمة إنتاج الطاقة من نظام الألواح الشمسية على سعة البطارية لتحديد عدد البطاريات المطلوبة.
افترض أن مكيف الهواء الخاص بك مصنف عند 1500 واط، لحساب عدد بطاريات النسخ الاحتياطي المطلوبة، ابدأ بتقييم إجمالي استهلاك الطاقة. إذا كنت ترغب في تشغيل مكيف الهواء لمدة 4 ساعات، فسيتطلب ذلك 6000 واط-ساعة (Wh) (1500 واط * 4 ساعات).
بعد ذلك، اعتبر بطارية RV نموذجية، مثل بطارية 100Ah 12V، التي توفر 1,200Wh (100Ah * 12V). لمعرفة عدد البطاريات المطلوبة، قسّم إجمالي استهلاك الطاقة على سعة البطارية. في هذه الحالة، 6,000Wh مقسومة على 1,200Wh لكل بطارية تساوي 5 بطاريات. وبالتالي، ستحتاج إلى 5 بطاريات عميقة الدورة لتشغيل مكيف هواء بقوة 1,500W لمدة 4 ساعات.
اترك تعليقًا
This site is protected by hCaptcha and the hCaptcha Privacy Policy and Terms of Service apply.