كم عدد الألواح الشمسية لشحن بطارية سعتها 200Ah؟

في السعي لاستغلال الطاقة المتجددة، تبرز الطاقة الشمسية كحل مستدام. ولكن إذا كنت تتساءل عن عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها لشحن بطارية 200Ah بكفاءة، فهناك عدة عوامل تلعب دورًا. دعونا نتعمق في تفاصيل تحديد حجم الألواح الشمسية وتحسين فعاليتها.

العوامل التي يجب مراعاتها عند تحديد حجم الألواح الشمسية

إنتاج الكهرباء من الألواح الشمسية غير مؤكد بسبب الظروف البيئية الطبيعية وعوامل أخرى مثل اتجاه اللوح، النظافة، والأداء الفني. سنناقش العوامل الرئيسية ونقدر عدد الألواح الشمسية اللازمة لشحن بطارية 200Ah.

العامل 1 - كم عدد الكيلوواط ساعة في بطارية 200ah

أول جانب يجب مراعاته هو سعة البطارية، المقاسة بالأمبير ساعة أو الكيلوواط ساعة، والتي تشير إلى الطاقة المطلوبة لشحن البطارية بالكامل. هذا القياس يسمح بتقدير الطاقة اللازمة لنظام الألواح الشمسية الخاص بك.

لأغراض التسهيل في الحسابات اللاحقة، من الضروري تحويل الأمبير ساعة إلى كيلوواط ساعة.

على سبيل المثال، بطارية 12 فولت 200 أمبير ساعة سيكون لها سعة 2.4 كيلوواط ساعة (200Ah * 12V). وبطارية 24 فولت 200 أمبير ساعة ستعطي سعة 4.8 كيلوواط ساعة (200Ah * 24V).

سنحسب عدد الألواح الشمسية اللازمة لـ شحن كامل لبطارية 200Ah، دون الأخذ في الاعتبار حالة شحن البطارية (SOC)، بافتراض أن شحنة البطارية المتبقية صفر قبل توصيل الألواح الشمسية.

العامل 2 - ما هي ساعات ذروة الشمس لموقعك

ساعات ذروة الشمس تُعرف بأنها الساعات في اليوم التي تصل فيها شدة ضوء الشمس إلى متوسط 1000 واط لكل متر مربع (W/m²). خلال هذه الساعات، يمكن للألواح الشمسية توليد أقصى كمية من الكهرباء.

عدد ساعات ذروة الشمس يمكن أن يختلف حسب عوامل مثل موقعك، الموسم، والظروف الجوية. لتبسيط الأمر، لنفترض وجود متوسط 5 ساعات من ضوء الشمس المباشر يوميًا.

كم واط من الألواح الشمسية لشحن بطارية 200ah - الحساب

بالانتقال من التفاصيل التقنية إلى التطبيق العملي، دعونا نناقش إعداد الألواح الشمسية المطلوبة لشحن بطارية 200Ah. أولاً، سنحدد القدرة اللازمة لنظام الألواح الشمسية. ثم، سنأخذ في الاعتبار كفاءة الألواح الشمسية لحساب عدد الألواح المطلوبة.

الخطوة 1 - ما حجم اللوح الشمسي لشحن بطارية ليثيوم 200ah

معرفة سعة البطارية وساعات ذروة الشمس يسمح لنا بحساب القدرة المطلوبة لنظام الألواح الشمسية لشحن بطارية 200Ah، أي حجم نظام الألواح الشمسية، باستخدام الصيغة التالية:

مع الأخذ في الاعتبار المثال السابق، وبافتراض 5 ساعات ذروة شمس، لبطارية 24 فولت 200 أمبير ساعة، سيكون حجم نظام الألواح الشمسية 900 واط (4800 واط ساعة / 5 ساعات). لبطاريات 12 فولت 200 أمبير ساعة، ستحتاج إلى 480 واط (2400 واط ساعة / 5 ساعات) من الألواح الشمسية.

الخطوة 2 - كم واط ينتج اللوح الشمسي

يمكننا حساب حجم نظام الألواح الشمسية على افتراض أن الإنتاج الفعلي للألواح الشمسية يساوي قدرتها المصنفة.

على سبيل المثال، بافتراض 5 ساعات ذروة شمس، يمكن للوح شمسي بقدرة 300 واط إنتاج 1500 واط ساعة يوميًا، واللوح الشمسي بقدرة 200 واط ينتج 1000 واط ساعة يوميًا.

الخطوة 3 - كم عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها لشحن بطارية 200ah

الآن بعد أن حددنا كمية الطاقة الشمسية المطلوبة لشحن بطارية 200Ah والقدرة التي يمكن لكل لوح شمسي إنتاجها، نقسم ببساطة الأولى على الثانية:

لذا، لبطارية 12 فولت 200 أمبير ساعة، ستحتاج إلى ثلاثة ألواح شمسية بقدرة 200 واط. لشحن بطارية 24 فولت 200 أمبير ساعة في 5 ساعات، يلزم أربعة ألواح شمسية بقدرة 300 واط.

بطارية 200Ah	الطاقة (واط ساعة)	القدرة الشمسية المطلوبة (واط)	ألواح @100W	ألواح @200W	ألواح @300W	ألواح @400W
12V 200Ah	2,400 واط ساعة	< 480 واط	5 × 100 واط	3 × 200 واط	2 × 300 واط	2 × 400 واط
24V 200Ah	4,800 واط ساعة	< 960 واط	10 × 100 واط	5 × 200 واط	4 × 300 واط	3 × 400 واط
48V 200Ah	9,600 واط ساعة	< 1920 واط	20 × 100 واط	10 × 200 واط	7 × 300 واط	5 × 400 واط

بالطبع، هذه الأمثلة توضح الحد الأدنى لعدد الألواح الشمسية اللازمة لشحن بطارية 200Ah خلال 5 ساعات في ظل ظروف مثالية.

قد تختلف المتطلبات الفعلية حسب عوامل مثل كفاءة الألواح الشمسية، الظروف الجوية المحلية، وتكوين النظام. قد تحتاج إلى تعديل قدرة الألواح، الكمية، وكذلك نوع الاتصال.

بالإضافة إلى ذلك، هناك بعض التحذيرات المهمة التي يجب وضعها في الاعتبار.

عوامل أخرى تؤثر على حجم الألواح الشمسية لبطارية 200ah

عند تصميم نظام الألواح الشمسية، يُنصح بالبدء بحساب الحد الأدنى لحجم اللوح المطلوب. ثم، اختبر نظامك وقم بالتعديل بناءً على الظروف الواقعية، حيث يمكن أن يكون تصميم نظام شمسي يعمل كما هو متوقع تحديًا بسبب عدة عوامل:

كفاءة النظام

مقاومة الأسلاك، خسائر الطاقة أثناء الشحن والتفريغ، وكفاءة كل من اللوح الشمسي ووحدة التحكم في الشحن تؤثر على النظام. بسبب هذه العوامل، لا تصل كل الطاقة التي يولدها اللوح الشمسي إلى البطارية، مما يؤدي إلى أوقات شحن أبطأ.

تغير ضوء الشمس

الإنتاج الفعلي لمصفوفة الألواح الشمسية يتقلب طوال اليوم بسبب عوامل مثل الغيوم، زاوية الشمس، ووقت اليوم. هذه العوامل تقلل من ضوء الشمس الفعال الذي يصل إلى الألواح، مما يؤدي إلى سرعة شحن أقل من المتوقع. لضمان شحن البطارية بشكل موثوق رغم هذه التغيرات، غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى ألواح شمسية إضافية لتعويض الإنتاج المنخفض.

أنواع وحدات التحكم في الشحن الشمسي

في الواقع، تعمل الألواح الشمسية عادة عند فولتية أعلى من فولتية شحن البطارية، وتختلف طريقة تعامل وحدات التحكم المختلفة مع هذه الطاقة.

وحدات التحكم PWM تعمل بشكل أفضل عندما تكون فولتية اللوح قريبة من فولتية البطارية، لكنها تهدر الفولتية الزائدة، مستخدمة فقط حوالي 60–70% من قدرة اللوح. من ناحية أخرى، وحدات التحكم MPPT تحول الفولتية الزائدة إلى تيار إضافي، مما يحسن الكفاءة بحوالي 30%.

وبالتالي، عادة ما تحتاج الأنظمة التي تستخدم وحدات تحكم PWM إلى المزيد من الألواح الشمسية مقارنة بتلك التي تستخدم وحدات تحكم MPPT لتحقيق نفس أداء الشحن.

استخدام البطارية

يمكن تعديل حجم الألواح الشمسية بناءً على عادات استخدام البطارية وعمق التفريغ. تفريغ بطارية 200Ah بالكامل يتطلب المزيد من الألواح لإعادة الشحن بكفاءة، بينما يسمح التفريغ اليومي السطحي بمصفوفات ألواح أصغر. لضمان شحن موثوق أثناء التفريغات العميقة المتكررة أو فترات الغيوم الطويلة، قد يحتاج النظام إلى التكيف وربما يكون أكبر حجمًا وفقًا لذلك.

الأسئلة الشائعة

هل يمكنني شحن بطارية 200Ah بلوح شمسي واحد؟

نعم، ولكن فقط إذا كانت قدرة اللوح الشمسي كافية لتوليد طاقة كافية (بوحدة واط ساعة) لإعادة شحن البطارية ضمن وقت الشحن المستهدف.

عند تصميم مصفوفة الألواح الشمسية، يمكنك الاختيار بين استخدام عدة ألواح صغيرة أو عدد أقل من الألواح الكبيرة. توفر الألواح الصغيرة المتعددة مرونة في التركيب وتعمل بشكل أفضل تحت الظل الجزئي. الألواح الأكبر غالبًا ما تكون أكثر فعالية من حيث التكلفة وتتطلب وصلات أقل، مما يقلل من نقاط الفشل وتعقيد النظام.

ما حجم وحدة التحكم في الشحن الشمسي لبطارية 200ah؟

يعتمد حجم وحدة التحكم في الشحن الشمسي على كل من خرج الألواح الشمسية وجهد النظام الخاص بك. لحساب الحد الأدنى لتصنيف التيار، اقسم قدرة الألواح على جهد البطارية. ثم اختر وحدة تحكم بتصنيف أعلى قليلاً لضمان التشغيل الآمن والموثوق.

على سبيل المثال، إذا كنت بحاجة إلى وحدة تحكم شحن شمسية 25 أمبير لشحن بطارية 200ah مع لوح شمسي 600 واط، يمكنك أيضًا اختيار وحدة تحكم 40 أمبير لتقليل وقت الشحن إلى 5 ساعات.

ما حجم العاكس لبطارية 200ah

يعتمد حجم العاكس على متطلبات الحمل الخاصة بك وليس فقط على سعة البطارية. بينما يمكن لبطارية 200Ah دعم مجموعة واسعة من العواكس، فإن إجمالي طاقة الأجهزة المتصلة بالعاكس يحدد حجم العاكس الذي تحتاجه ومدة استمرار البطارية 200ah. كلما زاد عدد الأجهزة أو زادت القدرة التي تستخدمها، ستنفد البطارية 200Ah بشكل أسرع.

يُعد عاكس موجة جيبية نقية بقدرة 2000 واط خيارًا شائعًا. يحول الطاقة المستمرة من بطارية 12 فولت 200 أمبير ساعة لتشغيل أحمال 1000 واط لمدة حوالي 2.4 ساعة، نظريًا.