احسب عدد الألواح الشمسية التي أحتاجها - 4 خطوات

التحول إلى الطاقة الشمسية هو وسيلة ممتازة لتقليل بصمتك الكربونية وتوفير فواتير الطاقة. واحدة من أكثر الأسئلة شيوعًا التي يطرحها أصحاب المنازل عند التفكير في هذا الانتقال هي: "كم عدد الألواح الشمسية التي أحتاجها؟"

لكن عدد الألواح الشمسية المطلوبة يمكن أن يختلف مع استهلاكك للطاقة، وخصائص السقف، والمناخ المحلي، والميزانية، وحجم المنزل.

ستوجهك هذه التدوينة خلال الخطوات لتقدير عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها بدقة قدر الإمكان.

 

 

عوامل تقدير عدد الألواح الشمسية المطلوبة

توليد الطاقة الشمسية المتوقع

لتحديد عدد الألواح الشمسية المطلوبة، العامل الرئيسي هو كمية الطاقة الشمسية التي يجب أن ينتجها النظام. وهذا يعتمد على هدفك الشمسي المحدد: سواء كنت تهدف إلى تعويض جزء من استهلاكك الكهربائي، أو تزويد منزلك بالكامل بالطاقة، أو حتى توليد طاقة زائدة لتحقيق الربح.

في الشرح التالي، سنستخدم السيناريو الثاني—تزويد منزلك بالكامل بالطاقة—كمثال لحساب عدد الألواح الشمسية المطلوبة.

 

تقييم ساعات الذروة الشمسية

ساعة ذروة الشمس (PSH) هي وحدة قياس تستخدم في صناعة الطاقة الشمسية لتمثيل كمية الطاقة الشمسية المستلمة في ساعة واحدة عند الأداء الأقصى للوحة الشمسية. يتم تعريفها على أنها ساعة تصل فيها شدة ضوء الشمس إلى متوسط 1,000 واط لكل متر مربع (W/m²)، وهو المقياس القياسي للإشعاع الشمسي.

فهم ساعات الذروة الشمسية أمر حاسم لتصميم وتحديد حجم أنظمة الطاقة الشمسية. يساعد ذلك في تقدير إنتاج الطاقة الشمسية المحتمل في موقع معين، وهو أمر ضروري لتحديد العدد المطلوب من الألواح الشمسية ومكانها لتلبية احتياجات الطاقة. يختلف ذلك بناءً على موقعك الجغرافي واتجاه الألواح الشمسية الخاصة بك.

 

حجم وأبعاد اللوح الشمسي

تقدم تصاميم الألواح الشمسية المختلفة قدرات توليد طاقة متفاوتة، تتأثر بشكل رئيسي بـ تصنيفات الطاقة والكفاءة. على سبيل المثال، تحتوي الألواح الشمسية السقفية من PowMr على تصنيفات طاقة تبلغ 410 واط، و460 واط، وحتى 540 واط. تتراوح كفاءة هذه الوحدات عادةً بين 20% و22%. تعتبر القدرة والكفاءة للألواح عوامل رئيسية في تحديد ما إذا كان النظام يحتاج إلى المزيد أو القليل من الألواح.

 

حاسبة الألواح الشمسية

لديك الآن فهم عام للعوامل التي يجب مراعاتها عند حساب عدد الألواح الشمسية المطلوبة. لحساب عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها، قم بقسمة متوسط استهلاكك الشهري للطاقة على ساعات الذروة الشمسية الشهرية.

ثم، قسّم هذه النتيجة على قدرة الألواح الشمسية التي تفكر في شرائها. ستكون نتيجة هذه المعادلة هي عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها لتلبية احتياجاتك من الطاقة.

 

"فيما يلي، سنقوم بإدراج مثال لتزويد منزل كامل بالطاقة لمساعدتك على فهم كيفية تقدير عدد الألواح الشمسية المطلوبة بشكل أفضل. دعنا نلقي نظرة فاحصة على كيفية استخدام هذه العوامل لتحديد عدد الألواح الشمسية المناسبة لك!"

 

الخطوة 1 - انظر كم عدد ساعات الشمس التي تتلقاها سقفي

ساعات الذروة الشمسية التي تتلقاها سقفك تؤثر بشكل مباشر على مدة تشغيل الألواح الشمسية الخاصة بك بأقصى كفاءة. حدد متوسط عدد ساعات ضوء الشمس الذروة في منطقتك، حيث أن هذا يؤثر بشكل مباشر على عدد الألواح الشمسية المطلوبة.

على سبيل المثال، في المواقع المشمسة مثل نيفادا، قد تكون مجموعة الألواح الشمسية الأصغر كافية لتلبية احتياجاتك من الطاقة. وعلى العكس، في المناطق التي تتلقى ضوء شمس أقل، سيكون من الضروري وجود نظام أكبر لتوليد نفس كمية الطاقة.

إليك نظرة عامة عامة على ساعات الذروة الشمسية عبر مختلف الولايات:

ولاية	متوسط ساعات الذروة الشمسية اليومية
ألاباما	4.5
ألاسكا	2.5-3
أريزونا	5.7-8
أركنساس	4.5
كاليفورنيا	5.2-7.5
كولورادو	5.0
فلوريدا	4.9
جورجيا	4.6
كانساس	4.6
كنتاكي	4.2
لويزيانا	4.5
مين	3.6
ماريلاند	4.1
ماساتشوستس	3.9
ميسيسيبي	4-4.7
ميسوري	4.1
مونتانا	3.9
نيفادا	5.7-7.5
نيو مكسيكو	5.6
نيويورك	3.5-3.8
تكساس	4.8
يوتا	5.4
فرجينيا	4.3
واشنطن	3.6

 

الخطوة 2 - تقييم عدد الكيلوواط ساعة التي تستهلكها منزلك في الشهر

وفقًا لـ EIA، فإن متوسط استهلاك الطاقة في المنزل الأمريكي يبلغ حوالي 899 كيلوواط ساعة في الشهر. ومع ذلك، يمكن أن يختلف استهلاك الكهرباء بشكل كبير بناءً على موقعك واحتياجات أسرتك. يُوصى بمراجعة فواتير الكهرباء الخاصة بك من العام الماضي، وجمع استهلاكك، ثم قسمته على 12 للحصول على متوسط شهري دقيق.

بالإضافة إلى ذلك، يمكنك حساب فواتير الكهرباء لشهور الاستخدام الذروي مثل الصيف والشتاء، مما يضمن أن الألواح الشمسية تلبي أعلى احتياجاتك من الطاقة.

الجدول أدناه يقدر استهلاك الطاقة الشهري لمختلف أحجام المنازل. مع كون متوسط حجم المنزل في الولايات المتحدة حوالي 2000 قدم مربع، ويستخدم المنزل العادي حوالي 900 كيلوواط ساعة شهريًا، يمكننا أن نستنتج أن كل قدم مربع يستهلك حوالي 0.45 كيلوواط ساعة شهريًا. يمكن أن تساعد هذه النسبة في تقدير استهلاك الطاقة للمنازل ذات الأحجام المختلفة.

حجم المنزل	متوسط استهلاك الطاقة شهريًا (كيلووات ساعة)
1500 قدم مربع	675
2000 قدم مربع	900
2500 قدم مربع	1125
3000 قدم مربع	1350

 

الخطوة 3 - تقدير حجم نظام الألواح الشمسية الذي تحتاجه

لتقدير إجمالي طاقة نظام الألواح الشمسية، يمكننا قسمة استهلاك الطاقة الشهري (بالكيلوواط ساعة) على حاصل ضرب ساعات الذروة الشمسية المحلية في اليوم و30 (متوسط عدد الأيام في الشهر)، كما هو موضح في الصيغة أدناه:

استنادًا إلى حجم المنزل واستهلاك الطاقة المقابل، واستخدام متوسط 4 ساعات ذروة من ضوء الشمس يوميًا (حوالي 120 ساعة ذروة من الشمس شهريًا)، يمكننا تحديد الحجم المطلوب لنظام الألواح الشمسية.

حجم المنزل	متوسط استهلاك الطاقة شهريًا (كيلووات ساعة)	حجم نظام الألواح الشمسية (كيلووات)
1500 قدم مربع	675	5.625
2000 قدم مربع	900	7.5
2500 قدم مربع	1125	9.375
3000 قدم مربع	1350	11.25

 

الخطوة 4 - احسب عدد الألواح الشمسية التي أحتاجها

أخيرًا، يمكنك تحديد عدد الألواح الشمسية المطلوبة من خلال قسمة إجمالي حجم النظام على ناتج الطاقة لكل لوح شمسي. كلما زاد ناتج الطاقة للوح الشمسي، كلما قل عدد الألواح التي ستحتاجها.

للحصول على تقدير تقريبي لعدد الألواح الشمسية المطلوبة بناءً على المساحة المربعة لمكانك (بافتراض ألواح شمسية بقدرة 460 واط و4 ساعات شمسية ذروة)، يرجى الرجوع إلى الجدول أدناه.

حجم المنزل	متوسط استهلاك الطاقة شهريًا (كيلووات ساعة)	عدد الألواح الشمسية (التقريب للأعلى)
1500 قدم مربع	675	13
2000 قدم مربع	900	17
2500 قدم مربع	1125	21
3000 قدم مربع	1350	25

 

بالإضافة إلى ذلك، انتبه إلى المساحة المتاحة على السطح لتركيب الألواح الشمسية عند اختيار الألواح بأبعاد وأحجام مختلفة، وقم بضبط اتصال الألواح الشمسية وفقًا لذلك.

 

عوامل أخرى تحدد عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها

تعرض الشمس والمناخ

تحتاج الألواح الشمسية إلى ضوء الشمس لتوليد الكهرباء. في المناطق المشمسة، قد تكون هناك حاجة إلى عدد أقل من الألواح. إذا كانت الألواح مظللة خلال النهار، فإن كفاءتها تنخفض، لذا قد تحتاج إلى المزيد من الألواح أو تقليم الأشجار لزيادة التعرض.

 

زاوية السقف والاتجاه

تعمل الألواح بشكل أفضل على الأسطح المواجهة للجنوب بزاوية تتراوح بين 30-45 درجة لتحقيق أقصى استفادة من أشعة الشمس. يمكن أن تدعم الأسطح المواجهة للشمال الألواح الشمسية، ولكن قد تكون هناك حاجة إلى المزيد من الألواح لتلبية احتياجات الطاقة.

 

حجم السقف

حجم سقفك يحدد عدد الألواح التي يمكنك تركيبها. قد تحتاج الأسطح الصغيرة إلى ألواح عالية الكفاءة لتوليد المزيد من الكهرباء في المساحة المحدودة. إذا لم تتناسب جميع الألواح المطلوبة، فإن تركيب عدد أقل من الألواح سيغطي جزءًا من احتياجاتك الكهربائية.

ميزانية

يلعب ميزانيتك دورًا حاسمًا في تحديد عدد الألواح الشمسية التي يمكنك تركيبها. إذا لم تتمكن من تحمل تكلفة نظام كامل، يمكنك البدء بعدد أقل من الألواح لتوفير فواتير الكهرباء، على الرغم من أنها قد لا تغطي جميع احتياجاتك من الطاقة. بالإضافة إلى ذلك، ابحث عن الحوافز والتخفيضات الشمسية في منطقتك لتقليل التكلفة الإجمالية للتركيب.

 

إذا كنت لا تزال غير متأكد من عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها، فإن أفضل نهج هو استشارة المثبتين المحليين للطاقة الشمسية. هؤلاء الخبراء لديهم معرفة عميقة بأنظمة الطاقة الشمسية في منطقتك. إنهم يفهمون ظروف المناخ المحلية، ويعرفون أي الألواح تعمل بشكل أفضل، ويمكنهم تقييم الميزات المحددة لمنزلك لتحديد العدد الأمثل من الألواح الشمسية المطلوبة.