عدد بطاريات الليثيوم لتزويد عاكس 5 كيلو واط

بطاريات ليثيوم LiFePO4 هي الخيار الرائد لأنظمة الطاقة الشمسية، بفضل كثافتها العالية من الطاقة، وعمرها الطويل، وكفاءتها، وشحنها السريع، وصيانتها المنخفضة، وتحملها الممتاز لدرجات الحرارة. تجعل هذه الميزات منها مثالية لتخزين الطاقة الفعال في التطبيقات الشمسية.

في هذه المقالة، نشرح كيفية حساب عدد بطاريات الليثيوم اللازمة لعكس الطاقة 5000 واط من خلال الكشف عن العلاقة بين الأمبيرات والفولتات والواط. سنناقش توافقها مع مختلف الأجهزة ونتناول الجوانب الرئيسية مثل متطلبات الحمل، ومصادر الطاقة الشمسية/المولدات، وتخزين الطاقة. بالإضافة إلى ذلك، سنستعرض استهلاك الطاقة المرتبط بهذه العواكس.

العلاقة بين الأمبيرات والفولتات والواتات في العاكس تُحدد بالصيغة: الواط (W) = الفولت (V) × الأمبير (A). الطاقة (الواط) تنتج من ضرب الفولتية في التيار. إعادة ترتيب الصيغة يسمح لك بحساب الأمبيرات أو الفولتات حسب الحاجة.

 

 

الخطوة 1 - قائمة بما يمكن أن يعمل به محول 5000 واط

ابدأ بكتابة جميع الأجهزة التي تخطط لتشغيلها باستخدام العاكس وجمع متطلبات الطاقة الخاصة بها. يساعد ذلك في تقدير استهلاكك الفعلي للطاقة، وهو أمر حاسم لحساب عدد البطاريات المطلوبة.

يتم قياس سعة العاكس بالواط (أو الكيلوواط). يشير عاكس بقدرة 5000 واط مع قدرة مصنفة تبلغ 5 كيلوواط إلى الحد الأقصى من الطاقة المستمرة التي يمكن أن يوفرها العاكس في ظل الظروف المثلى.

يمكن لمحول بقدرة 5000 واط تشغيل مجموعة متنوعة من الأجهزة، بما في ذلك العديد من الأجهزة المنزلية الشائعة مثل الأضواء، والتلفزيونات، وأجهزة الكمبيوتر، والأجهزة الصغيرة في المطبخ. بينما يمكن للمحول توفير ما يصل إلى 5000 واط بشكل مستمر، فإن الطاقة الفعلية التي يتم إنتاجها في أي وقت تعتمد على الحمل المتصل بالمحول والطاقة المتاحة من مصدر الإدخال، مثل الألواح الشمسية أو البطاريات. لهذا السبب نوصي بإدراج جميع الأحمال التي يمكن لمحول بقدرة 5000 واط تشغيلها.

بالإضافة إلى ذلك، كن حذرًا بشأن الأحمال الحثية—الأجهزة مثل الثلاجات، ومكيفات الهواء، أو أدوات الطاقة—التي غالبًا ما تستهلك طاقة أكثر من تصنيفها الاسمي. للحصول على تقدير أكثر دقة، من الأفضل الرجوع إلى متطلبات الطاقة القصوى لها، كما هو موضح في أوراق البيانات الخاصة بها.

تشير الطاقة القصوى إلى الحد الأقصى من الطاقة الكهربائية المطلوبة من قبل جهاز أو أداة عند بدء التشغيل. بالنسبة للأحمال الحثية، تكون الطاقة القصوى عادةً 3 إلى 9 مرات من قدرتها المقدرة لأنها تتطلب طاقة إضافية للتغلب على القصور الذاتي أثناء بدء التشغيل.

إذا كانت متطلبات الطاقة القصوى لبعض الأحمال تتجاوز سعة الطاقة القصوى للعكس، فقد تواجه مشاكل عند تشغيلها في نفس الوقت. على سبيل المثال، توفر عواكس الطاقة الشمسية من PowMr سعات طاقة زائدة تصل إلى ضعف قدرتها المقدرة، بينما يمكن لعواكس التردد المنخفض تحمل حتى ثلاثة أضعاف قدرتها المقدرة. إذا تم تحميلها بشكل زائد، ستقوم العاكس بإيقاف التشغيل تلقائيًا، ولكن يمكنك إعادة تشغيله بسهولة بعد ذلك.

 

الخطوة 2 - احسب الأمبيرات من الواط والفولتات

وفقًا للعلاقة بين الأمبيرات والفولتات والواتات [الأمبيرات (A) = الواتات (W) / الفولتات (V)]، فإن كمية التيار التي يسحبها العاكس من مصدر الطاقة تعتمد على الطاقة المطلوبة من المعدات المتصلة وجهد مصدر الطاقة.

تقوم العاكسات دائمًا بتنظيم جهد الخرج ليتماشى مع جهد الشبكة المحدد، مما يضمن إمدادًا مستقرًا من الكهرباء. لذلك، يمكننا حساب الأمبيرات بناءً على الواط الناتج من الخطوة الأولى.

للنكون أكثر وضوحًا، نفترض أن إجمالي قدرة الأحمال المتصلة بالعكس هو 5000 واط، مما يعني أنه يعمل بقدرة كاملة:

 

كم عدد الأمبيرات التي يسحبها محول 5000 واط عند 120 فولت

إدخال الأرقام لنظام 120 فولت: الأمبير = 5000 واط / 120 فولت = 41.67 أمبير

عند 120 فولت، يسحب العاكس بقدرة 5000 واط حوالي 41.67 أمبير.

 

كم عدد الأمبيرات التي يسحبها محول 5000 واط عند 240 فولت

بالنسبة لنظام 240 فولت، الحساب هو: الأمبير = 5000 واط / 240 فولت = 20.83 أمبير

عند 240 فولت، يسحب العاكس بقدرة 5000 واط حوالي 20.83 أمبير.

لاحظ أن معيار جهد الشبكة يختلف حسب المنطقة، لذا من المهم تعديل الحسابات بناءً على جهدك المحلي.

على سبيل المثال، إذا كانت منطقتك تستخدم 110 فولت، فإن العاكس بقدرة 5000 واط سيسحب 45.45 أمبير. في حالة 208 فولت من الطاقة ثلاثية الطور، سيسحب العاكس حوالي 24.04 أمبير.

 

الخطوة 3 - تحديد حجم بطارية الليثيوم اللازمة لمحول 5000 واط

لتحديد حجم البطارية المناسب لمحول بقدرة 5000 واط، تحتاج إلى مراعاة عدة عوامل رئيسية:

جهد البطارية:
جهد بنك البطاريات الخاص بك (12 فولت، 24 فولت، 48 فولت، إلخ) يؤثر بشكل كبير على عدد البطاريات التي ستحتاجها. تتطلب الأنظمة ذات الجهد العالي عددًا أقل من البطاريات لتحقيق نفس ناتج الطاقة.

سعة البطارية:
تخبرك سعة البطارية بالأمبير ساعة بكمية الطاقة التي يمكن للبطارية تخزينها. تصنيف الأمبير ساعة الأعلى يسمح للبطارية بتشغيل العاكس لفترة أطول.

مدة الاستخدام:
مدة تشغيل العاكس عند الحمل الكامل أمر حاسم. على سبيل المثال، تشغيل العاكس عند 5000 واط لمدة ساعة سيتطلب طاقة أكثر من تشغيله عند 2000 واط لنفس الفترة الزمنية.

عمق التفريغ:
اعتبر عمق التفريغ (DoD) لبطاريات الليثيوم، حيث يمكن لمعظم بطاريات LiFePO4 التفريغ بأمان حتى 80% من سعتها دون إلحاق الضرر بالبطارية. هذه ميزة مهمة لبطاريات الليثيوم مقارنة ببطاريات الرصاص الحمضية التقليدية، التي تسمح عادةً بتفريغ يصل فقط إلى 50%.

 

الخطوة 4 - احسب عدد البطاريات التي تحتاجها لمحول 5000 واط

عادةً ما يُستخدم محول بقدرة 5000 واط لتشغيل الأجهزة ذات الطلب العالي في المنزل، ولهذا السبب يتم تصميمه عادةً للعمل عند 48 فولت للتعامل بكفاءة مع الحمل.

لن ندخل في تفاصيل تقدير الاستهلاك بناءً على وقت استخدام العاكس، حيث تناولنا ذلك في مقال آخر.

في هذا القسم، سنحسب عدد بطاريات الليثيوم المطلوبة لعكس التيار 5000 واط، مع افتراض ساعة واحدة من التشغيل عند السعة الكاملة. سنستخدم بطاريات الليثيوم من PowMr بسعة 48 فولت 100Ah و200Ah كأمثلة:

• بطارية ليثيوم 100Ah 48V: أقصى تيار تفريغ مستمر يبلغ 100A.
• بطارية ليثيوم 200Ah 48V: أقصى تيار تفريغ مستمر يبلغ 150A.

لتمديد عمر البطارية، لا يُنصح باستخدامها عند أقصى تيار تفريغ بشكل مستمر. لذلك، قمنا بتعيين تيار التفريغ إلى 20 أمبير.

عدد بطاريات الليثيوم لتزويد عاكس 5 كيلو واط 110 فولت

يستهلك محول 5000 واط 110 فولت عند الحمل الكامل حوالي 45.45 أمبير (كما تم حسابه في الخطوة 2). لمعرفة عدد البطاريات المطلوبة، يمكننا استخدام الصيغة التالية:

عدد البطاريات = الأمبيرات المطلوبة / تيار تفريغ البطارية

نظرًا لأن تيار تفريغ البطارية هو 20 أمبير:

عدد البطاريات = 45.45 أمبير / 20 أمبير ≈ 2.27 بطارية

نظرًا لعدم إمكانية استخدام بطاريات جزئية، ستحتاج إلى 3 بطاريات على الأقل بجهد 48 فولت لكل منها لتزويد عاكس بقدرة 5000 واط يعمل بجهد 110 فولت.

 

عدد بطاريات الليثيوم لتزويد عاكس 5 كيلو واط 240 فولت

"لنظام 240 فولت، يسحب العاكس 20.83 أمبير. باستخدام نفس المعادلة، مع تيار تفريغ 20 أمبير:"

عدد البطاريات = 20.83 أمبير / 20 أمبير ≈ 1.04 بطارية

هذا يعني أنك ستحتاج إلى بطاريتين لتزويد عاكس 5000 واط يعمل عند 240 فولت بأمان.

 

الأسئلة الشائعة - هل ستعمل بطارية 12 فولت على تشغيل عاكس 5000 واط؟

تشغيل عاكس بقدرة 5000 واط على بطارية 12 فولت لن يكون عمليًا، حيث سيتطلب تيارًا عاليًا جدًا. على سبيل المثال، سيقوم عاكس 12 فولت بسحب:

الأمبير = 5000 واط / 12 فولت = 416.67 أمبير

هذا المستوى من التيار سيستنفد بطارية 12 فولت بسرعة وقد يتسبب في تلف. بالنسبة للمحولات الأكبر مثل أنظمة 5000 واط، فإن بنوك البطاريات ذات الجهد العالي، مثل 24 فولت أو 48 فولت، تكون أكثر كفاءة وسهولة في الإدارة.

أيضًا، يمكنك شراء عدة بطاريات 12 فولت وضبط اتصالها لتحقيق الجهد المطلوب. على سبيل المثال، توصيل بطاريتين 12 فولت على التوالي لصنع 24 فولت، وتوصيل أربع بطاريات 12 فولت سيعطيك 48 فولت. نوصي بقراءة دليلنا حول توصيل البطاريات على التوالي والتوازي.