يتجه الكثيرون إلى نمط حياة مستقل عن الشبكة الكهربائية لأسباب عديدة، منها خفض التكاليف، وتعزيز صداقة البيئة والاعتماد على الذات. تُعد الألواح الشمسية البديل الأمثل لتشغيل منازلنا باستخدام الطاقة الشمسية. سيساعدك هذا الدليل على حساب عدد الألواح الشمسية اللازمة لتشغيل منزل مستقل عن الشبكة الكهربائية، كما يناقش جميع العوامل التي تؤثر على عدد الألواح وحجمها.
كم عدد الألواح الشمسية اللازمة لتشغيل منزل خارج الشبكة؟
بالنسبة لنظام الطاقة الشمسية خارج الشبكة بقدرة 10 كيلو وات، سوف نحتاج إلى حوالي 30 لوحة شمسيةيعتمد ذلك على التعرض لأشعة الشمس. يُعد توليد الكهرباء عائقًا رئيسيًا في نمط الحياة المستقل عن الشبكة. تُعتبر الطاقة الشمسية الحل الأمثل، لكنها تتطلب معرفة عدد الألواح التي ستحتاجها لنظام مستقل عن الشبكة، بالإضافة إلى معايير معينة تؤثر على سعة وكفاءة نظامك الشمسي.
هنا هي العوامل التي تحتاج إلى معرفتها:
1. استهلاكك للطاقة
لتثبيت نظام قادر على تشغيل منزلك، عليك تحديد الطاقة التي يستهلكها منزلك تحديدًا. يمكن تحقيق ذلك ببضع نقرات، دون أي عوائق.
ببساطة قم بإلقاء نظرة على فواتير الكهرباء الخاصة بك احسب استهلاكك الشهري للكهرباء، وحاول تقديره خلال الأشهر القليلة الماضية. سيظهر هذا الرقم بالكيلوواط/ساعة. بمعرفة كمية الطاقة التي يستهلكها منزلك، ستتمكن من معرفة عدد الألواح الشمسية اللازمة لتغطية احتياجاتك.
2. ساعات ذروة ضوء الشمس في المنطقة
يُعتبر هذا الوقت الذي تُنتج فيه الشمس متوسط طاقة يبلغ 1000 واط لكل متر مربع. ويختلف هذا باختلاف حجم الجهاز، لأن الألواح الشمسية صغيرة الحجم غالبًا ما تكون كفاءتها منخفضة.
منطقة تستقبل سيكون من المناسب الحصول على قدر كبير من ضوء الشمس يوميًا للحصول على طاقة كافية من ألواحك، وبالتالي لن يكون عدد الألواح الشمسية كبيرًا. على العكس، إذا كانت ساعات ذروة سطوع الشمس في موقعك أقل نسبيًا، فسيتعين عليك تعويض النقص بإضافة المزيد من الألواح الشمسية.
أيضا، وتحقق من العوامل الرئيسية المؤثرة على كفاءة الألواح الشمسية
3. المساحة المتوفرة في سقفك
يُعد استقرار السقف أمرًا بالغ الأهمية نظرًا لثقل الألواح، خاصةً إذا كنت تفكر في إضافة اثنين منها. لتجنب المشاكل المحتملة لاحقًا، يُنصح بما يلي: اتصل بخبير للتحقق من حالة سقفك وانظر ما إذا كانت قوية بما يكفي لحمل الألواح الشمسية اللازمة.
4. سعة البطاريات الخاصة بك
لا تسمح لك أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة بالتحويل إلى شبكة شركة المرافق الخاصة بك في حال عدم توفر الطاقة الشمسية. قد يسبب لك هذا مشاكل إذا لم تكن مستعدًا بشكل كافٍ. لتجنب هذه الحالة، يجب عليك: شراء بنك بطاريات والتي تكون قادرة على الصمود في الليل وفي الأيام الغائمة.
كيفية حساب عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها للاستقلال عن الشبكة
وبمجرد إجراء هذه الاعتبارات، يمكنك بعد ذلك تقدير عدد الألواح الشمسية التي ستحتاجها.
الخطوة 1: تقييم استهلاكك للكهرباء
لتحديد كمية الطاقة الشمسية المطلوبة لمنزلك بالكيلوواط، راجع فاتورة الكهرباء الأخيرة وحدد قيمة الكيلوواط/ساعة. غالبًا ما تجدها في الجزء الأخير من الفاتورة، إلى جانب السعر/كيلوواط/ساعة.
الخطوة 2: احسب عدد ساعات ذروة ضوء الشمس
فيما يلي نقدم بيانات الإشعاع الشمسي لأفضل الولايات الشمسية في الولايات المتحدة مثل كاليفورنيا وتكساس وفلوريدا وكارولينا الشمالية وأريزونا.
| الولايه او المحافظه | متوسط ساعات ذروة ضوء الشمس اليومية (سبتمبر) |
| كاليفورنيا | 5.75 |
| تكساس | 5.5 |
| فلوريدا | 4.75 |
| نورث كارولينا | 4.5 |
| أريزونا | 5.6 |
هذه البيانات لشهر سبتمبر حسب المختبر الوطني.
الخطوة 3: احسب الحجم المطلوب للنظام الشمسي
نظرًا لأن حجم النظام الشمسي الذي ستستخدمه سيعتمد على ساعات ذروة ضوء الشمس في المنطقة، فنحن بحاجة إلى إيجاد متوسط ساعات ذروة ضوء الشمس شهريًا عن طريق ضرب الساعات اليومية في 30.
لنستخدم الحالات المذكورة أعلاه. ثانيًا، قسّم استهلاك الكهرباء (مثلًا ١٨٠٠ كيلوواط/ساعة) على عدد ساعات سطوع الشمس شهريًا.
يمكنك تطبيق هذه الصيغة لحل هذه المشكلة.
حجم النظام الشمسي المطلوب = استهلاك الكهرباء الشهري / متوسط ساعات ذروة ضوء الشمس الشهري.
نتائج الحساب للولايات المعنية موجودة في الجدول أدناه
| الولايه او المحافظه | متوسط ساعات ذروة ضوء الشمس الشهرية (سبتمبر) | حجم النظام الشمسي المطلوب |
| كاليفورنيا | 5.75 30 * = 172.5 | 10.43 كيلو واط |
| تكساس | 5.5 30 * = 165 | 10.90 كيلو واط |
| فلوريدا | 4.75 30 * = 142.5 | 12.63 كيلو واط |
| نورث كارولينا | 4.5 30 * = 135 | 13.34 كيلو واط |
| أريزونا | 5.6 30 * = 168 | 10.71 كيلو واط |
الخطوة 4: احسب عدد الألواح الشمسية المطلوبة
يبلغ متوسط إنتاج الطاقة من لوحة الطاقة الشمسية السكنية حوالي 350 إلى 450 واط.
بعد ذلك، قم بمعرفة العدد المطلوب من الألواح عن طريق تقسيم إجمالي طاقة النظام الناتجة على طاقة لوحة فردية.
فيما يلي قمنا بعمل جدول للحساب أعلاه باستخدام نفس الحالات كما في السابق وافتراض 1800 كيلووات ساعة كفاتورة شهرية.
| الولايه او المحافظه | حجم النظام الشمسي (واط) | عدد الألواح الشمسية المطلوبة بقوة 350 واط (تقريب) |
| كاليفورنيا | 10430 | 30 |
| تكساس | 10900 | 32 |
| فلوريدا | 12630 | 36 |
| نورث كارولينا | 13340 | 38 |
| أريزونا | 10710 | 31 |
انظر أيضا: هل الطاقة الشمسية خارج الشبكة قانونية في كاليفورنيا؟
ما هي كمية الطاقة الشمسية اللازمة للكابينة غير المتصلة بالشبكة؟
لاستخدام الطاقة الشمسية في كابينة تعمل بشكل مستقل، قد لا تكون احتياجاتها من الطاقة مماثلة لمنزل عادي. فهي تختلف من 500W إلى 1500W اعتمادًا على حجم المقصورة وتصميمها والأجهزة والمعدات التي تستخدمها والموقع.
فيما يلي جدول يوضح احتياجات الطاقة الشمسية التقريبية لأنواع مختلفة من الكبائن غير المتصلة بالشبكة:
| نوع المقصورة | الحجم (قدم مربع) | أجهزة المنزل | الطاقة الشمسية مطلوبة |
| Basic | 400 | أضواء، مروحة، راديو، شاحن الهاتف | 500W |
| معتدل | 800 | أضواء، مروحة، راديو، شاحن هاتف، تلفزيون، ثلاجة، ميكروويف، مضخة مياه | 1500W |
| فاخرة | 1200 | أضواء، مروحة، راديو، شاحن هاتف، تلفزيون، ثلاجة، ميكروويف، مضخة مياه، غسالة، مجفف، غسالة أطباق، فرن، مكيف هواء | 5000W |
مرجع متقاطع: كيفية بناء كابينة تعمل بالطاقة الشمسية خارج الشبكة في 6 خطوات سهلة
نصائح لتقليل الاستهلاك أثناء العيش خارج الشبكة
خطوتك الأولى هي تقليل استخدامك للطاقة قدر الإمكان لأن هذا لن يوفر لك المال فحسب، بل سيجعلك أكثر اكتفاءً ذاتيًا.
فيما يلي بعض التقنيات التي تساعدك على تقليل استخدام الطاقة إلى الحد الأدنى.
1. تعزيز كفاءة الطاقة من خلال استخدام مصابيح LED، أدوات تعمل بالطاقة الشمسية، وأجهزة كهربائية منخفضة الطاقة. وزّع مؤقتات وأجهزة استشعار ومخفتات إضاءة لتوفير إدارة ذكية للإضاءة دون هدر للطاقة.
2. الحفاظ على الحرارة يجب أن يكون استخدام الستائر والستائر المعتمة في منزلك من أهم أولوياتك، حيث سيساعد ذلك على تنظيم درجة الحرارة بشكل طبيعي خلال الفترات الدافئة. بدلًا من استخدام أنظمة تكييف الهواء والتدفئة المستهلكة للطاقة، استخدم المراوح والمدافئ ومواقد الحطب للتحكم في درجة الحرارة دون استهلاك الكثير من الطاقة.
3. اجعل تحضير طعامك فعالاً باستخدام طناجر الضغط، أو الطناجر البطيئة، أو الأفران الشمسية. انتبه لوجباتك، واطبخ كميات كبيرة، وكن مبدعًا في استخدام بقايا الطعام؛ بهذه الطريقة ستُقلل من هدر الطعام والطاقة.
4. الحفاظ على المياه من خلال إنشاء نظام لتجميع مياه الأمطار، وتركيب نظام لتنقية المياه، وتقييد استهلاك المياه باستخدام رؤوس الدش والحنفيات منخفضة التدفق. ويمكن إعادة استخدام المياه الرمادية لري النباتات، وتنظيف المراحيض، وغسل الملابس.
5. تطبيق البساطة تدريجياتجنب المشتريات غير الضرورية، ونظّف منزلك دوريًا، وتبرّع بالأشياء غير الضرورية أو أعد تدويرها. هذا سيقلّل التكلفة ويشغل مساحة أقل، مما يُحسّن استخدام الموارد النادرة، ويجعل حياتك بعيدًا عن الشبكة أفضل وأكثر استدامة.
في الختام، تُعدّ الطاقة الشمسية الحل الأمثل لتشغيل منزلك عند العيش خارج الشبكة. مع ذلك، يعتمد عدد الألواح الشمسية اللازمة بشكل أساسي على موقعك واستهلاكك للطاقة. قد يكون هذا النظام مكلفًا في البداية، ولكنه يُؤتي ثماره على المدى الطويل. لمزيد من هذا المحتوى الشيق، تابع قراءة منشورات مدونتنا.
أوصى: تكلفة نظام الطاقة الشمسية 10 كيلوواط: خارج الشبكة، داخل الشبكة مع سعر البطارية
