الألواح الشمسية هي الحل الأمثل لتوليد الطاقة في المستقبل. فهي تستخدم الطاقة الشمسية، وهي مورد متجدد. إذا كنت تعتقد أن الألواح الشمسية مخصصة للفنادق والمصانع فقط، فعليك إعادة النظر في استخدامها، إذ يقوم العديد من الأشخاص والمناطق السكنية الكبيرة بتركيبها. لا يقتصر استخدام الألواح الشمسية على توفير الطاقة النظيفة فحسب، بل يساعدك أيضًا على توفير آلاف الدولارات التي تدفعها في فاتورة الكهرباء سنويًا. إذا كنت تفكر في عدد الألواح الشمسية والبطاريات اللازمة لتشغيل منزلك، فتابع القراءة. ليس هذا فحسب، بل ستتعرف أيضًا على كيفية حساب عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها لمنزلك.
كم عدد الألواح الشمسية والبطاريات اللازمة لتشغيل المنزل؟
تُستخدم الألواح الشمسية على نطاق واسع حاليًا نظرًا لكفاءتها العالية، ولأن استخدامها يُسهم في خفض فواتير الكهرباء. ولكن نظرًا لاختلاف أنواع المنازل وأحجامها، فإن نوع الألواح الشمسية وعدد البطاريات اللازمة يختلفان بشكل كبير. تُحدد هذه العوامل عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها لمنزلك.
1) متوسط التوليد (الشهري) للطاقة الشمسية في منطقتك
يختلف متوسط إنتاج الطاقة الشمسية شهريًا باختلاف المنطقة التي تعيش فيها. ففي بعض المناطق، تصل مدة سطوع الشمس إلى 5-6 ساعات، بينما تصل إلى 8-9 ساعات في مناطق أخرى، بينما تزيد ساعات سطوع الشمس في مناطق أخرى. ويتراوح متوسط إنتاج الطاقة الشمسية شهريًا، حسب ساعات سطوع الشمس، بين 80 و130 كيلوواط/ساعة.
ملاحظة: يختلف النطاق المذكور أعلاه بناءً على شدة ضوء الشمس في الصيف والرياح الموسمية.
2) متوسط استهلاك الطاقة (الشهري) لمنزلك
الأمر التالي المهم هو معرفة عدد الألواح الشمسية والبطاريات اللازمة لتشغيل المنزل، وهو استهلاك الطاقة. الآن، عليك حساب متوسط استهلاك الطاقة لمنزلك بجمع استهلاك الطاقة خلال آخر ١٢ شهرًا، ثم قسمة الناتج على ١٢. تذكر، عليك إضافة وحدات استهلاك الطاقة، وليس المبلغ.
3) عدد البطاريات المطلوبة
عادةً ما تُزوَّد الألواح الشمسية ببطاريات تُزوَّد المنزل بالطاقة عند نقص ساعات سطوع الشمس. يعتمد عدد البطاريات التي تحتاجها على الأسباب التالية.
- عدد البطاريات: يمكن تشغيل منزل أمريكي متوسط لمدة ثلاثة أيام باستخدام مجموعة بطاريات تُوفر حوالي 3 كيلوواط/ساعة من الكهرباء. ولتوفير 90 كيلوواط من الكهرباء، ستحتاج إلى مجموعة بطاريات تحتوي على 2.4 بطارية. ولكن إذا كانت الطاقة المُنتجة من البطاريات أقل أو أكثر، فقد يختلف عدد البطاريات حسب نوعها.
- الطاقة المستهلكة: كيلوواط واحد من الطاقة يساوي ساعة واحدة من الكيلوواط الواحد، أو 1 ساعات من جهاز بقدرة 1 واط. لنفترض أنك تستهلك 1 كيلوواط/ساعة شهريًا، فإن هذا يعادل 10 كيلوواط/ساعة من الطاقة المستهلكة في الساعة.
- مواصفات البطاريات: يتم إنتاج جهد معين بناءً على أمبير-ساعة البطارية. على سبيل المثال، يمكن لبطارية بسعة 400 أمبير-ساعة توفير 4 أمبير لمدة 100 ساعة من التيار. يُزاد جهد التشغيل القياسي بمقدار أمبير-ساعة لقياس سعة البطارية بالكيلوواط-ساعة. وهذا عامل آخر لتحديد عدد الألواح الشمسية والبطاريات اللازمة لتشغيل منزل في أي منطقة.
- فترة زمنية: يُحدد عدد الأيام التي تريد أن تعمل فيها الألواح الشمسية مع بطارية احتياطية. أحيانًا، عندما لا تكون ساعات الشمس كافية، تعمل الألواح الشمسية على الطاقة المخزنة في البطاريات. لكن هذه البطاريات ستُستنفد عاجلًا أم آجلًا إذا لم يكن هناك مصدر طاقة أساسي لمنزلك أو لألواحك الشمسية.
انظر أيضا: أفضل 8 بطاريات قابلة لإعادة الشحن للأضواء الشمسية
ما هي المدة التي سوف تستمر فيها الألواح الشمسية؟
عادة ، المتوسط عمر اللوحة الشمسية عمر الألواح الشمسية ٢٥ عامًا (٣٠٠ شهر) أو أكثر. صُممت الألواح لتحمل الظروف الجوية القاسية وتدوم طويلًا. ستحصل على ضمان لمدة ٢٥ عامًا على الأقل. تدوم الألواح الشمسية ٨٠٪ أكثر من مدة ضمانها، وفقًا لدراسة أجراها المختبر الوطني للطاقة المتجددة. هذا يعني أنك تحصل على مزايا لمدة ٣٣ عامًا عند الدفع لمدة ٢٥ عامًا.
لماذا يجب عليك الحصول على لوحة الطاقة الشمسية لمنزلك؟
الأسباب لا حصر لها، ولكن إليك القائمة التي يمكنك أخذها في الاعتبار إذا كنت لا تزال مرتبكًا بشأن ما إذا كان يجب عليك الحصول على لوحة شمسية أم لا.
- تؤثر أسعار الكهرباء المتزايدة باستمرار في جميع أنحاء البلاد على ميزانيتك
- فرصة لتحقيق ادخار طويل الأمد باستثمار واحد
- المنزل الذي يحتوي على ألواح شمسية له قيمة إعادة بيع أكبر (إذا كنت تفكر في بيعه).
- ستتمتع بإعفاءات ضريبية ضخمة من الحكومة، كما تُقدم بعض الولايات برامج استرداد. معلومات شيقة حول عدد الألواح الشمسية والبطاريات اللازمة لتشغيل المنزل.
- تحصل على ضمان لمدة العقد الرابع، أي ضمان لمدة 25 عامًا على الألواح الشمسية.
اقرأ أيضا: هل يمكن للوحة شمسية بقدرة 300 وات تشغيل الثلاجة؟
كيف يتم توليد الطاقة من الألواح الشمسية؟
تُحوّل الألواح الشمسية الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية، والتي بدورها تُحوّل إلى طاقة كهربائية. إليك خطوات عمل الألواح الشمسية وتوليد الطاقة منها.
- أنها تمتص ضوء الشمس.
- يتم تحويل الضوء الممتص إلى طاقة تيار مستمر (DC).
- يتم تحويل هذا التيار المستمر إلى تيار متناوب (AC) باستخدام عاكس (هجين أو ميكرو)
- ويتم نقل الكهرباء المولدة بهذه الطريقة من الأسلاك إلى منزلك.
- يتم تشغيل كل شيء متصل بالألواح عبر الأسلاك بالتيار الكهربائي.
- إذا كان هناك فائض في توليد الكهرباء عما يتم استهلاكه، فسيتم تخزين الطاقة الزائدة في الشبكة الكهربائية.
ما هي أنواع الألواح الشمسية المختلفة؟
فيما يلي الأنواع الأساسية الثلاثة لأنظمة الألواح الشمسية المتوفرة.
1. نظام متصل بالشبكة: هذا هو النظام الأكثر شيوعًا للمنازل السكنية ويتم توصيله مباشرة بمنزلك و شبكة المرافقيتيح لك هذا الاتصال التبديل بسهولة بين الطاقة الشمسية والكهرباء العامة. ويُعتبر الأرخص بين الأنظمة الثلاثة.
2. نظام متصل بالشبكة مع بطارية احتياطية: هذا النظام متصل بشبكة الكهرباء المنزلية والكهربائية، ولكنه مدعوم ببطارية احتياطية. أي فائض من الكهرباء المنتجة يُخزن في بنك البطاريات ويُستخدم عند انقطاع الكهرباء ليلاً. يعتمد عدد الألواح الشمسية والبطاريات التي تُغذي المنزل على نوع البطاريات أيضًا.
3. نظام خارج الشبكة: هذا النظام غير متصل بشبكة الكهرباء العامة، بل يتصل فقط بمنزلك وبمجموعة البطاريات. هذا النظام مزود أساسًا بمجموعة بطاريات، وهو الأغلى ثمنًا.
ما هي العوامل التي تؤثر على عدد الألواح الشمسية التي يحتاجها المنزل؟
تجمع الألواح الشمسية الطاقة عند توفر طاقة شمسية كافية. هذا يعني أن حاجتك للألواح الشمسية تعتمد على عوامل مختلفة تتعلق بمنزلك.
1. زاوية الميل يُعدّ عاملًا مهمًا في توليد الطاقة، نظرًا لتغير موقع الشمس صيفًا وشتاءً. لذلك، من الضروري اختيار الزاوية المثلى حيث يكون الميلان في أعلى مستوياته في جميع الفصول.
2. الغبار والثلوج - و تتعرض الألواح الشمسية للغبار والثلوج باستثناء الشمس. قد تُشكّل طبقة سميكة من الثلج أو الغبار عائقًا في طريق ضوء الشمس إلى اللوحة.
3. التوجه الاتجاه الأمثل للألواح الشمسية هو خط الاستواء لتلقي أقصى قدر من ضوء الشمس. لذا، إذا كنت من دولة تقع في نصف الكرة الشمالي، فيجب أن تكون ألواحك الشمسية متجهة نحو الجنوب، والعكس صحيح.
4. الظل بعض الأشياء، كالأشجار والأعمدة والمباني، وغيرها، تُلقي بظلالها على ألواح الطاقة الشمسية إذا لم يكن منزلك مرتفعًا مثلها. هذا يُؤدي إلى حجب ضوء الشمس وتقليل توليد الطاقة. تأكد من وضع الألواح الشمسية في أماكن تتلقى ما لا يقل عن 4-5 ساعات من ضوء الشمس. كما أن عدد الألواح الشمسية والبطاريات التي تُغذي المنزل تتأثر بالعوامل المذكورة أعلاه.
انظر أيضا: هل يمكن أن تتعرض الألواح الشمسية المحمولة للبلل وتظل تعمل؟
كيفية حساب عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها لمنزلك؟
فيما يلي الخطوات التي يجب اتباعها لحساب عدد الألواح الشمسية أو البطاريات التي تحتاجها لمنزلك.
الخطوة 1: اكتشف متوسط استهلاكك اليومي للكهرباء.
الخطوة 2: تعرف على عدد القمم ساعات الشمس يتم الحصول على موقعك المحدد.
الخطوة ٣: الآن، اختر تصنيف طاقة اللوح الشمسي. يتراوح هذا التصنيف بين ٢٥٠ و٤٥٠ واط.
الخطوة 4: احسب عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها لمنزلك عن طريق ضرب القيم الثلاث المذكورة أعلاه.
إجمالي عدد الألواح الشمسية المطلوبة= استهلاك الكهرباء اليومي × ساعات ذروة الشمس × قوة اللوحة
دعونا نفهم هذا بمثال،
لنفترض أن استهلاكك اليومي من الكهرباء هو 40,000 واط/ساعة. متوسط ساعات ذروة الشمس هو 5 ساعات، ومتوسط قدرة الألواح الشمسية هو 400 واط.
عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها لمنزلك = 40,000 واط / 5 ساعات / 400 واط = 20 لوحة شمسية.
لذا، سوف تحتاج إلى 20 لوحة شمسية لتشغيل منزلك.
انظر أيضا: الألواح الشمسية ومجموعات الطاقة الشمسية للسيارات الترفيهية - دليل المبتدئين
كيفية حساب عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها لمنزلك لكل منطقة؟
إذا كنت تُركّب ألواحًا شمسية لمنزلك على سطحه أو تراسه، فعليك معرفة مساحة السطح وعدد الألواح الشمسية التي ستُركّب عليه. هل فهمتَ المقصود من عدد الألواح الشمسية والبطاريات اللازمة لتشغيل منزل؟ يبلغ متوسط حجم جميع الألواح الشمسية أكثر من 300 واط، أي ما يعادل مترين في متر واحد (2 قدم في 1 قدم). يُمكن لهذا الحجم تغطية مساحة حوالي مترين مربعين (6.5 قدم مربع).
الصيغة:
المساحة المطلوبة للألواح الشمسية = العدد الإجمالي للألواح الشمسية مضروبًا في مساحة اللوحة الواحدة
إذا كنت بحاجة إلى 7.8 لوحة شمسية لنظام بقدرة 24 كيلو وات، فأنت بحاجة إلى مساحة -
مساحة الألواح الشمسية بقدرة 7.8 كيلو وات = 24 * 21.50 = 516 قدمًا مربعًا
وهنا الجدول الذي يمكنك الرجوع إليه لمعرفة المساحة المطلوبة لتثبيت نظام الطاقة الشمسية.
| حجم النظام الشمسي | عدد الألواح (330 واط) | المساحة المطلوبة |
| 1 كيلو واط | 3 | 65 قدمًا مربعًا - 90 قدمًا مربعًا |
| 2 كيلو واط | 6 | 145-180 قدم مربع |
| 3 كيلو واط | 9 | 205-270 قدم مربع |
| 4 كيلو واط | 11 | 193 قدم مربع |
| 5 كيلو واط | 12 | 285-450 قدم مربع |
| 6 كيلو واط | 17 | 270-280 قدم مربع |
| 8 كيلو واط | 22-25 | 580-720 قدم مربع |
| 10 كيلو واط | 30 | 750-900 قدم مربع |
كم عدد الألواح الشمسية التي أحتاجها للحصول على 1000 كيلو وات في الساعة شهريًا؟
تعتمد الإجابة على هذا السؤال بشكل كبير على مكان سكنك وتصنيف طاقة الألواح الشمسية لديك. ومع ذلك، لحساب عدد الألواح الشمسية اللازمة لإنتاج 1000 كيلوواط/ساعة شهريًا، عليك معرفة...
- استهلاك الكهرباء الشهري
- تصنيفات الطاقة للألواح الشمسية التي تفكر فيها
- ساعات الذروة الشهرية للشمس (ساعة ذروة الشمس = 1 واط لكل متر مربع من ضوء الشمس)
الصيغة:
الاستخدام الشهري للكهرباء * 1000 / ساعات الذروة الشمسية الشهرية مقسومة على تصنيف الطاقة للوحة الشمسية
الآن، مثال لك لفهم الأمر بشكل أفضل.
الكهرباء المستهلكة = 893 كيلووات/ساعة
ساعات الذروة الشمسية = 5.2 في اليوم = 31 * 5.2 = 161.2 ساعة ذروة في الشهر
بالنظر إلى ذلك في 1000 = 1000 كيلو وات في الساعة / 161.2 * 1000 = حوالي 6203
تصنيف الطاقة للألواح الشمسية = 400 واط
الآن،
6203/400 = 15.50، التقريب إلى 16.
لذا، فأنت بحاجة إلى حوالي 16 الألواح الشمسية لـ ١٠٠٠ كيلوواط/ساعة. هذه معلومة مهمة أخرى لفهم عدد الألواح الشمسية والبطاريات اللازمة لتشغيل منزل.
كم سيكلفك نظام الطاقة الشمسية بقدرة 1000 كيلووات في الساعة؟
بعد معرفة عدد الألواح الشمسية اللازمة لإنتاج ١٠٠٠ كيلوواط/ساعة شهريًا، عليك أيضًا معرفة تكلفة نظام طاقة شمسية بقدرة ١٠٠٠ كيلوواط/ساعة. تختلف شرائح الأسعار باختلاف الدول. بشكل عام، في الولايات المتحدة، يمكنك توقع الأسعار كما هو موضح في الجدول التالي.
| حجم النظام (بالكيلوواط) | متوسط التكلفة ($) (بدون ائتمان ضريبي) | متوسط التكلفة ($) (بعد خصم الضرائب) |
| 2 | 5620 | 4159 |
| 3 | 8430 | 6238 |
| 4 | 11240 | 8318 |
| 5 | 14050 | 10397 |
| 6 | 16860 | 12476 |
| 7 | 19670 | 14556 |
| 8 | 22480 | 16635 |
| 9 | 25290 | 18715 |
| 10 | 28100 | 20794 |
| 12 | 33720 | 24953 |
| 15 | 42150 | 31191 |
| 20 | 56200 | 41588 |
| 25 | 70250 | 51985 |
ما هي كمية كيلوواط الألواح الشمسية المطلوبة للأجهزة المنزلية؟
يعتمد ذلك على نوع الأجهزة التي ترغب في استخدامها للطاقة الشمسية. يمكنك الاطلاع على النقاط التالية لمعرفة عدد الألواح التي تحتاجها.
4 مصابيح = 15 واط لكل منها = 60 واط
مروحة واحدة = 1 واط
مدة التشغيل = 4 ساعات
ضوء الشمس = 6 ساعات
ابدأ بحساب إجمالي الواط المستخدمة:
إجمالي الواط = 60 + 60 واط = 210 واط
الآن، هذه هي الطاقة الإجمالية المطلوبة من اللوحة الشمسية لأجهزتك لمدة 4 ساعات متواصلة.
احسب الطاقة المطلوبة يوميا:
الطاقة الشمسية المطلوبة يوميًا = 120 واط * 4 ساعات = 480 واط ساعة يوميًا
احسب شحنة الطاقة المطلوبة للأجهزة من اللوحة الشمسية:
الطاقة المطلوبة = 480 واط / 6 ساعات من ضوء الشمس = 80 واط في الساعة
لذلك، ستحتاج إلى لوحة شمسية تُوفّر طاقة بقدرة 80 واط في الساعة للأجهزة المذكورة أعلاه. كذلك، هناك عناصر أخرى مثل بطارية احتياطية، ومحول طاقة، و... أحجام وحدة التحكم في الشحن قد تختلف هذه المواصفات ولا تُؤخذ في الاعتبار هنا. بهذا، تكون قد تعرّفت على كمية الطاقة الكهربائية اللازمة للألواح الشمسية للأجهزة المنزلية.
كم عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها لمنزل مساحته 1500 قدم مربع؟
يبلغ متوسط فاتورة منزل مساحته 1500 قدم مربع حوالي 100 دولار شهريًا. لحساب عدد الألواح، يمكنك استخدام الصيغة المذكورة. كم عدد الألواح الشمسية والبطاريات اللازمة لتشغيل منزل مساحته 1500 قدم مربع؟ مع ذلك، بناءً على حساب تقريبي، قد يحتاج منزلك إلى حوالي 15-18 لوحًا شمسيًا. يختلف هذا العدد باختلاف الموقع، وعدد ساعات سطوع الشمس، واستهلاك الطاقة في منزلك.
انظر أيضا: كيفية استخدام الألواح الشمسية مباشرة بدون بطارية؟
كم تكلفة تركيب الألواح الشمسية؟
تختلف تكاليف التركيب، ولكن يمكنك اختيار ما بين 15000 و30000 دولار أمريكي في المتوسط. لستَ مضطرًا لدفع هذا المبلغ الضخم دفعةً واحدة، فالشركات تُقدّم لك تمويلًا وحوافز أخرى لتخفيف العبء.
الآن، أنت تعرف عدد الألواح الشمسية والبطاريات اللازمة لتشغيل منزل. كم عدد الألواح الشمسية التي أحتاجها لإنتاج 1000 كيلوواط/ساعة شهريًا؟ يعتمد الجواب على كمية الطاقة التي تستقبلها الألواح الشمسية. ما هي كمية الكيلوواط/الساعة التي يحتاجها المنزل؟ لمعرفة ذلك، عليك معرفة استهلاك الطاقة، وتوليد الطاقة الشمسية، بالإضافة إلى قوة الألواح الشمسية. احسب عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها لمنزلك، واحصل على لوح شمسي لمنزلك في موسم الأعياد.
