تخيل الاستمتاع بوسائل الراحة الحديثة في مقصورة هادئة تعمل بالطاقة الشمسية، بعيدًا عن ضوضاء المدينة. ومع ذلك، يمكن أن تتعطل هذه السكينة بسبب انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ إذا أثبتت سعة البطارية أنها غير كافية. بالنسبة للأنظمة الشمسية المزودة بمحولات 3000 واط، يعد التكوين الصحيح للبطارية أمرًا بالغ الأهمية لضمان إمداد طاقة مستقر. تستكشف هذه المقالة كيفية حساب العدد المطلوب للبطاريات علميًا بناءً على احتياجات الطاقة الفعلية، وتجنب نقص الكهرباء.
في أنظمة الطاقة الشمسية، تلعب المحولات دورًا حيويًا من خلال تحويل التيار المباشر (DC) من الألواح الشمسية إلى التيار المتردد (AC) للأجهزة المنزلية. يستخدم محول 3000 واط، بقدرة خرج معتدلة، على نطاق واسع في المنازل والمركبات الترفيهية والتطبيقات خارج الشبكة. ومع ذلك، لا تقوم المحولات بتخزين الطاقة - فهي تتطلب مجموعات بطاريات لتوفير الطاقة عندما لا يتوفر ضوء الشمس. لذلك، يعد التكوين الصحيح لسعة البطارية أمرًا ضروريًا لموثوقية النظام.
الخطوة الأولى في تحديد متطلبات البطارية هي فهم الأجهزة التي يمكن لمحول 3000 واط تشغيلها واستهلاكها. لا تعني القدرة المقدرة بـ 3000 واط سعة غير محدودة - يجب علينا تقييم طاقة الأجهزة النموذجية وحساب إجمالي الحمل.
مراجع طاقة الأجهزة المنزلية الشائعة (قد تختلف القيم الفعلية):
ملاحظات هامة:
طاقة البدء: تتطلب بعض الأجهزة مثل الثلاجات ومكيفات الهواء طاقة أعلى بكثير أثناء التشغيل - في بعض الأحيان عدة مرات من طاقتها المقدرة. يجب أن يأخذ اختيار العاكس في الاعتبار سعة اندفاع التيار.
الطاقة المستمرة: تشير الطاقة المقدرة للمحول إلى سعة الإخراج المستمر. تأكد من أن تشغيل الأجهزة في وقت واحد لا يتجاوز هذا الحد.
ضع في اعتبارك تشغيل الأجهزة التالية في وقت واحد:
إجمالي متطلبات الطاقة: 200 واط + 100 واط + 75 واط + 50 واط = 425 واط
يوضح هذا سعة كافية لهذه الأجهزة، ولكن حساب البطارية يتطلب النظر في مدة الاستخدام اليومي.
بعد ذلك، قم بتحويل الواط إلى أمبير لحساب تيار تفريغ البطارية:
التيار (أمبير) = الطاقة (واط) / الجهد (فولت)
تشمل الفولتية الشائعة لنظام البطارية 12 فولت و 24 فولت و 48 فولت. تقلل الفولتية الأعلى من التيار، مما يسمح بكابلات أرق وخسائر أقل، ولكنها قد تتطلب معدات أكثر تعقيدًا.
سعة البطارية المطلوبة (أمبير في الساعة) = (إجمالي الطاقة (واط) × ساعات الاستخدام) / (جهد البطارية (فولت) × عمق التفريغ (%) × كفاءة العاكس (%))
المعلمات الرئيسية:
بالنسبة لنظام 12 فولت يزود 425 واط لمدة 8 ساعات مع 50٪ DoD و 90٪ كفاءة:
السعة المطلوبة = (425 واط × 8 ساعات) / (12 فولت × 50٪ × 90٪) = 629.63 أمبير في الساعة
سيتطلب هذا ما يقرب من سبع بطاريات 100 أمبير في الساعة أو أربع بطاريات 200 أمبير في الساعة بالتوازي.
| سعة البطارية | نظام 12 فولت | نظام 24 فولت | نظام 48 فولت |
|---|---|---|---|
| 100 أمبير في الساعة | 16 بطارية | 8 بطاريات | 4 بطاريات |
| 200 أمبير في الساعة | 8 بطاريات | 4 بطاريات | 2 بطاريات |
| 150 أمبير في الساعة | 12 بطارية | 6 بطاريات | 3 بطاريات |
تعد التقنيات الناشئة مثل بطاريات الحالة الصلبة وأيونات الصوديوم بأنها ذات كثافة طاقة أعلى وعمر أطول وتكاليف أقل. ستمكن أنظمة إدارة البطاريات المتقدمة من مراقبة وتحسين أكثر دقة.
يتطلب التكوين الصحيح للبطارية للمحولات 3000 واط دراسة متأنية لاحتياجات الطاقة وخصائص البطارية وكفاءة النظام. من خلال الحسابات الدقيقة والإعداد المناسب، يمكن للأنظمة الشمسية توفير طاقة موثوقة ومستمرة مع المساهمة في حلول الطاقة المستدامة.
