طريقة حساب الطاقة الشمسية لمنزل

بفرض لدينا منزل نريد تغذيته بالطاقة الشمسية لذلك ولحساب الطاقة الشمسية نتبع الخطوات التالية:
(1) حساب كمية الطاقة المستهلكة في اليوم:
الطاقة التي يستهلكها الجهاز في اليوم =العدد × قدرة الجهاز × ساعات العمل
كمثال :
4 مصابيح × 10 وات × 6 ساعات = 240 واط في الساعة.
1 تلفاز × 80 وات × 6 ساعات = 480 واط في الساعة.
1حاسوب × 80 وات × 4 ساعات = 320 واط في الساعة.
1 ريسيفر × 20 وات × 6 ساعات = 120 واط في الساعة.
نجمع 240 + 480 +320 +120= 1160 واط في الساعة في اليوم .
إذن الطاقة الكلية المستهلكة في اليوم هي 1160 واط في الساعة.يعني 1.16كيلو واط في الساعة.

حساب الضياعات أثناء التركيب 30%:
بطبيعة الحال عند تركيب أي منظومة كهربائية هناك ضياعات قد تصل الى 30% من الاستطاعة الاجمالية بسبب التوصيل و جودة الاسلاك ومقاومة البطاريات المستخدمة وكذلك كفاءة الألواح الشمسية, وعليه فإنه يجب اضافة هذه الضياعات الى الطاقة المستهلكة في اليوم وذلك بتطبيق المعادلة التالية :

الطاقة الكلية المستهلكة في اليوم = الطاقة المستهلكة في اليوم × 1.3

ولتطبيقها على مثالنا تصبح الطاقة الكلية المستهلكة في اليوم = 1160×1.3 = 1508 واط ساعة

(2)حساب عدد الالواح الشمسية :
لمعرفة طاقة الألواح الشمسية يجب قسمة الطاقة الكلية المستهلكة في اليوم على معدل الإشعاع الشمسي (بين 4 إلى 6.3) في اليوم للمنطقة التي سيتم تركيب الألواح فيها
إذن طاقة الألواح اللازمة = 1508 ÷ 4 = 377 واط.

عدد الألواح = طاقة الألواح اللازمة ÷ قدرة اللوح
فمثلا اذا أردنا شراء ألواح تعطي 100 واط عندها يكون
عدد الألواح الشمسية = 377÷100 = 3.77 أي تقريبا 4 ألواح 100واط.

(3)حساب عدد البطاريات:
لحساب عدد البطاريات اللازمة نحسب أولاً سعة البطاريات
سعة البطاريات(أمبير في الساعة)= (الطاقة المراد توليدها × عدد الأيام الغائمة (التي سينقطع فيها شحن الألواح) ×1.3 × (ضروري ابقاء 30% من سعة البطاريات للحفاظ عليها) ÷ توتر البطارية

فمثلا سعة البطاريات في مثالنا على افتراض أن توتر البطارية 12 فولت
(1508× 2 نفرض ان الغيوم ستكون لمدة يومين× 1.3)= 3920.8
3920.8÷12 = 326.76 أمبير في الساعة.
لنفرض أننا نستعمل بطارية 12 فولط .

لمعرفة عدد البطاريات نطبق العلاقة التالية:
عدد البطاريات = سعة البطاريات ÷ حجم البطارية المراد شراؤها

إذن عدد البطاريات في مثالنا 326.76÷ 100 أمبير = 3.26 ويساوي تقريبا 4 بطاريات 100 أمبير
(4) المنظم الشمسي:
يتم حسابه كالتالي :
عدد الألواح المخطط تركيبها في المنظومة × Ic (اعلى أمبير شحن للوح)
ففي مثالنا
المنظم الشمسي = 4 × 10 = 40 أمبير تقريبا.
ويفضل مضاعفة الحجم لاخذ الاحتياط في المستقبل إذا اردنا توسيع المنظومة للعمل لوقت أطول أو لإضافة اجهزة اخرى.

(5) حساب الانفيرتر (من البطارية 12 فولط إلى 220 فولت)
يعتمد حجم الانفيرتر (the inverter) على الطاقة الكلية وقت الذروة
ففي مثالنا:
4 مصابيح ×10 وات + 1 تلفاز × 80 وات +1حاسوب × 80 وات+1 ريسيفر × 20 وات = 220 وات.
ويجب اخذ 30% كعامل كفاءة لأداء للانفيرتر احتياطا وتختلف باختلاف شركة التصنيع:
إذن حجم الانفرتر = 220 × 1.3 = 286 واط تقريبا.
ملاحظة : يجب الأخذ بالحسبان قدرة الانفرتر على إمكانية إعطاء بدء تشغيل عالي في حالة تم استخدامه لتشغيل ثلاجة, تلفاز قديم , دينمو ...
إذن نحتاج:
• 4 لوح 100 وات.
• 4 بطارية 100 أمبير
• منظم شمسي 40 أمبير
• أسلاك التوصيل
• الانفرتر بقدرة 300 واط أو أكثر