كم عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها؟ (العمليات الحسابية)

لحساب عدد الألواح الشمسية اللازمة لتشغيل المنزل، قم بفحص فواتير الخدمات السابقة لتحديد متوسط استهلاك الطاقة في منزلك. قم بحساب الألواح الشمسية اللازمة عن طريق ضرب احتياجات منزلك من الطاقة كل ساعة في ذروة ساعات ضوء الشمس في منطقتك، وحساب عامل فقدان النظام، ثم قسمة هذا الرقم على القوة الكهربائية للوحة الشمسية.

يعتمد عدد الألواح الشمسية اللازمة لتشغيل نظام المنزل على عوامل مختلفة، مثل متوسط استهلاك الطاقة في المنزل.

لحساب احتياجات الألواح الشمسية الخاصة بك، قم بإنشاء مجموعة من الألواح المطلوبة باستخدام أمثلة الألواح ذات القوة الكهربائية المنخفضة (150 واط) والألواح ذات القوة الكهربائية العالية (370 واط) (على سبيل المثال، 17-42 لوحة لإنتاج 11000 كيلووات ساعة / سنة). يعتمد عدد الألواح التي تحتاجها على استخدامات الألواح الشمسية التي تحتاجها. أيضًا، إذا كنت ترغب في تركيب عدد أقل من الألواح، فحافظ على نظافة الألواح لإنتاج المزيد من الطاقة لمنزلك.

يجيب هذا المقال على الأسئلة التالية: كيف تحسب احتياجاتك من الألواح الشمسية خطوة بخطوة؟ كم عدد الألواح الشمسية اللازمة لتشغيل نظام منزلي (كم عدد الألواح اللازمة لنظام شمسي بقدرة 16 كيلو واط؟ كم عدد الألواح الشمسية المطلوبة لنظام شمسي بقدرة 10 كيلو واط؟ كم عدد الألواح لنظام شمسي بقدرة 5 كيلو واط)؟ هل تستطيع الألواح الشمسية تزويد منزلك بأكمله بالطاقة؟ ما هي بعض استخدامات الألواح الشمسية؟ هل يوجد نظام تنظيف تلقائي للألواح الشمسية؟ ما تأثير ساعات الذروة للشمس على إنتاج الألواح الشمسية.

كيف تحسب احتياجاتك من الألواح الشمسية؟

لحساب عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها، تحتاج 5 خطوات تتضمن (حساب إنتاج الطاقة اليومي، وتحديد خسائر النظام، وتحديد حجم النظام). تضمن خطوات الحساب الخمس هذه أن نظام الطاقة الشمسية الخاص بك يلبي متطلبات الطاقة الخاصة بك.

الخطوات الـ 5 لحساب عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها لتشغيل منزلك موجودة في الشكل التالي.

تعرض القائمة التالية دليلاً خطوة بخطوة لمساعدتك في حساب احتياجاتك من الألواح الشمسية.

• تحديد مقدار الطاقة الشمسية التي تحتاجها.
• حساب إنتاج الطاقة اليومي.
• حساب العامل في خسائر النظام.
• حساب الإنتاج الشهري والسنوي.
• تحديد حجم النظام.
• تحديد مقدار الطاقة التي تحتاجها

لحساب عدد الألواح التي تحتاجها ومقدار الطاقة التي تحتاجها، انظر إلى فواتير الكهرباء الخاصة بك لمعرفة مقدار الطاقة الشمسية التي تحتاجها. تحديد إجمالي استهلاك الطاقة (لكل شهر وإجمالي سنة) بالكيلووات/ساعة (kWh). استهلاك الكهرباء السنوي هو إجمالي الطاقة المستخدمة في منزلك على مدار العام، ويتم قياسه بالكيلووات/ساعة (kWh). يتأثر استهلاكك السنوي من الكهرباء بالأجهزة المختلفة الموجودة في منزلك (الثلاجات، وحدات التكييف، أدوات المطبخ الصغيرة) التي تعتمد على الكهرباء وتكرار استخدامها.

تستهلك الأسرة المتوسطة 10632 كيلووات ساعة من الكهرباء سنويًا، أي ما يعادل 886 كيلووات ساعة شهريًا، وفقا لــ The U.S. Energy Information Administration (EIA). يعد هذا المتوسط معيارًا لتحديد العدد المثالي للألواح الشمسية أو المصفوفات الشمسية. إن اختيار نظام بهذا الحجم سيمكنك من تعويض 100% من استخدامك للكهرباء، مما يؤدي إلى تخفيض كامل لفاتورة المرافق الخاصة بك من خلال الطاقة المولدة من الألواح الشمسية.

للحصول على حساب أكثر دقة استنادًا إلى استهلاكك المحدد للطاقة، قم بمراجعة فواتير الكهرباء للعام الماضي لتحديد متوسط استخدامك للكهرباء.

تساعدك هذه المعلومات على فهم مقدار الطاقة التي يحتاجها نظام الألواح الشمسية لديك لتوليدها.

حساب إنتاج الطاقة اليومي للألواح الشمسي

لحساب عدد الألواح التي تحتاجها، قم بحساب إنتاجك اليومي من الكهرباء. يتم تحديد نسبة إنتاج نظام الألواح الشمسية من خلال مقارنة إنتاج الطاقة المقدرة للنظام مع مرور الوقت بالكيلوواط/ساعة (كيلوواط ساعة) إلى الحجم الفعلي للنظام بالواط (W).

معادلة حساب إنتاج الطاقة اليومي في السطر التالي.

إنتاج الطاقة اليومي (كيلوواط ساعة)=سعة الألواح الشمسية (كيلوواط)×ساعات ضوء الشمس اليومية.

إن نسبة الإنتاج 1 إلى 1 غير حقيقية، حيث يرتبط المدخلات بشكل مباشر مع مخرجات الطاقة الشمسية. عدم الاتساق في ضوء الشمس الذي يضرب السقف يعني اختلاف النسبة. لذلك، للحصول على نسبة إنتاج دقيقة، يجب مراعاة الحجم الفعلي للنظام الشمسي والعوامل الخارجية التي تؤثر على الكفاءة.

على سبيل المثال، فإن النظام الشمسي بقدرة 10 كيلووات والذي يولد 16 كيلووات ساعة من الكهرباء سنويًا سيحقق نسبة إنتاج 1.6 (16/10 = 1.6). المناطق التي تتمتع بوفرة ضوء الشمس، تصل بسهولة إلى هذه النسبة.

تتمتع المناطق في الشمال الشرقي بمتوسط نسبة إنتاج أقل، حوالي 1.2، بسبب كثرة الأمطار والطقس الغائم. لحساب إنتاجك اليومي من الكهرباء، قم بضرب ساعات ضوء الشمس اليومية في سعة الألواح الشمسية.

حساب عامل خسائر نظام الألواح الشمسية

لحساب عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها، قم بضرب إنتاجك اليومي من الطاقة بعامل لحساب هذه الخسائر. العامل المشترك هو 0.75 أو 75%.

فيما يلي معادلة حساب إنتاج الطاقة اليومي أدناه.

إنتاج الطاقة اليومي المعدل = إنتاج الطاقة اليومي × عامل خسارة النظام.

في سياق أنظمة الطاقة الشمسية، تعتبر خسائر النظام من العوامل التي تقلل من الكفاءة الإجمالية للنظام في تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء. يمكن أن تحدث هذه الخسائر في مراحل مختلفة من عملية تحويل الطاقة الشمسية (عملية عمل الألواح الشمسية).

الألواح الشمسية ليست فعالة بنسبة 100%. مكونات النظام الأخرى للأنظمة الشمسية (العاكسات والأسلاك) تعاني أيضًا من خسائر.

تختلف عوامل الخسارة المحددة بناءً على تقنية نظام الطاقة الشمسية وموقعه وتصميمه. من الشائع رؤية عوامل فقدان النظام تتراوح بين 15% إلى 25%، وفقًا لـ the United States Department of Energy (DOE). وهذا يعني أن مخرجات الطاقة الفعلية للنظام من المتوقع أن تكون 75% إلى 85% من المخرجات المثالية.

حساب الإنتاج الشهري والسنوي

لحساب عدد اللوحات التي تحتاجها، اتبع الخطوات الثلاث التالية في القائمة التالية.

• حساب الإنتاج الشهري والسنوي المعدل.
• اضرب إنتاج الطاقة اليومي المعدل بعدد أيام الشهر للحصول على الناتج الشهري.
• اضرب الإنتاج الشهري في 12 لتحصل على الإنتاج السنوي.

تحديد حجم النظام

قرر مقدار احتياجاتك من الطاقة التي تريد تغطيتها بالطاقة الشمسية. الهدف المشترك هو تغطية 100%، ولكن يمكنك اختيار نسبة أقل إذا كانت لديك قيود على الميزانية. استخدم الصيغة التالية لحساب سعة الألواح الشمسية المطلوبة أدناه.

قدرة اللوحة الشمسية المطلوبة (كيلوواط)=إنتاج الطاقة السنوي / عامل قدرة اللوحة الشمسية.

الصورة التالية توضح معادلة حساب سعة الألواح الشمسية المطلوبة.

لحساب سعة الألواح الشمسية المطلوبة، اتبع الخطوتين في القائمة التالية.

• اقسم إنتاجك السنوي من الطاقة (المعدل للخسائر) على عامل قدرة الألواح الشمسية الخاصة بك.
• عامل القدرة هو نسبة الإنتاج الفعلي إلى أقصى إنتاج ممكن. تبلغ القدرة 15-20%، وفقًا لجمعية صناعات الطاقة الشمسية.

تحديد عدد الألواح الشمسية

لتحديد عدد الألواح الشمسية، قم بتقسيم سعة الألواح الشمسية المطلوبة على سعة الألواح الفردية.

الصورة التالية توضح معادلة حساب عدد الألواح الشمسية.

عدد الألواح الشمسية = سعة اللوحة الشمسية المطلوبة / سعة اللوحة الفردية

ما هو عدد الألواح الشمسية اللازمة لتشغيل نظام المنزل؟

لحساب عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها لتشغيل نظام منزلي، قم بتقسيم حجم النظام الشمسي المنزلي ثم قم بتقسيمه على سعة لوحة شمسية واحدة. الصيغة التالية هي لحساب عدد الألواح الشمسية.

عدد اللوحات = حجم النظام (وات) / تصنيف اللوحة (وات).

توضح الأمثلة التالية عدد الألواح الشمسية اللازمة لتشغيل أنظمة منزلية مختلفة الأحجام (النظام الشمسي 16 كيلو واط، النظام الشمسي 10 كيلو واط).

كم عدد الألواح اللازمة لنظام شمسي بقدرة 16 كيلو وات؟

يحتاج النظام الشمسي بقدرة 16 كيلووات إلى حوالي 40 لوحًا شمسيًا، تبلغ قدرة كل منها 400 واط. ومع ذلك، فإن العدد الدقيق يتراوح بين 35 و50 اعتمادًا على تصنيف الطاقة المخصص لكل لوحة وعوامل الخسارة.

يتضمن تحديد كمية الألواح في نظام شمسي بقدرة 16 كيلووات (كيلووات) النظر في تصنيف القوة الكهربائية لكل لوحة شمسية. يشير هذا التصنيف، المعروف باسم تصنيف “اللوحة”، إلى الحد الأقصى من الطاقة التي تولدها اللوحة في ظل الظروف المثالية.

المثال التالي هو حساب عدد الألواح اللازمة لنظام شمسي 16 كيلو.

• عندما تكون معاملات الخسارة = 20%، فإن الطاقة الإنتاجية الحقيقية للوح الشمسي = 320 وات
• عدد الألواح = 16000/320 = 50 لوح شمسي
• كم عدد الألواح للنظام الشمسي 10 كيلو واط؟

يبلغ عدد الألواح لنظام شمسي بقدرة 10 كيلو وات حوالي 25 لوحًا شمسيًا، تبلغ قدرة كل منها 400 واط. ومع ذلك، فإن العدد الدقيق يتراوح بين 25 و31 اعتمادًا على تصنيف الطاقة المخصص لكل لوحة وعوامل الخسارة.

يتضمن تحديد كمية الألواح في نظام شمسي بقدرة 10 كيلووات (كيلووات) النظر في تصنيف القوة الكهربائية لكل لوحة شمسية.

المثال التالي هو حساب عدد الألواح اللازمة لنظام شمسي بقدرة 10 كيلو.

• عندما تكون معاملات الخسارة = 20%، فإن الطاقة الإنتاجية الحقيقية للوح الشمسي = 320 وات
• عدد الألواح = 10000/320 = 25 لوح شمسي

كم عدد الألواح المطلوبة في النظام الشمسي بقدرة 5 كيلو وات؟

يتكون النظام الشمسي بقدرة 5 كيلوواط من حوالي 16 لوحًا شمسيًا، كل منها بقوة 400 واط.

ومع ذلك، فإن العدد الدقيق يتراوح بين 12 و20 اعتمادًا على تصنيف الطاقة المخصص لكل لوحة.

المثال التالي هو حساب عدد الألواح اللازمة لنظام شمسي 5 كيلو.

• عندما تكون معاملات الخسارة = 20%، فإن الطاقة الإنتاجية الحقيقية للوح الشمسي = 320 وات
• عدد الألواح = 5000/320 = 16 لوح شمسي

هل تستطيع الألواح الشمسية تزويد منزلك بأكمله بالطاقة؟

نعم، يمكن للألواح الشمسية أن تمد منزلك بأكمله بالطاقة. لقد خرج بعض أصحاب المنازل تمامًا عن الشبكة، وحولوا منازلهم إلى ملاذات طاقة مكتفية ذاتيًا، للقيام بذلك يجب عليك حساب عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها بالضبط. ومع ذلك، يحتفظ معظم الأشخاص باتصالهم بالشبكة للنسخ الاحتياطي في الأيام الملبدة بالغيوم أو خلال فترات طويلة من سوء الأحوال الجوية (الأنظمة المتصلة بالشبكة).

غالبًا ما تفرض شركات الطاقة رسومًا ثابتة منخفضة مقابل البقاء على اتصال، حتى مع الألواح الشمسية. ولكن في بعض الدول، يمكنك بيع الطاقة الفائضة لديك مرة أخرى إلى الشبكة، وكسب أرصدة لاستخدامها في المستقبل. بهذه الطريقة، يمكنك الوصول إلى الطاقة المجانية في الليل أو أثناء فترات الغيوم. تعتمد قدرتك على بيع الكهرباء على استخدامات النظام الشمسي، والإنتاج الذي يعتمد على تنظيف الألواح، وعلى ساعة ذروة الشمس في الموقع.

ما هي بعض استخدامات الألواح الشمسية؟

تنتج الألواح الشمسية الطاقة للمنازل والمكاتب والمدارس والمصانع. ومن المتوقع أن يستمر هذا الاتجاه على مستوى العالم، حيث تتوقع وكالة الطاقة الدولية أن تصبح الطاقة الشمسية المصدر الرئيسي لتوليد الكهرباء الجديد للمنازل والشركات بحلول عام 2030. للإجابة على سؤال ما هي استخدامات الألواح الشمسية؟ فقط تخيل أنه بحلول عام 2050، من المتوقع أن تصبح الطاقة الشمسية أكبر مصدر للكهرباء في العالم، حيث ستوفر الطاقة لأكثر من 20% من توليد الكهرباء العالمي لاستخدامها في (المنازل، وأنظمة السلامة، والمركبات الكهربائية، والزراعة)، وتمهد الطريق لـ المزيد من التطبيقات المبتكرة لهذا المورد المتجدد. للحصول على أقصى استفادة من الطاقة الشمسية، يجب عليك حساب عدد الألواح التي يحتاجها منزلك بالضبط.

هل يوجد نظام تنظيف تلقائي للألواح الشمسية؟

نعم يوجد أنظمة تنظيف أوتوماتيكية للألواح الشمسية. تستخدم أنظمة التنظيف الشمسية الآلية عمليات التنظيف المجدولة للحفاظ على نظافة الألواح، مما يزيد من كفاءتها دون الحاجة إلى تدخل يدوي بعد التثبيت. تعمل أنظمة التنظيف الأوتوماتيكية على تنظيف الألواح مهما كان عددها. يساعد هذا التنظيف المستمر على منع تراكم الغبار والأوساخ والأوساخ، مما يؤثر بشكل كبير على إنتاج الطاقة. ومن خلال إزالة هذه العوائق، تعمل أنظمة التنظيف الآلي على زيادة إنتاج الطاقة الشمسية لديك بنسبة تصل إلى 30%. يساعد تنظيف الألواح الشمسية على إنتاج المزيد من الطاقة، لذلك تحتاج إلى عدد أقل من الألواح.

كيف يؤثر الموقع على عدد الألواح الشمسية؟

يؤثر موقعك على كمية ضوء الشمس التي تتلقاها الألواح الشمسية. كلما زاد ضوء الشمس الذي تولده الألواح الخاصة بك، زادت الطاقة التي تولدها الألواح الخاصة بك وقل عدد الألواح المطلوبة. يحدد ضوء الشمس الذي يستقبله الموقع (ساعات الذروة الشمسية) عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها لتزويد منزلك بالطاقة. لمعرفة تأثير ساعات الذروة الشمسية على إنتاج الألواح الشمسية وعددها، عليك التحقق من المتوسط. ساعات الذروة للشمس في الصيف ومتوسطها.