الثلاجة من الاجهزة المهمة في المنزل التي تحتاج الى الكهرباء طوال اليوم. في هذا المقال، سوف نستعرض الطريقة الصحيحة لتحديد استهلاك الثلاجة من الطاقة الكهربائية. و من ثم حساب العدد المطلوب من الألواح الشمسية للحفاظ على تشغيلها على مدار الساعة.
1- حساب الاستهلاك اليومي من الطاقة الكهربائية للثلاجة
سوف نستخدم في هذا المثال ثلاجة تستهلك 130 وات. مع التأكيد على ملاحظة أن ضاغط الثلاجة لا يعمل بشكل مستمر 24/7، بل يعمل اعتمادا على عدد مرات فتح الثلاجة. سنفترض هنا أن المستخدم يفتح الثلاجة في اليوم تقريبا 10 مرات. بمعنى أن الثلاجة تستهلك كهرباء فعليا تقريبا خلال 30% من الوقت، أي ما يعادل حوالي 8 ساعات يوميًا. وبالتالي، يبلغ متوسط استهلاك الطاقة للثلاجة اليومي حوالي 1040 وات ساعة. قد يختلف هذا الرقم اعتمادًا على عوامل مثل درجة الحرارة المحيطة و عدد مرات فتح الثلاجة. في هذا المثال درجة الحرارة المحيطة 20 درجة مئوية ، وتكرار فتح الثلاجة 10 مرات مثل ما تم الاشارة إليه اعلاه.
2- حساب طاقة الخمول للعاكس Inverter Idle Power
بعد أن أوجدنا استهلاك الثلاجة من الطاقة الكهربائية يجب مراعاة طاقة الخمول للعاكس. بمعنى أنه حتى في حالة عدم تشغيل الثلاجة او اي جهاز كهربائي فإن العاكس يستهلك قدرًا معينًا من الطاقة التي تتراوح من 15 وات إلى 50 وات في الساعة. على سبيل المثال، قد يستهلك العاكس ذو قدرة 1000 وات حوالي 20 وات في الساعة بشكل مستمر. و لمراعاة ذلك، أضفنا 480 وات ساعة إضافية إلى استهلاك الثلاجة اليومي. ليصل مجموع استهلاك الثلاجة مع العاكس إلى 1520 وات ساعة يوميا.
3- حساب السعة المناسبة للبطارية
لضمان تشغيل البطارية بانتظام دون انقطاع خلال فترات عدم وجود ضوء الشمس ، نهدف إلى الحصول على يومين من الاستقلالية. عند اختيار بطاريات الليثيوم، التي تتميز بكفاءة عالية وعمر انتاجي طويل، نقوم بحساب سعة البطارية اللازمة، وذلك بضرب الاستهلاك اليومي للثلاجة (1520 وات ساعة) بالعامل 1.20. العامل 1.2 مهم لاستيعاب دورة الشحن لأن عمق التفريغ لبطارية الليثيوم أيون تساوي تقريبا 80%. عندئذ السعة المطلوبة للبطارية هي 3648 وات ساعة لمدة يومين.
اعتمادا على سعة البطاريات الإجمالية الجهد المناسب لهذه المنظومة هو 48 فولت. اختيار الجهد العالي مهم من أجل تقليل تكلفة الأسلاك و تكلفة منظم الشحن. إذن سعة البطارية المناسبة لهذه المنظومة تساوي 3648 وات ساعة / 48 فولت = 76 أمبير ساعة (LiFePO4 battery 48V 80Ah).
4- حساب عدد الألواح الشمسية المطلوبة
أخيرا، نقوم بتحديد العدد المطلوب من الألواح الشمسية. لإعادة شحن البطارية خلال يوم واحد، نشير إلى متوسط عدد ساعات ضوء الشمس في موقعنا. في هذا المثال الموقع هو الرياض ، مع الأخذ بعين الاعتبار السيناريو الأسوأ ، يعني بناءا على أقل اشعاع شمسي في السنة. يعني في شهر ديسمبر الشمس تكون ساطعة و مناسبة لتوليد الطاقة الشمسية منها حوالي 4.64 ساعات. من أجل تحديد سعة الألواح الشمسية المطلوبة، نقسم سعة البطارية على هذه القيمة (3648 وات ساعة / 4.64) والتي تبلغ في هذه الحالة 786 وات. أي 4 الواح شمسية نوع 200 وات – 24 فولت. يتم توصيل لوحين على التوالي و من ثم توصي اللوحين الموصلين على التوالي على التوازي مع اللوحين الاخربين المتصلات على التوالي.
الخلاصة
من أجل تشغيل ثلاجة 130 وات بشكل يومي نحتاج الى:
- بطارية ليثيوم أيون LiFePO4 battery 48V 80Ah (لمدة يومين من دون الحاجة الى شحن).
- 4 الواح شمسية 200 وات – 24 فولت .
من المهم التأكيد مرة أخرى على أن هذه الحسابات مصممة خصيصًا لظروف معينة ويمكن تعديلها وفقًا للإعدادات والتفضيلات الفردية. باتباع هذه الخطوات، يمكنك تحديد حجم نظام الطاقة الشمسية لديك بدقة للحفاظ على تشغيل ثلاجتك بكفاءة.
اترك تعليقاً