نظراً لأهمية تحديد السعة المناسبة للبطاريات لتتناسب مع قدرة العاكس (الانفرتر) سنوضح في هذا المقال الطريقة المناسبة لتحديد هذه السعة. اضافة إلى ذلك، سنتطرق الى الطريقة المناسبة لاختيار أسلاك التوصيل و الفيوزات المناسبة لهذا العاكس.
تحديد السعة المثالية للبطاريات المتناسبة مع قدرة العاكس مهمة جدا للحفاظ على كفاءة و أداء البطارية. و ذلك لأن ربط البطارية ذو السعة الصغيرة مع عاكس ذو سعة كبيرة سيؤدي الى تأثر كفاءة البطارية و تقليل عمرها الافتراضي.
أيضا، من المهم جدا قبل تثبيت أي منظومة طاقة شمسية التركيز على إيجاد الجهد المناسب للمنظومة. و ذلك من أجل تحقيق اقصى استفادة منها ، تقليل الفقد الكهربائي فيها ، وتقليل التكاليف المتعلقة بالأسلاك و الفيوزات. من أجل تحديد جهد المنظومة المناسب باستطاعتك استخدام الجدول أدناه.
بالنسبة لخطوات اختيار سعة البطاريات المتناسبة مع العاكس ذو قدرة 1000 وات هي كالتالي:
أولا. حساب التيار
أحيانا من الضروري جعل تيار منظومة الطاقة الشمسية عند اقصى حد 100 أمبير و رفع الجهد الكهربائي للمنظومة. و ذلك لما لهذا الإجراء من فوائد متعددة كتقليل تكاليف الأسلاك، تقليل تكاليف وحدات التحكم بالشحن، و زيادة الكفاءة.
لحساب التيار ، المعادلة بسيطة ، التيار يساوي حاصل قسمة قدرة العاكس على 12 فولت. يعني 1000 وات / 12 فولت = 82 أمبير. في مثل هذه الحالة حسب الجدول اعلاه الجهد المثالي للمنظومة يساوي 12 فولت.
2. اختيار البطارية
-
معدل C للبطارية
قبل البدء في اختيار البطارية لازم تعرف مصطلح يسمي معدل C. معدل C هو مقياس لمعدل تفريغ البطارية بالنسبة إلى سعتها القصوى. قيمته معدل C غالبًا ما تكون مختلفة من بطارية الى اخرى. على سبيل المثال ، معدل 1C يعني أن تيار التفريغ سوف يفرغ البطارية بالكامل خلال ساعة واحدة. بالنسبة للبطارية ذو سعة 100 أمبير ساعة، فإن هذا يعادل تيار تفريغ قدره 100 أمبير. أما بالنسبة لنفس البطارية لكن مع معدل 5C سيكون تيار التفريغ 500 أمبير، ومعدل 0.5C سيكون 50 أمبير. بالنسبة لبطاريات الليثيوم أيون، يكون معدل 1C مثاليًا، في حين تعمل بطاريات حمض الرصاص عادةً عند معدل 0.2C. ويؤثر هذا التباين على قدرتها على توصيل التيار بكفاءة.
-
بطاريات حمض الرصاص
بناءا على ما سبق ، معدل C لبطاريات حمض الرصاص يساوي 0.2C ، مما يعني أن بطارية حمض الرصاص ذو سعة 100 أمبير ساعة من الأفضل أن يتم تفريغها مع أقصى تيار تفريغ يساوي 20 أمبير. و من حساب التيار في الخطوة الأولى الذي يساوي 82 أمبير ، عندئذ سنحتاج إلى 4 بطاريات موصلة على التوازي لمطابقة معدل C للبطارية. بمعنى أنه سيكون لدينا 4 بطاريات ذو سعة 100 أمبير ساعة و جهد 12 فولت و معامل C يساوي 0.2C للحصول على تيار قدره 80 أمبير مقارب لتيار العاكس.
-
بطاريات الليثيوم أيون
معدل C لبطاريات الليثيوم أيون يساوي 1C. و ذلك يعني أن بطارية الليثيوم أيون ذو سعة 100 أمبير ساعة من الممكن أن يتم تفريغها مع أقصى تيار تفريغ يساوي 100 أمبير. و من حساب التيار الذي يساوي 82 أمبير، في هذه الحالة سنحتاج إلى بطارية واحدة من بطاريات الليثيوم أيون. بمعنى أنه سيكون لدينا بطارية ليثيوم أيون ذو سعة 100 أمبير ساعة و جهد 12 فولت و معامل C يساوي 1C للحصول على تيار قدره 100 أمبير مقارب لتيار العاكس.
-
لماذا هذه الحسابات ضرورية؟
الحسابات هذه ضرورية لأن مفتاح الكفاءة يكمن في مطابقة سعة البطارية مع الحد الأقصى لسحب تيار العاكس. لنوضح ذلك بمثال يعتمد على بطارية حمض الرصاص، إذا استخدمنا بطارية واحدة فقط لعاكس 1000 وات، فإنها ستعمل بمعدل أربعة أضعاف معدل التفريغ الموصى به. ويؤدي مثل هذا السيناريو إلى توليد حرارة زائدة في البطارية. مما يتسبب في فقدان الطاقة و تقصير عمر البطارية الافتراضي. وذلك لأن بطاريات حمض الرصاص ليست مصممة للتعامل مع مثل هذه المتطلبات العالية. لذلك، لتقليل الفقد الناجم عن الحرارة ومنع تآكل البطارية، من الضروري تحديد سعة البطارية بشكل صحيح باتباع الطرق الموضحة أعلاه.
3. اختيار الأسلاك و الفيوزات
بناءا على ما سبق حسابه من تيار العاكس الذي يساوي 83 أمبير، وبتطبيق عامل أمان بنسبة 25%، يصبح المتطلب الحالي 104 أمبير. بالتالي، سنكون بحاجة إلى اختيار سلك قادر على التعامل مع هذا التيار. و بالنظر الى الجدول في الصورة أدناه سنفترض أننا نريد سلك طوله متر و 80 سم (6 قدم) من البطارية الى العاكس عندئذ سنختار سلك نوع 4ga. ملاحظة من الأفضل أن يكون طول السلك قصير قدر الإمكان لتقليل الفقد.
بالنسبة لاختيار الفيوز، لازم يكون التيار الذي يسمح به الفيوز ما بين تيار المتطلب الحالي 104 أمبير و التيار الاقصى للسلك نوع 4ga البالغ 150 أمبير . يعتبر فيوز (mega fuse) 125 أمبير مثاليًا لهذه المنظومة.
اترك تعليقاً