أمثلة‌ ‌على‌ ‌برنامج‌ ‌حساب‌ ‌الطاقة‌ ‌الشمسية‌

أمثلة‌ ‌على‌ ‌برنامج‌ ‌حساب‌ ‌الطاقة‌ ‌الشمسية‌، بما أن المستقبل الآن للطاقة المتجددة بشكل عام والشمسية بشكل خاص، يبحث الجميع الآن عن الفوائد التي ستعود عليه للتحويل إلى الطاقة الشمسية، ومن أهم ما يبحث عنه البعض هو التكلفة التي ستعود عليه باختياره الاعتماد على الشمس كمصدر للطاقة، لذلك أعددنا لكم هذا الموضوع حول برنامج حساب الطاقة الشمسية.  

اقرأ المزيد عن حسابات الطاقة الشمسية للمنازل والمضخات

مميزات الطاقة الشمسية

قبل أن نقوم بعرض برنامج حساب الطاقة الشمسية، نود أولًا أن نعرض عليكم مميزات الطاقة الشمسية:

1. مصدر لا ينتهي للطاقة

الطاقة الشمسية مصدر لا ينتهي للطاقة فهي مصدر طاقة متجددة حيث يمكن تسخيرها في جميع مناطق العالم وهي متاحة كل يوم، ولا يمكننا نفاد الطاقة الشمسية على عكس بعض مصادر الطاقة الأخرى، ستكون الطاقة الشمسية متاحة طالما أن لدينا الشمس، وبالتالي فإن ضوء الشمس سيكون متاحًا لنا لمدة 5 مليارات سنة على الأقل بحسب تقدير العلماء.

     2.استخدامات متعددة

يمكن استخدام الطاقة الشمسية لأغراض متنوعة، حيث يمكنك توليد الكهرباء (الخلايا الكهروضوئية) أو الحرارة (الطاقة الشمسية الحرارية)،كما يمكن استخدام الطاقة الشمسية لإنتاج الكهرباء في المناطق التي لا تصل إلى شبكة الطاقة، وتقطير المياه في المناطق ذات إمدادات المياه النظيفة المحدودة وتشغيل الأقمار الصناعية في الفضاء، يمكن أيضًا دمج الطاقة الشمسية في المواد المستخدمة في المباني، وسيأتي الحديث تفصيلًا عن استخدامات الطاقة الشمسية في ما بعد.

3. تكاليف صيانة أقل

التكلفة القليلة من أهم مميزات الطاقة الشمسية، حيث لا تتطلب أنظمة الطاقة الشمسية عمومًا الكثير من الصيانة، ما عليك سوى ابقائها نظيفة نسبيًا لذا فإن تنظيفها عدة مرات سنويًا سيؤدي المهمة، ويمكنك دائمًا الاعتماد على شركات التنظيف المتخصصة لهذا التي تقدم هذه الخدمة بمبالغ يسيرة يتيسر على المعظم دفعها. توفر معظم الشركات المصنعة للألواح الشمسية الموثوقة ضمانًا لمدة 20-25 عامًا، أيضًا نظرًا لعدم وجود أجزاء متحركة لا يوجد تآكل وتمزق، عادة ما يكون العاكس هو الجزء الوحيد الذي يحتاج إلى التغيير بعد 5-10 سنوات لأنه يعمل باستمرار على تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء وحرارة (الطاقة الشمسية الكهروضوئية مقابل الطاقة الشمسية الحرارية)، بصرف النظر عن العاكس تحتاج الكابلات أيضًا إلى الصيانة لضمان تشغيل نظام الطاقة الشمسية بأقصى كفاءة، لذا بعد تغطية التكلفة الأولية للنظام الشمسي يمكنك توقع إنفاق قليل جدًا على أعمال الصيانة والإصلاح.

4. تكاليف أقل

تقليل الفواتير وتكلفة الطاقة من أهم مميزات الطاقة الشمسية وذلك نظرًا لأنك ستلبي بعض احتياجاتك من الطاقة بالكهرباء التي أنتجها نظامك الشمسي، فسوف تنخفض فواتير الطاقة الخاصة بك، يعتمد المبلغ الذي توفره على فاتورتك على حجم النظام الشمسي واستخدامك للكهرباء أو الحرارة. علاوة على ذلك، لن توفر فقط على فاتورة الكهرباء فحسب، بل هناك أيضًا إمكانية لتلقي مدفوعات الطاقة الفائضة التي تقوم بتصديرها إلى الشبكة، إذا قمت بتوليد كهرباء أكثر مما تستخدم (مع الأخذ في الاعتبار أن نظام الألواح الشمسية الخاص بك متصل بالشبكة)، وفي هذا الموضوع (برنامج حساب الطاقة الشمسية) وفي خلال الفقرة التالية ستكتشف هذا بنفسك

أمثلة‌ ‌على‌ ‌برنامج‌ ‌حساب‌ ‌الطاقة‌ ‌الشمسية‌

في ما يلي مثال لبرنامج حساب الطاقة الشمسية، فلحساب الطاقة الشمسية طبق الخطوات التالية:

• حساب كمية الطاقة المستهلكة في اليوم وذلك بتطبيق المعادلات التالية:

《العدد × قدرة الجهاز × ساعات العمل》

مثال :

3 لمبات × 5 وات × 6 ساعات = 90 وات

1 تلفاز × 80 وات × 6 ساعات = 480 وات

1 ريسيفر × 20 وات × 6 ساعات = 120 وات

نجمع 90 + 480 +120 = 690 وات في اليوم

إذن إجمالي الطاقة المستهلكة في اليوم هي 690 وات.

• بطبيعة الحال يوجد فاقد أثناء تركيب أي منظومة كهربائية, والفاقد قد يصل الى 30% بسبب التوصيل و جودة الاسلاك ومقاومة البطاريات المستخدمة وكذلك كفاءة الألواح الشمسية, وعليه فإنه يجب اضافة هذا الفاقد لإجمالي الطاقة المستهلكة في اليوم وذلك بتطبيق المعادلة التالية :

إجمالي الطاقة المرادة = إجمالي الطاقة المستهلكة في اليوم × 1.3

وتطبيقها على مثالنا

فإن الطاقة المراد توليدها = 690×1.3 = 897 وات

• لمعرفة طاقة الألواح الشمسية يجب قسمة الطاقة المراد توليدها على معدل الإشعاع الشمسي في اليوم للمنطقة التي سيتم تركيب الألواح فيها, فمثلا صنعاء يساوي معدل الاشعاع الشمسي فيها إلى 6.3 وهو من أعلى النسب في العالم.

إذن طاقة الألواح اللازمة = 897 ÷ 6.3 = 142.38 وات

• عدد الألواح = طاقة الألواح اللازمة ÷ قدرة اللوح الذي نريد شراءه

فمثلا اذا أردنا شراء ألواح أبو 100 وات، فإن عدد الألواح الشمسية = 142.38÷100 = 1.42 يساوي تقريبا 2 ألواح ابو 100 وات أو لوح ابو 150 وات

•  سعة البطاريات(أمبير)=] (الطاقة المراد توليدها × عدد الأيام المغيمة (التي سينقطع فيها شحن الألواح)

× 1.3

(ضروري ابقاء 30% من سعة البطاريات للحفاظ عليها) [

÷ الفولتية

فمثلا سعة البطاريات في مثالنا السابق على افتراض أن فولتية النظام 12 فولت =

(897× 2 “افتراض أن الغيوم ستكون لمدة يومين”

× 1.3) ÷ 12= 1166÷12 = 97 أمبير

• عدد البطاريات = سعة البطاريات ÷ حجم البطارية المراد شراؤها

إذن عدد البطاريات في مثالنا 97 ÷ 50 أمبير = 1.9 ويساوي تقريبا بطاريتين أبو 50 أمبير أو بطارية أبو 100 أمبير

على أن يكون نوع البطارية جل ديب سايكل

•  حجم المنظم الشمسي

يتم حسابه كالتالي :

عدد الألواح المخطط تركيبها في المنظومة × Isc (اعلى أمبير شحن للوح)

ففي مثالنا

حجم المنظم الشمسي = 1 × 8.5 = 10 أمبير تقريبا

ويفضل مضاعفة الحجم لاخذ الاحتياط في المستقبل إذا اردنا توسيع المنظومة للعمل لوقت أطول أو لإضافة أجهزة أخرى

• أخيرا وليس آخرا أسلاك التوصيل بين الألواح والمنظم الشمسي وبين المنظم والبطاريات

حيث يتم اختيار مقطع السلك بناء على قدرة الالواح وفولتيتها و تيار الشحن وكذلك طول المسافة بين الألواح والمنظم الشمسي,

فمن

1متر إلى 5 أمتار = 2×4ملليمتر

6متر إلى 10أمتار = 2×6 ملليمتر

11 الى 15متر = 2×8 ملليمتر

16 الى 20متر = 2×10 ملليمتر

فكلما كبرت المسافة زاد مقطع السلك وكلما زاد مقطع السلك كلما قل فقدان الفولتية في السلك و زادت كفاءة الشحن, (وزادت التكلفة طبعا(

ولذلك مقطع السلك عامل مهم جدا جدا جدا جدا جدا جدا في الطاقة الشمسية ويفضل أن لا تزيد المسافة عن 10 أمتار

• آخرا حجم المحول (من البطارية إلى 220 فولت(

يعتمد حجم المحول (the inverter) على اجمالي قدرة الأجهزة وقت الذروة

ففي مثالنا

3 لمبات × 5 وات + 1 تلفاز × 80 وات +

1 ريسيفر × 20 وات = 115 وات

ويجب اخذ 30% كعامل كفاءة لأداء المحول احتياطا

وتختلف باختلاف شركة التصنيع وكفاءتها

إذن حجم المحول = 115 × 1.3 = 150 وات تقريبا

أسعار ألواح الطاقة الشمسية في مصر 2020

تراجعت أسعار الألواح الشمسية المنفردة كثيرا في السنوات الأخيرة فهي الآن أصبحت تتراوح ما بين 0.5 دولار أمريكي الى 1 دولار أمريكي لكل واحد وات.

المراجع

fortum