حسابات الطاقة الشمسية للمنازل والمضخات

حسابات الطاقة الشمسية أمر شغل المهتمين بالطاقة الشمسية والمستخدمين أيضًا ومن المعروف أن حسابات الطاقة الشمسية تختلف من استخدام لآخر، لذلك أعددنا لكم هذا الموضوع المفصل حول  الحسابات الخاصة بالطاقة الشمسية واستخداماتها المختلفة.

حساب الطاقة الشمسية للمضخات

المضخات من أهم استخدامات الطاقة الشمسية في مصر، لذلك نعرض عليكم في ما يلي حسابات الطاقة الشمسية للمضخات الشمسية:

أولًا لكي تعرف حسابات الطاقة الشمسية لطلمبات المياه وكمية الماء التي يحتاجون إلى تخزينها في حالة وجود القليل من الشمس خلال الأيام الممطرة، سنأخذ كمية المياه التي يحتاجونها يوميًا لكل شخص، ونضاعفها بعدد الأشخاص ثم عدد الأيام التي يمكنك توقعها (أسوأ حالة) أن يذهب بدون أشعة الشمس، لذا في هذا المثال سيحتاجون إلى خزان يمكنه تخزين، من أجل القيام بحساب قدرة المضخة المناسبة في نظام الطاقة الشمسية سنقوم بالخطوات التالية:

1-حساب تدفق المياه المناسب

2-حساب الارتفاع المانومتري الجملي(HMT) أو ارتفاع الضغط الديناميكي(TDH)

3-اختيار مضخة الطاقة الشمسية المناسبة

من أجل معرفة كيفية حساب قدرة طلمبات المياه وحساب تدفق المياه الذي نحتاجه في مزرعتنا يجب أن نعرف أولا كمية المياه التي تحتاجها في اليوم الواحد. ومن أجل القيام بذلك يمكن الاستعانة بالجدول التالي حول حجم إستهلاك المياه في المزرعة لأنواع مختلفة من الحيوانات وغيرها:

• بعد أن نقوم بتحديد حجم الإستهلاك اليومي للماء نقوم بتحديد عدد ساعات ظهور الشمس في اليوم الواحد.
• فمثلا الشمس في أسوأ الحالات خلال فصل الشتاء تظهر لمدة 4 ساعات يوميا.
• و من جهة أخرى يصل عدد ساعات ظهورها إلى 12.6 ساعات في فصل الصيف في بعض المناطق.
• سنختار خمس ساعات كعدد ساعات ظهور الشمس في اليوم، وذلك لأن فترة 4 ساعات يوميا هي في فصل الشتاء كما قلنا، أي أنه من الممكن استغلال نزول الأمطار في تلك الفترة.
• إذًا بعد أن حددنا عدد ساعات ظهور الشمس 5 ساعات فلنفرض أن استهلاك الماء في مزرعتنا هو 6000 لتر في اليوم الواحد.
• كي نقوم بحساب تدفق المياه اللازم نقوم بالعملية التالية :
• تدفق المياه = كمية المياه اللازمة / عدد ساعات ظهور الشمس

وبهذا نكون قد وضحنا حسابات الطاقة الشمسية لطلمبات المياه إذا كنت تريد اختيار طلمبة المياه التي تناسب احتياجاتك، في ما يلي نوضح لكم حسابات الطاقة الشمسية للمنازل.

أقرأ أيضاً عن سعر المضخة الشمسية والري في مصر.

حساب تكلفة الطاقة الشمسية للمنازل

بالنسبة لـ حسابات الطاقة الشمسية للمنازل فهي كالآتي:

• حسابات الطاقة الشمسية كما جاء في مرفق تنظيم الكهرباء وحماية المستهلك فإن أسعار الكهرباء لمنزل بسيط يوجد به جميع الاجهزه المنزليه من إضاءة، ثلاجة، مراوح، غساله وبعض الاحمال البسيطة الأخرى سيكون على الشريحة الثالثة من 200 ك.وات إلى 350 ك.وات و يكون سعر الكيلو وات 96 قرش.
• ولكن عند إضافة تكييف بقدرة واحد ونصف حصان سيكون الاستهلاك على الشريحة السابعة اكتر من 650 ك.وات و يكون سعر الكيلو وات 118 قرش، وفي حالة زيادة القدرة عن 1000 ك.وات تكون تكلفة الكيلو وات الواحد 145 قرش.
• في حالة الاستغناء عن الفواتير و تركيب محطة طاقة شمسية يكون هناك قدرتين مناسبتين للقطاع المنزلي:

1. القدرة الأولى: محطة طاقة شمسية بقدرة 5 ك.وات/ساعة تنتج حوالي 750 ك.وات/شهر، وتكلفة المحطة حوالي 65,000جنيه.
2. القدرة الثانية: محطة اكبر بقدرة 10 ك.وات/ساعة تنتج حوالي 1600ك.وات/شهر بتكلفة 140,000جنيه تقريبا.

مما يؤدي الى ان تكون دورة استرداد رأس المال من 4 : 5 سنوات .

حسابات الطاقة الشمسية للمنازل

قبل أن تبدأ في الاعتماد على الطاقة الشمسية للمنازل، يجب على أصحاب المنازل التحقيق في استخدامهم للطاقة والنظر في ترقيات الكفاءة المحتملة وحسابات الطاقة الشمسية للمنازل، لذلك يجب أن يكون مالكو المنازل على دراية تامة بإجمالي استخدامهم للكهرباء، وأن يأخذوا في الاعتبار تدابير الكفاءة منخفضة التكلفة وسهلة التنفيذ قبل اختيار الطاقة الشمسية، في ما يلي خطوات يمكنك الاستعانة بها لمعرفة حجم الطاقة المستخدمة:

1. الأجهزة المستخدمة: يجب معرفة حجم الطاقة المستخدمة في المنزل من خلال الأجهزة الإلكترونية وكتابتها لكي تستطيع تحديد الطاقة التي سوف تحتاجها من الطاقة الشمسية للمنزل، ومن ثم يمكنك استخدام أجهزتك والأجهزة الإلكترونية بكفاءة أكبر ، أو فكر في الاستثمار في منتجات عالية الكفاءة.
2. الإضاءة: التبديل إلى الإضاءة الموفرة للطاقة، مثل مصابيح LED، لتوفير حجم الطاقة المطلوبة.
3. التدفئة والتبريد: إذا كنت تستخدم الكهرباء للتدفئة والتبريد في منزلك، فإن احتياجات التدفئة والتبريد الخاصة بك ستؤثر بشكل كبير على كمية الطاقة الشمسية التي تحتاجها. سيقلل تجفيف منزلك والتدفئة والتبريد بكفاءة من كمية الكهرباء التي تحتاج إلى إنتاجها باستخدام الطاقة الشمسية للمنازل.
4. مراجعة فواتير الكهرباء لتحديد الاحتياجات السنوية للكهرباء، سيظهر استخدامك بالكيلو واط / ساعة (كيلوواط ساعة).
5.  مراجعة كل شهر من شهور السنة؛ يمكنك استخدام كهرباء في بعض الشهور أكثر من غيرها (على سبيل المثال إذا قمت بتشغيل مكيف الهواء في الصيف). 

تعرف على مميزات مدفأة الغاز الطبيعي من انترسولار.

كفاءة الألواح الشمسية

من ضمن ما يجب أخذه في الاعتبار عند الاعتماد على الطاقة الشمسية هي كفاءة الألواح الشمسية وهذا ما نوضحه لكم في ما يلي:

• تُستخدم الألواح الشمسية والتي تُعرف أيضًا باسم “الألواح الكهروضوئية” لتحويل الضوء من الشمس، والذي يتكون من جزيئات طاقة تسمى “الفوتونات”، إلى كهرباء يمكن استخدامها لتشغيل الأحمال الكهربائية.
• يمكن استخدام الألواح الشمسية لمجموعة واسعة من التطبيقات بما في ذلك أنظمة الطاقة عن بعد للكبائن ومعدات الاتصالات السلكية واللاسلكية والاستشعار عن بعد، وبالطبع لإنتاج الكهرباء بواسطة أنظمة الطاقة الشمسية السكنية والتجارية.
• تتكون الألواح الشمسية من عدة خلايا شمسية فردية تتكون في حد ذاتها من طبقات من السيليكون والفوسفور (الذي يوفر الشحنة السالبة) والبورون (الذي يوفر الشحنة الإيجابية).
• تقوم الألواح الشمسية بامتصاص الفوتونات وهي بذلك تبدأ تيارًا كهربائيًا.
• تسمح الطاقة الناتجة المتولدة من الفوتونات التي تضرب سطح اللوحة الشمسية بإخراج الإلكترونات من مداراتها الذرية وإطلاقها في المجال الكهربائي المتولد عن الخلايا الشمسية التي تسحب بعد ذلك هذه الإلكترونات الحرة إلى تيار اتجاهي، تُعرف هذه العملية بأكملها باسم التأثير الكهروضوئي.
• يحتوي المنزل العادي على أكثر من مساحة سقف كافية للعدد الضروري من الألواح الشمسية لإنتاج ما يكفي من الكهرباء الشمسية لتزويد جميع احتياجاته من الطاقة الكهربائية الزائدة المولدة تذهب إلى شبكة الكهرباء الرئيسية، مما يؤتي ثماره في استخدام الكهرباء في الليل.
• في تكوين متصل بالشبكة متوازن بشكل جيد، تولد مجموعة شمسية الطاقة خلال النهار ثم يتم استخدامها في المنزل ليلاً.
• تتيح برامج القياس الصافية لأصحاب المولدات الشمسية الحصول على أموال إذا أنتج نظامهم طاقة أكثر مما هو مطلوب في المنزل.
• في التطبيقات الشمسية خارج الشبكة، يعتبر بنك البطاريات، جهاز التحكم بالشحن، وفي معظم الحالات العاكس مكونات ضرورية.
• يرسل الصفيف الشمسي كهرباء التيار المباشر (DC) من خلال جهاز التحكم بالشحن إلى بنك البطارية، ثم يتم سحب الطاقة من بنك البطارية إلى العاكس، والذي يحول تيار التيار المستمر إلى تيار متناوب (AC) يمكن استخدامه للأجهزة غير DC.
• بمساعدة من العاكس، يمكن تغيير حجم صفائح الألواح الشمسية لتلبية متطلبات الحمل الكهربائي الأكثر تطلبًا.

المراجع

energy