تُعتبر الطاقة الشمسية واحدة من أبرز الحلول لتوليد الكهرباء بطريقة مستدامة، ولكن قبل تركيب النظام الشمسي، من الضروري فهم كيفية حساب الألواح الشمسية المطلوبة لتلبية احتياجاتك الكهربائية. هذا الدليل سيشرح لك بطريقة مبسطة كيف تحسب ألواح الطاقة الشمسية، مع التركيز على العوامل التي تؤثر على الإنتاجية.
ما هي قدرة الألواح الشمسية؟
الألواح الشمسية تحول ضوء الشمس إلى كهرباء، وتقاس القدرة الناتجة بوحدة “الواط”. لحساب إنتاجية اللوح الشمسي، نستخدم المعادلة التالية:
القدرة (واط) = الجهد (فولت) × شدة التيار (أمبير)
على سبيل المثال:
- إذا كان الجهد 18 فولت، وشدة التيار 10 أمبير، فإن القدرة ستكون:
- 18 فولت × 10 أمبير = 180 واط.
العوامل التي تؤثر على إنتاجية الألواح الشمسية
هناك عدة عوامل تؤثر على كمية الكهرباء التي يمكن أن يولدها اللوح الشمسي:
1. نوع اللوح الشمسي:
- الألواح أحادية البلورة (Monocrystalline): كفاءة عالية ولكنها مكلفة.
- الألواح متعددة البلورات (Polycrystalline): أقل كفاءة ولكنها اقتصادية.
- الألواح الرقيقة (Thin-Film): كفاءة منخفضة، تُستخدم في التطبيقات الصغيرة.
2. كمية ضوء الشمس:
إنتاجية اللوح تتناسب طرديًا مع عدد ساعات سطوع الشمس. كلما كانت ساعات النهار أطول، كلما زادت إنتاجية اللوح.
3. زاوية واتجاه الألواح:
لضمان أفضل أداء، يجب تثبيت الألواح بزاوية ميل واتجاه مناسبين للحصول على أقصى كمية من أشعة الشمس.
4. النظافة والصيانة:
تراكم الغبار والأوساخ على الألواح يمكن أن يقلل من كفاءتها. الحفاظ على نظافتها يعزز من أدائها.
كيف تحسب عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها؟
لحساب عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها لتوليد كمية معينة من الكهرباء، اتبع الخطوات التالية:
1. احسب استهلاكك اليومي للكهرباء:
افتح فاتورة الكهرباء الخاصة بك لمعرفة استهلاكك الشهري بالكيلوواط/ساعة (kWh)، ثم قسمه على 30 لتحصل على الاستهلاك اليومي.
2. حدد إنتاجية اللوح الشمسي الواحد:
اعرف قدرة اللوح الشمسي الذي ستستخدمه. على سبيل المثال، لوح بقدرة 400 واط يُنتج 0.4 كيلوواط.
3. احسب عدد الألواح المطلوبة:
استخدم المعادلة التالية:
عدد الألواح = الاستهلاك اليومي (kWh) ÷ (إنتاجية اللوح × عدد ساعات الشمس)
على سبيل المثال:
- إذا كان استهلاكك اليومي 6 كيلوواط/ساعة، وتعيش في منطقة بها 5 ساعات شمسية يوميًا، وتستخدم ألواح بقدرة 400 واط (0.4 كيلوواط):عدد الألواح = 6 ÷ (0.4 × 5) = 3 ألواح.
كيف تؤثر الفصول على إنتاجية الألواح الشمسية؟
في فصل الشتاء، تقل ساعات النهار مما يؤدي إلى انخفاض إنتاجية الألواح الشمسية، ولكن البرد قد يحسن من كفاءة الألواح. الإنتاجية تعتمد بشكل أكبر على ساعات السطوع وليس على درجة الحرارة.
ما الذي يحدث إذا كنت تولد فائضًا من الكهرباء؟
إذا كنت تولد كهرباء أكثر مما تحتاج، يمكن تخزين الفائض في بطاريات لاستخدامه لاحقًا، أو في بعض الدول يمكنك بيع الفائض إلى الشبكة الكهربائية المحلية.
خلاصة
لتصميم نظام طاقة شمسية مثالي، تحتاج إلى معرفة استهلاكك اليومي من الكهرباء، وقدرة الألواح الشمسية المتاحة، وعدد ساعات الشمس في منطقتك. بعد إجراء الحسابات باستخدام المعادلات السابقة، يمكنك تحديد عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها بدقة.