23 ديسمبر، 2024 5:22 م

الحسابات والمصطلحات لأستخدام الطاقة الشمسية في المنازل (1) 

الحسابات والمصطلحات لأستخدام الطاقة الشمسية في المنازل (1) 

لننس قليلا لغط السياسة التي صدعت رؤوسنا دون طائل ودون اذن صاغية ، وكأنك تتحدث الى خُشُبٌ مسنّدة ! ، وأرتأيت أن أضيف شيئا جديدا يفيد القارئ ..
عند استخدام الطاقة الشمسية على مستوى منزل ، ينبغي معرفة بعض الأمور المهمة ، منها الأجابة على السؤال الذي يسأله المواطن العادي : كم ساعة استطيع تشغيل العاكس (Inverter) عند انقطاع التيار الكهربائي؟ .والجواب ليس سهلا ، فيجب معرفة بعض الأمور ، منها سعة البطارية (Battery Capacity ) التي تغذي العاكس ، ووحدتها (أمبير ساعة AH) ، ويكون مكتوبا على وجه البطارية من الأعلى .
فلو كانت لديك بطارية سعة (50 AH) ، هذا يعني من الناحية النظرية ، أمكانية استهلاك ما مقداره 50 أمبير للحمل المربوط بها لمدة ساعة واحدة قبل نفاذ الشحنة من البطارية ، وبالمناسبة ان هذا التيار هو DC  وليس AC ، وسنأتي على شرحه ، ولو كان العاكس (الحمل) يسحب 10 A  من جهة البطارية ، فنقوم بتقسيم سعة البطارية على التيار المسحوب وهو 50/10=5 ، أي 5 ساعات .
مع ملاحظة منع وصول جهد البطارية 12V  الى ما دون 10.5  فولت مطلقا ، والا سيسبب ذلك ضعف سعة البطارية الأصلية بشكل دائم ، وعند هذه الفولتية تعتبر شحنة البطارية نافذة 100% .لهذا السبب ينبغي استخدام بطاريات ذات الأستنزاف العميق (Deep Cycle Battery) مخصصة للعواكس ، كون الواح هذه البطاريات ذات سمك أكثر بكثير من بطاريات السيارة العادية ، لهذا تكون بضعف الثمن لكنها بنفس السعة .نأتي الى العواكس ، ففي الأسواق يوجد نوعان ، 12V  و 24V ، ومنها نأتي الى حساب تيار AC  لتغذية الأحمال المنزلية ، ففي حالة العاكس الذي يعمل على 12V ، لينتج  220V AC ، نستخرج ما يسمى نسبة التحويل ، بتقسيم 220V AC/12V DC سيكون الناتج 18 تقريبا ، يفيدنا هذا في حساب قيمة التيار المسحوب من البطارية ، وبالتالي تقدير زمن الأشتغال كما أسلفت ، ولو كانت الأحمال المربوطة على العاكس هو تلفزيون مسطح وجهاز ستلايت ومروحة وأنارة ، ستسحب بحدود 2A AC ، نضرب هذا العدد في نسبة التحويل ، سيكون الناتج 2X18=36 ، أي أنك ستسحب 36A DC من البطارية ذات 50AH وعليه سيكون الزمن 50/36=1.4  اي أقل من ساعة ونصف ، ويمكننا زيادة هذه المدة بتقليل الأحمال ، أو بزيادة سعة البطارية الى 100AH مثلا ، عندها سيزداد الوقت للضعف ، أو بأستخدام بطاريات 12V على التوازي ، عندها نقوم ببساطة بجمع سعات البطاريات .
يكون زمن التشغيل عادة أقل بقليل ، بسبب كفاءة العواكس التي تكون بحدود 85% ، اي أن هنالك خسارة مقدارها 15% من طاقة البطارية على هيئة حرارة ، بالاضافة لطاقة مراوح التبريد الداخلية الضرورية لعمل العاكس ، أي عليك أن تأخذ بالحسبان ضياع 15% من الوقت المقرر لعمل العاكس .
ونفس الشيء بالنسبة للعواكس ذات 24V ، الا ان الوقت سيكون بالضعف اذا كانت لديك بطاريتان ذات 50AH  مربوطتان على التوالي حسب الحسابات أعلاه ، والسبب انخفاض نسبة التحويل من 18 الى 9.توجد الكثير ماركات العواكس في السوق ، أفضلها وأغلاها ثمنا ما ينتج (موجة جيبية نظيفة) أو Pure Sine Wave ، وتكون ذات كفاءة عالية ، ولا تسبب (الطنين) المزعج في المراوح والتي غالبا ما تؤدي الى تلفها بسبب اهتزاز ملفاتها الداخلية ، كما هو الحال في العواكس الرخيصة التي تولد موجة مربعة Square wave  أو شبه مربعة  Modified sine wave ، وان كانت الأضرار متفاوتة بين النوعين .
تكون عادة العواكس الأقل من 850VA عاملة على 12V ومازاد عن ذلك الى حدود 1500VA تعمل على 24 فولت ، ويقصد بالـ VA   هو أقصى طاقة يولدها العاكس وهو حاصل ضرب الفولتية X التيار ولكنها لا تحتسب بالواط ، الا بعد ضربها بمقدار 0.62 وهو معامل القدرة ، والكلام يطول في هذا الخصوص لكنها معروفة لمهندسي الكهرباء ، أي بأمكانك أن تحصل على 572 واط من عاكس 850VA ، و 930 واط من العاكس ذو السعة  1500VA .معلومة أخرى مهمة فيما يخص العواكس ذات الصناعة الرصينة ، وهو مصطلح مقدار (هجوم التيار) أو Current Surge  ، وهو يبين أمكانية تجهيز الأحمال ذات تيار البدء العالي مثل ضواغط الثلاجات ، واجهزة التلفاز القديمة ذات الشاشات الزجاجية ، مقدار هذا التيار يصل الى ضعف القدرة التصميمية للعاكس ولفترة زمنية قصيرة / كل هذه المعلومات مذكورة في مواصفات العاكس .ملاحظة : سيكون نشر الجزء الثاني مرهونا بعدد القرّاء الكرام لهذه المقالة….