كيفية حساب قدرة الألواح الشمسية بالواط

يُعدّ إنتاج الطاقة مقياسًا مهمًا لنظام الألواح الشمسية المنزلي أو التجاري. عند شراء أو تركيب نظام الطاقة الكهروضوئية الشمسية يعتمد السعر الذي تدفعه عادةً على إجمالي الطاقة الناتجة عن الألواح الشمسية في النظام (معبراً عنها بالواط أو الكيلوواط). تمثل قدرة اللوح الشمسي إنتاج الطاقة النظري للوح الشمسي في ظل ظروف مثالية من ضوء الشمس ودرجة الحرارة. تُحسب القدرة بضرب الفولت في الأمبير ، حيث يمثل الفولت مقدار قوة الكهرباء، ويشير الأمبير إلى إجمالي كمية الطاقة المستخدمة. المدخرات المالية   إن الطاقة التي تستمدها من النظام الشمسي هي نتيجة للطاقة الكهربائية التي يولدها بمرور الوقت (معبر عنها بالكيلوواط ساعة).

أحجام الألواح الشمسية القياسية

تأتي الألواح الشمسية التقليدية بتكوينين شائعين: 60 خلية و72 خلية. الأبعاد القياسية لكل خيار هي:

ألواح ذات 60 خلية: 39 بوصة × 66 بوصة (3.25 قدم × 5.5 قدم) ألواح ذات 72 خلية: 39 بوصة × 77 بوصة (3.25 قدم × 6.42 قدم)

هذه هي الأحجام القياسية لألواح الطاقة الشمسية لمعظم التركيبات السكنية والتجارية، مع هامش خطأ لا يتجاوز بوصة واحدة من كلا الجانبين. (سيكون هناك بعض الاختلاف لأن الشركات المصنعة تستخدم أحجام إطارات مختلفة).

توجد أحجام أخرى للشاشات في السوق، لكنها أقل شيوعًا بكثير. على سبيل المثال، تقدم باناسونيك ألواح مكونة من 96 خلية والتي يبلغ قياسها 41.5 بوصة × 62.6 بوصة.

ومع ذلك، فإن أحجام الألواح القياسية المكونة من 60 خلية و72 خلية هي الأكثر شيوعًا في الصناعة.

  ما هو حجم المصفوفة الشمسية المتوسطة؟

الأمريكي العادي يستهلك 867 كيلوواط ساعة من الكهرباء شهرياً . سيتطلب الأمر منظومة شمسية بقدرة 6.5 كيلوواط لتعويض 100% من هذا الاستخدام.

تتراوح قدرة الألواح الشمسية ذات الـ 60 خلية المتوفرة لدينا حاليًا بين 285 وات و315 وات، بينما تتراوح قدرة الألواح ذات الـ 72 خلية بين 335 وات و375 وات. يمكننا حساب عدد الألواح اللازمة تقريبًا لبناء نظام طاقة شمسية بقدرة 6.5 كيلوواط (6500 وات).

6500 واط / 285 واط = 22.8 (23 لوحة) 6500 واط / 315 واط = 20.6 (21 لوحة)

6500 واط / 340 واط = 19.1 (20 لوحة) 6500 واط / 375 واط = 17.3 (18 لوحة)

سيحتوي نظام الطاقة الشمسية متوسط ​​الحجم على 18-23 لوحة اعتمادًا على كفاءة الألواح التي تستخدمها.

إليك كيفية ترجمة ذلك إلى حجم النظام المادي. لنقارن بين الألواح الأقل كفاءة (285 واط / 60 خلية) والأكثر كفاءة (375 واط / 72 خلية) لنفهم مقدار المساحة التي قد تشغلها المصفوفة:

ألواح 375 واط مكونة من 72 خلية (مصفوفة 9×2) 29.25 قدم × 12.83 قدم = 375.38 قدم مربع.

ألواح 285 واط 60 خلية (مصفوفة 8×3) 26 قدم × 16.5 قدم = 429 قدم مربع.

إجمالاً، يشغل نظام الطاقة الشمسية متوسط ​​الحجم مساحة تتراوح بين 375 و429 قدمًا مربعًا. ويمكن تركيب هذا النظام على سطح منزلك، أو على حامل أرضي في أي مكان ضمن ممتلكاتك. ويعتمد الحجم الدقيق على قدرة الألواح الشمسية وتصميمها.

ما هو حجم الألواح الشمسية المحمولة/المخصصة للمركبات الترفيهية؟

أما الاستخدام الآخر الذي يجب النظر فيه فهو الألواح الصغيرة للاستخدام المتنقل/البعيد. هذه هي الألواح المستخدمة في المركبات الترفيهية والقوارب والتطبيقات البعيدة مثل أعمدة إنارة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية على عكس الألواح الشمسية التقليدية ذات 60 و72 خلية ، والموحدة في جميع أنحاء الصناعة، تأتي الألواح الأصغر حجمًا بمجموعة واسعة من الأحجام. فالألواح الصغيرة بقدرة 5 واط تشغل مساحة أقل من قدم مربع واحد. يعتمد اختيار الألواح المناسبة لقاربك أو مركبتك الترفيهية على الاستفادة القصوى من المساحة المحدودة المتاحة. ورغم أن الألواح كاملة الحجم قد تكون مناسبة للاستخدام أثناء السفر، إلا أنك غالبًا لن تجد مساحة كافية لتركيبها، لذا يحتاج معظم مالكي المركبات الترفيهية أو القوارب إلى خيار أصغر. عادةً ما تأتي هذه الألواح بجهد خرج قياسي 12 فولت أو 24 فولت.

ماذا تعني القدرة الكهربائية (بالواط) للوحة الشمسية؟

لوحة البطارية أشبه بمولد كهربائي، وقدرتها بالواط، وتتراوح قدرتها بين 250 و240 و235 وات، بالإضافة إلى اللوحات الصغيرة التي تقل قدرتها عن 100 وات. يتم توصيل البطارية بنفس طريقة شحنها، حيث تُحاذى الأقطاب الموجبة والسالبة للوحة البطارية مع الأقطاب الموجبة والسالبة للبطارية نفسها.

كيفية حساب قدرة الألواح الشمسية بالواط ؟

بعض العوامل الأساسية التي يجب مراعاتها هي كالتالي:

• كفاءة الألواح الشمسية

• موقع

• توجيه الألواح الشمسية

قدرة الألواح الشمسية بالواط × متوسط ​​ساعات سطوع الشمس × 75% = الطاقة الشمسية اليومية بالواط/ساعة. على سبيل المثال، لنفترض أن لديك ألواحًا شمسية بقدرة 250 واط وتعيش في منطقة تتعرض لخمس ساعات من ضوء الشمس يوميًا.

2.250 واط × 5 ساعات × 0.75 = 937.5 واط ساعة. 3.937.5 / 1000 = 0.937.

كيفية تحديد قدرة الألواح الشمسية بالواط ؟

لننتقل إلى بعض المعادلات الرياضية. معادلة بسيطة لحساب إنتاجية لوحة الطاقة الشمسية هي: متوسط ​​ساعات سطوع الشمس × قدرة لوحة الطاقة الشمسية بالواط × 75% = واط-ساعة يوميًا

اللوحة الشمسية جهاز يحول الإشعاع الشمسي، بشكل مباشر أو غير مباشر، إلى طاقة كهربائية عبر التأثير الكهروضوئي أو التأثير الكيميائي الضوئي، وذلك بامتصاص ضوء الشمس. المادة الأساسية لمعظم الألواح الشمسية هي السيليكون. ونظرًا لحجمها الكبير، فإن استخدامها العام له بعض القيود. يتكون نظام توليد الطاقة الشمسية المترددة من الألواح الشمسية، ووحدات التحكم بالشحن، والمحولات، والبطاريات؛ بينما لا يتضمن نظام توليد الطاقة الشمسية المستمرة محولًا. ولتمكين نظام توليد الطاقة الشمسية من توفير طاقة كافية للحمل، من الضروري اختيار كل مكون بعناية وفقًا لقدرة الجهاز الكهربائي.