تصفح الكمية:0 الكاتب:محرر الموقع نشر الوقت: 2025-01-15 المنشأ:محرر الموقع
مع تزايد وعي العالم بالأثر البيئي لاستهلاك الطاقة وتزايد تكاليف الكهرباء، يستكشف المزيد من الناس بدائل مستدامة لتزويد منازلهم بالطاقة. أحد الحلول الأكثر شيوعًا هو الطاقة الشمسية، والسؤال الشائع الذي يطرح نفسه هو كم عدد الألواح الشمسية اللازمة لتشغيل مكيف الهواء. توفر هذه المقالة استكشافًا متعمقًا لهذا الموضوع، بما في ذلك الحسابات ودور كفاءة الطاقة وحلول النسخ الاحتياطي وخيارات التمويل.
يعد تشغيل مكيف الهواء (AC) بالطاقة الشمسية طريقة صديقة للبيئة وموفرة للطاقة لتبريد منزلك أو مكتبك مع تقليل الاعتماد على شبكات الكهرباء التقليدية. من خلال تسخير قوة الشمس، أنظمة تكييف الهواء بالطاقة الشمسية توفر وفورات كبيرة في تكاليف الطاقة، وخاصة في المناطق المشمسة. ومع ذلك، يعتمد عدد الألواح الشمسية اللازمة لتشغيل مكيف الهواء على عدة عوامل، مثل استهلاك الطاقة لوحدة التيار المتردد، ومخرجات اللوحة الشمسية، ومتوسط ساعات ضوء الشمس في منطقتك.
مكيفات الهواء الشمسية تأتي في نوعين:
الأنظمة المرتبطة بالشبكة: ترتبط هذه الأنظمة بشبكة الكهرباء العامة، مما يسمح لك بسحب الطاقة من الشبكة عندما يكون إنتاج الطاقة الشمسية غير كاف، مثل الأيام الغائمة أو في الليل.
أنظمة خارج الشبكة: هذه الأنظمة مستقلة عن الشبكة، وتتطلب ما يكفي من الألواح الشمسية والبطاريات لتشغيل وحدة التيار المتردد بالكامل على الطاقة الشمسية، حتى خلال فترات
بدون ضوء الشمس.
يعد تركيب الألواح الشمسية لتشغيل نظام التيار المتردد طريقة فعالة لتقليل البصمة الكربونية مع الاستفادة من توفير الطاقة بشكل كبير على المدى الطويل.
وفورات في التكاليف: من خلال تقليل الاعتماد على شبكة الكهرباء، يمكنك خفض فواتير الطاقة الشهرية.
التأثير البيئي: تولد الألواح الشمسية طاقة نظيفة ومتجددة، مما يقلل من البصمة الكربونية والاعتماد على الوقود الأحفوري.
استقلال الطاقة: مع نظام يعمل بالطاقة الشمسية، يمكنك الاعتماد بشكل أقل على شبكة المرافق، مما يوفر تحكمًا أكبر في استخدامك للطاقة.
الحوافز: تقدم العديد من الحكومات والسلطات المحلية حسومات أو إعفاءات ضريبية أو حوافز لتركيب الألواح الشمسية.
لتحديد عدد الألواح الشمسية المطلوبة لتشغيل مكيف الهواء، من المهم فهم متطلبات الطاقة لوحدة التيار المتردد الخاصة بك ومخرجات الألواح الشمسية. هناك ثلاثة عوامل رئيسية يجب مراعاتها في هذه العملية:
الخطوة الأولى في تحديد عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها هي حساب متطلبات الطاقة لمكيف الهواء. يتم تصنيف مكيفات الهواء عادة في طن أو BTUs (الوحدات الحرارية البريطانية). طن واحد من قدرة التبريد يساوي 12000 وحدة حرارية بريطانية في الساعة.
لحساب استهلاك الطاقة لمكيف الهواء، اتبع الخطوات التالية:
تحديد القوة الكهربائية: تستخدم المكيفات بشكل عام ما بين 900 واط (للوحدات الصغيرة) إلى 5000 واط (للأنظمة المركزية الكبيرة).
حساب الاستخدام اليومي: اضرب القوة الكهربائية بعدد الساعات التي تعمل فيها الوحدة يوميًا.
على سبيل المثال، يستخدم مكيف الهواء سعة 1.5 طن (18000 وحدة حرارية بريطانية) حوالي 1500 واط كل ساعة. إذا قمت بتشغيله ل 6 ساعات يوميا، إجمالي استهلاك الطاقة هو:
الطاقة (كيلووات ساعة) = القوة الكهربائية × ساعات الاستخدام / 1000 طاقة (كيلووات ساعة) = 1500 وات × 6 ساعات / 1000 = 9 كيلووات ساعة
وهذا يعني أن مكيف الهواء سيستهلك 9 كيلووات/ساعة من الكهرباء يوميًا.
والخطوة التالية هي تحديد مقدار الطاقة التي يمكن أن تنتجها الألواح الشمسية كل يوم. يتم تصنيف الألواح الشمسية عادة من خلال إنتاجها بالواط. متوسط إنتاج الألواح الشمسية 300-400 واط تحت ظروف ضوء الشمس الأمثل.
لحساب عدد الألواح الشمسية المطلوبة، قم بتقسيم استهلاك الطاقة اليومي لمكيف الهواء على الناتج اليومي لكل لوحة شمسية. على سبيل المثال، إذا كانت لوحة شمسية واحدة تنتج 1.5 كيلووات ساعة يوميا (300 واط):
الألواح المطلوبة = إجمالي استهلاك الطاقة / الألواح الشمسية. لوحات الإخراج اليومية المطلوبة = 9 كيلووات في الساعة / 1.5 كيلووات في الساعة = 6 ألواح
لذا، 6 ألواح شمسية ستكون هناك حاجة لتشغيل مكيف هواء سعة 1.5 طن يستخدم 9 كيلووات في الساعة يوميًا.
للتأكد من أن نظام الألواح الشمسية الخاص بك يلبي احتياجات الطاقة لمكيف الهواء الخاص بك، يجب عليك أيضًا مراعاة عدة عوامل:
الموقع الجغرافي: المناطق التي تحتوي على قدر أكبر من ضوء الشمس ستحتاج إلى عدد أقل من الألواح لتوليد نفس القدر من الطاقة.
تظليل: يمكن للأشجار أو المباني أو العوائق الأخرى أن تقلل من كمية ضوء الشمس التي تتلقاها الألواح الخاصة بك، مما يتطلب ألواحًا إضافية.
كفاءة اللوحة: تنتج الألواح ذات الكفاءة العالية المزيد من الطاقة، مما يقلل من عدد الألواح اللازمة.
إذا كنت تعيش في منطقة ذات ضوء شمس محدود، فقد تحتاج إلى تركيب لوحات إضافية للتعويض عن انخفاض الناتج.
تعد كفاءة كل من مكيف الهواء والألواح الشمسية أمرًا بالغ الأهمية عند تحديد احتياجات الطاقة الإجمالية.
تم تصنيف مكيفات الهواء من حيث كفاءة استخدام الطاقة معدل كفاءة الطاقة (نسبة كفاءة الطاقة) و الرائي (نسبة كفاءة الطاقة الموسمية). تقيس هذه التصنيفات مدى كفاءة مكيف الهواء في استخدام الكهرباء لتبريد المساحة.
معدل كفاءة الطاقة: يقيس هذا التصنيف استهلاك الطاقة لوحدة تكييف الهواء بالواط ومخرجات التبريد بوحدات حرارية بريطانية في الساعة.
الرائي: هذا التصنيف هو متوسط ناتج التبريد لوحدة تكييف الهواء خلال موسم تبريد نموذجي.
كلما ارتفع تصنيف EER أو SEER، زادت كفاءة وحدة التيار المتردد في استخدام الطاقة. سوف تستهلك وحدة تكييف الهواء الفعالة كمية أقل من الكهرباء، وبالتالي تقليل عدد الألواح الشمسية اللازمة لتشغيلها.
ساعات ضوء الشمس: عدد ساعات ضوء الشمس التي تتلقاها يؤثر بشكل مباشر على كمية الطاقة التي ستنتجها الألواح الشمسية. على سبيل المثال، المناطق التي تتلقى 5-6 ساعات من ضوء الشمس المباشر يوميًا ستولد طاقة أكبر من المناطق التي تتلقى 3-4 ساعات فقط من ضوء الشمس.
مساحة السقف: ستحدد مساحة السطح المتاحة لتركيب الألواح الشمسية أيضًا عدد الألواح التي يمكنك تركيبها ومقدار الطاقة التي يمكنك توليدها.
الظروف الجوية: ستؤثر الأيام الغائمة والتغيرات الموسمية في ضوء الشمس على أداء الألواح الشمسية. قد تحتاج إلى نظام أكبر أو تخزين بطارية أكبر لمثل هذه الظروف.
عند استخدام الألواح الشمسية لتشغيل مكيف الهواء، من المهم أن تفكر فيما إذا كنت تريد تشغيل نظامك أم لا خارج الشبكة أو على الشبكة. يتطلب النظام خارج الشبكة بطاريات لتخزين الطاقة الزائدة المتولدة خلال النهار لاستخدامها في الليل أو خلال الأيام الملبدة بالغيوم.
إن بناء نظام خارج الشبكة يعني أن الألواح الشمسية الخاصة بك ستولد كل الطاقة اللازمة لتشغيل مكيف الهواء الخاص بك، وستكون مستقلاً عن شبكة المرافق. تشمل المكونات المطلوبة لنظام خارج الشبكة ما يلي:
الألواح الشمسية: لتوليد الطاقة.
العاكس: لتحويل طاقة التيار المستمر من اللوحات إلى طاقة تيار متردد لوحدة التيار المتردد.
تخزين البطارية: لتخزين الطاقة ليلا أو الأيام الغائمة.
جهاز التحكم بالشحن: لإدارة تدفق الكهرباء إلى البطاريات.
يعد النسخ الاحتياطي للبطارية أمرًا ضروريًا لنظام تكييف الهواء بالطاقة الشمسية خارج الشبكة. أنت بحاجة إلى حساب سعة البطارية اللازمة لتشغيل مكيف الهواء الخاص بك خلال الفترات غير المشمسة. على سبيل المثال، إذا كان مكيف الهواء لديك يستخدم 9 كيلووات في الساعة يوميًا، فستحتاج إلى بنك بطارية قادر على تخزين ما لا يقل عن 9 كيلووات في الساعة من الطاقة.
قد تكون البطاريات الأكبر حجمًا أو البطاريات الأصغر المتعددة ضرورية للأنظمة ذات الاستهلاك اليومي العالي للطاقة.
يتم توصيل النظام المرتبط بالشبكة بشبكة المرافق، مما يسمح لك بسحب الطاقة عندما لا تنتج الألواح الشمسية طاقة كافية (على سبيل المثال، أثناء الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم). تتمثل ميزة هذا النظام في أن إعداده أكثر فعالية من حيث التكلفة لأنك لا تحتاج إلى العديد من البطاريات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن إرسال الطاقة الزائدة الناتجة عن الألواح الشمسية مرة أخرى إلى الشبكة للحصول على رصيد من خلال القياس الصافي.
الأنظمة المستقلة مستقلة تمامًا عن الشبكة وتعتمد كليًا على الألواح الشمسية وتخزين البطاريات. تعد هذه الأنظمة أكثر تكلفة نظرًا لتكلفة البطاريات والعدد الأكبر من الألواح الشمسية المطلوبة ولكنها توفر استقلالًا كاملاً في مجال الطاقة.
يمكن أن تكون التكلفة الأولية لتركيب الألواح الشمسية لتشغيل مكيف الهواء كبيرة. ومع ذلك، تتوفر خيارات تمويل مختلفة للمساعدة في تعويض التكاليف.
تقدم العديد من الحكومات والمرافق والمؤسسات المالية المنح والقروض والحسومات لتحفيز تركيب أنظمة الطاقة الشمسية. ويمكن لهذه الحوافز أن تقلل التكاليف الأولية بشكل كبير.
يمكن حساب عائد الاستثمار (ROI) لمكيفات الهواء الشمسية من خلال تقدير التوفير في فواتير الكهرباء على مدى عمر النظام، والذي يمكن أن يصل إلى 25 عامًا أو أكثر. ستؤثر الحوافز الحكومية وكفاءة الألواح الشمسية وكمية ضوء الشمس في منطقتك على عائد استثمارك.
يعتمد حجم اللوحة الشمسية على استهلاك الطاقة لمكيف الهواء الخاص بك وعدد ساعات تشغيله. في المتوسط، يمكن للوحة بقدرة 300 واط أن تنتج حوالي 1.5 كيلووات في الساعة يوميًا.
نعم، يمكنك تشغيل مكيف الهواء الخاص بك باستخدام الألواح الشمسية، لكن عدد الألواح المطلوبة يعتمد على استهلاك طاقة وحدة التيار المتردد وضوء الشمس المتوفر في منطقتك.
يعتمد عدد البطاريات 12 فولت على استهلاك الطاقة اليومي لوحدة التيار المتردد لديك وقدرة البطاريات. للحصول على تيار متردد بقدرة 1.5 طن يستخدم 9 كيلووات في الساعة يوميًا، ستحتاج إلى بنك بطارية بسعة كافية لتخزين هذه الكمية من الطاقة.
يستخدم مكيف الهواء بقوة 1 حصان (حصانًا) حوالي 750 وات في الساعة. لتشغيله لمدة 6 ساعات، سيستهلك 4.5 كيلووات في الساعة يوميًا. إذا كانت الألواح الشمسية تنتج 1.5 كيلووات في الساعة يوميًا، فستحتاج إلى حوالي 3 ألواح شمسية.
