خارج الشبكة يعني فصل منزلك وأجهزته بالكامل عن الشبكة الوطنية. إذا كنت تفكر في العيش خارج الشبكة, فأنت بحاجة إلى معرفة عدد الألواح الشمسية اللازمة للخروج من الشبكة. هذا يعتمد على مجموعة متنوعة من العوامل, بما في ذلك استهلاك الطاقة في منزلك, كمية ضوء الشمس التي يتلقاها موقعك, وكفاءة الألواح الشمسية الخاصة بك.
في هذه المقالة, سنستكشف أساسيات أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة حتى تتمكن من إنشاء إعداد يضمن الموثوقية, الطاقة المستدامة لمنزلك.
جدول المحتويات
دليل المبتدئين لأنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة
تمنحك أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة القدرة على توليد وتخزين الكهرباء بشكل مستقل, دون الاعتماد على شبكة خارجية. وعادة ما تتكون من لوحة شمسية, نظام تخزين البطارية, وحدة تحكم المسؤول والعاكس. تعمل هذه المكونات معًا لالتقاط الطاقة الشمسية وتحويلها إلى كهرباء قابلة للاستخدام, تخزين الطاقة الزائدة لاستخدامها لاحقا. يعمل على النحو التالي:
الألواح الشمسية: تلتقط الألواح الشمسية ضوء الشمس وتحوله إلى تيار مباشر. عادة ما يتم تركيب هذه الألواح على أسطح المنازل أو في الأماكن المفتوحة, المناطق المشمسة.
جهاز التحكم بالشحن: هذا الجهاز مسؤول عن إدارة التيار المباشر الناتج عن لوحة الطاقة الشمسية الضوئية, ضمان إمكانية شحن البطارية بكفاءة, مع منع البطارية من الشحن الزائد وتجنب تلف البطارية.
بطاريات تخزين الطاقة: تُستخدم البطاريات الموجودة داخل النظام لتخزين الطاقة الكهربائية الناتجة عن الألواح الشمسية الكهروضوئية, والتي توفر الطاقة عندما يكون ضوء الشمس غير كاف.
العاكسون: لأن معظم الأجهزة المنزلية تستخدم التيار المتردد (تكييف), تقوم العاكسات بتحويل التيار المباشر الناتج عن الألواح الشمسية والبطاريات إلى تيار متناوب. جعلها متوافقة مع الأجهزة المنزلية.
إدارة الطاقة: تتطلب أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة إدارة دقيقة للطاقة. يحتاج المستخدمون أو الشركات إلى مراقبة استهلاكهم للطاقة وإنتاجها للتأكد من أن استخدامهم للطاقة لا يتجاوز قدرة النظام.
مولد النسخ الاحتياطي (خياري) : تم تجهيز بعض الأنظمة خارج الشبكة بمولدات احتياطية لتوفير دعم إضافي للطاقة خلال فترات انخفاض ضوء الشمس أو ذروة الطلب على الطاقة, مما يضمن إمدادات الطاقة مستقرة.
ما هي كمية الكهرباء التي يمكن أن تنتجها الألواح الشمسية?
يختلف توليد الطاقة من الألواح الشمسية حسب النوع والحجم. يتم تحديد قدرة توليد الطاقة من الألواح الشمسية من خلال الطاقة المقدرة (القوة الكهربائية), والقوة الكهربائية الأعلى تعني المزيد من القوة.
على العموم, عادةً ما يكون للألواح الشمسية المنزلية خرج طاقة يبلغ 250 ل 400 واتس, اعتمادًا على حجمها ومدى كفاءتها في تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء. على الرغم من أن تصنيف الطاقة الأعلى قد يبدو أفضل, إنه ليس معيار التقييم الوحيد.
على سبيل المثال, لوحتين, كل بكفاءة 15%, قد تنتج 250 واتس, واحد 300 واتس, اعتمادا على حجمها. لذلك, تعد الكفاءة مؤشرًا مهمًا لقياس الطلب على الطاقة للألواح, ليس فقط الكهرباء.
كم عدد الألواح الشمسية التي أحتاجها للخروج من الشبكة?
يعتمد عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها للخروج من الشبكة على استهلاكك اليومي للكهرباء, متوسط طول ضوء النهار المحلي, وكفاءة اللوحة. بحسب ال تقييم الأثر البيئي, متوسط الولايات المتحدة. الاستخدامات المنزلية حول 900 كيلووات ساعة من الكهرباء شهريا, أو 30 كيلووات/ساعة يوميا. لكن المنازل خارج الشبكة قد تستهلك أقل.
تبلغ قوة اللوحة الشمسية القياسية حوالي 300 واط ويمكن أن تولد حوالي 1.5 كيلووات/ساعة من الكهرباء يوميًا في المناطق التي تشهد ذروة سطوع الشمس 5 ساعات. صيغة حساب عدد الألواح المطلوبة هي:
عدد الألواح الشمسية = استهلاك الطاقة اليومي ÷ توليد الطاقة اليومي لكل لوحة.
على سبيل المثال, إذا كنت تستهلك 30 كيلووات ساعة في اليوم وتولد كل لوحة 1.5 كيلوواط ساعة, تحتاج حول 20 لوحات. لكن, قد يختلف العدد الفعلي حسب أشعة الشمس الإقليمية, والمناطق ذات أشعة الشمس الأقل قد تحتاج إلى المزيد من الألواح.
كيفية حساب عدد الألواح الشمسية المطلوبة
الصورة التالية عبارة عن دليل بسيط لمساعدتك في حساب عدد الألواح الشمسية اللازمة لنظام خارج الشبكة:
خطوة 1: تحديد استهلاكك اليومي من الطاقة
أولاً, أنت بحاجة إلى معرفة كمية الكهرباء التي يستهلكها منزلك يوميًا من خلال الاطلاع على فاتورة الكهرباء لتحديد إجمالي استهلاكك الشهري من الكهرباء, ثم القسمة على 30 للحصول على استهلاكك اليومي من الكهرباء (بالكيلووات/ساعة (كيلووات ساعة)).
على سبيل المثال, إذا كان استهلاكك الشهري للكهرباء 900 كيلووات ساعة, ثم استهلاكك اليومي هو 900 كيلووات ساعة ÷ 30 = 30 كيلووات ساعة.
خطوة 2: تحديد مدة الذروة لأشعة الشمس المحلية
ثانية, قم بتقييم مقدار ذروة أشعة الشمس التي يحصل عليها موقعك كل يوم. ذروة سطوع الشمس هي الوقت الذي يكون فيه ضوء الشمس قويًا بدرجة كافية لتتمكن الألواح الشمسية من توليد أقصى قدر من الطاقة. في الولايات المتحدة الأمريكية, تتراوح ساعات ذروة النهار عادة من 3 ل 6 ساعات يوميا.
إذا كنت تعيش في منطقة تصل فيها ذروة أشعة الشمس لمدة خمس ساعات يوميًا, يمكنك تقدير أن الألواح الشمسية الخاصة بك قادرة على إنتاج حوالي خمس ساعات من الكهرباء يوميًا.
خطوة 3: تقييم كفاءة الألواح الشمسية
تعد كفاءة الألواح الشمسية أحد الاعتبارات المهمة. تنتج الألواح الشمسية عالية الكفاءة كهرباء أكثر من الألواح الأقل كفاءة. على سبيل المثال, سوف تولد لوحة شمسية بقدرة 300 واط تشرق لمدة خمس ساعات عندما تكون الشمس في أقوى حالاتها 1.5 كيلوواط ساعة من الكهرباء يوميا.
خطوة 4: حساب العدد الإجمالي للألواح المطلوبة
لتحديد العدد الإجمالي للألواح المطلوبة, يمكن استخدام الصيغة التالية:
إجمالي استهلاك الطاقة ÷ (ذروة مدة سطوع الشمس × القوة الكهربائية للوحة شمسية واحدة) = عدد الألواح الشمسية المطلوبة
على افتراض استخدامات منزلك 30 كيلووات ساعة من الكهرباء يوميا ولها 5 ساعات من ضوء الشمس يوميا, سوف تحتاج حوالي 20 لوحات تصنيفها في 300 واتس, تحسب على النحو التالي:
(30 كيلووات ساعة ÷ (5 ساعات × 300 واتس) = 20 لوحات).
مثال لحساب أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة للمنازل
دعونا نلقي نظرة على حالة محددة:
استهلاك الطاقة اليومي: 30 كيلوواط ساعة/يوم
مدة ذروة سطوع الشمس: 5 ساعات / يوم
قوة الألواح الشمسية: 300 واتس
باستخدام صيغة الحساب المحددة, يمكننا الحصول على:
30 كيلووات ساعة ÷ (5 × 0.3 كيلوواط ساعة) = 20 الألواح الشمسية
كم سعر النظام الشمسي خارج الشبكة?
يتأثر سعر النظام الشمسي خارج الشبكة بعدد من العوامل, بما في ذلك حجم النظام, جودة الألواح الشمسية وتعقيد التثبيت. لمنزل متوسط مع استهلاك معتدل للطاقة, يمكنك أن تتوقع أن تنفق حوالي $25,000 ل $35,000 لتثبيت نظام كامل. لكن, وقد يكلف أكثر بالنسبة للأسر ذات الاستهلاك العالي للطاقة.
تكاليف الألواح الشمسية: تكلف الألواح الشمسية عادة ما بين $2.50 و $3.50 لكل واط. نظام الألواح الشمسية بقدرة 6 كيلو وات, على سبيل المثال, التكاليف بين $15,000 و $21,000.
تكاليف تخزين البطارية: يمكن أن تتكلف أنظمة تخزين البطارية المتميزة ما بين $5,000 و $15,000, حسب القدرة والتكنولوجيا (مثل بطاريات الليثيوم أيون أو بطاريات الرصاص الحمضية).
العاكسون وأجهزة التحكم بالشحن: يقومون بتحويل التيار المباشر الناتج عن الألواح الشمسية إلى تيار متناوب متاح للمنزل وإدارة تدفق الطاقة للبطارية. يمكن أن يكون هذين المكونين بينهما $1,000 و $3,000 لاكتساب.
تكاليف التركيب والعمالة: تختلف تكاليف التركيب والعمالة الاحترافية وفقًا لموقعك ومدى تعقيد نظامك. تتراوح تكاليف التثبيت بشكل عام من $2,000 ل $10,000, اعتمادا على حجم النظام وتكاليف العمالة.
مولد النسخ الاحتياطي (خياري) : يقوم العديد من أصحاب المنازل خارج الشبكة بتثبيت مولدات احتياطية لمزيد من الأمان. يمكن أن يكلف المولد الجيد ما بين $2,000 و $5,000.
خاتمة
إذا كنت تفكر في تركيب نظام شمسي خارج الشبكة, أهم توصيتنا هي العثور على شركة ذات خبرة في مجال الطاقة الشمسية.
في جيكس سولار, يمكننا مساعدتك على فهم الطاقة الشمسية خارج الشبكة وتصميم النظام المناسب لاحتياجاتك. قم بتحليل تكلفة النظام لمساعدتك في الموازنة بين الإيجابيات والسلبيات حتى تتمكن من اتخاذ القرار الأفضل لعائلتك.
فريقنا متحمس للطاقة الشمسية ويعتقد أنها يمكن أن تحسن الحياة. إذا كان لديك أي أسئلة حول الطاقة الشمسية خارج الشبكة, يرجى الاتصال بنا وسنكون سعداء بمساعدتك.
أسئلة مكررة
ما حجم النظام الشمسي الذي يستغرقه الخروج من الشبكة?
للذهاب خارج الشبكة, سوف تحتاج إلى 5 كيلوواط ل 10 كيلوواط النظام الشمسي, اعتمادا على احتياجاتك من الطاقة والموقع.
كم كيلووات/ساعة أحتاج إلى الخروج من الشبكة?
يعتمد عدد الكيلووات/ساعة المطلوبة للخروج من الشبكة على حجم المنزل واستخدام الطاقة. متوسط احتياجات الأسرة 10-30 كيلووات ساعة يوميًا للحفاظ على الحياة خارج الشبكة. يعتمد التقدير على عوامل مثل الأجهزة, المناخ وكفاءة الطاقة.
هل يمكنني العيش بالكامل على الطاقة الشمسية؟?
نعم, يمكنك استخدام الألواح الشمسية للعيش خارج الشبكة تمامًا. لكن التخطيط لسعة الألواح الشمسية, مطلوب تخزين البطارية وإدارة الطاقة, تخضع للموقع, استهلاك الطاقة والتغيرات الموسمية في ضوء الشمس.
