خطوات الاستخدام
الخطوة 1: حساب إجمالي الطاقة اللازمة (واط-ساعة). اضرب استهلاكك اليومي بالكيلوواط-ساعة (kWh) في عدد أيام التخزين المطلوبة (backupDays). الناتج هو إجمالي الطاقة المخزنة المطلوبة. مثال: إذا كان استهلاكك اليومي 5 كيلوواط-ساعة وتريد توفير طاقة ليومين، فأنت تحتاج 10 كيلوواط-ساعة.
الخطوة 2: تحويل الطاقة من كيلوواط-ساعة إلى واط-ساعة. لأن وحدة سعة البطارية غالباً ما تكون بالأمبير-ساعة (Ah) ويجب تحويل الطاقة إلى واط-ساعة أولاً. اضرب الناتج من الخطوة 1 في 1000.
الخطوة 3: تحديد جهد النظام. يفترض المثال استخدام نظام 24 فولت. إذا كان نظامك مختلفاً (12 فولت أو 48 فولت) فاستخدم القيمة الفعلية. اقسم الطاقة بالواط-ساعة على الجهد (V) للحصول على الأمبير-ساعة النظرية.
الخطوة 4: تطبيق معامل عمق التفريغ (DoD). لا يمكن تفريغ البطاريات بالكامل. للبطاريات الرصاصية الحمضية، استخدم 0.5 (تفريغ 50%)، وللليثيوم 0.8 أو أكثر. اقسم الأمبير-ساعة النظرية على DoD للحصول على السعة الفعلية المطلوبة.
الخطوة 5: مراعاة الكفاءة وعوامل السلامة. أضف هامش أمان بنسبة 20% لتعويض خسائر الشحن والتفريغ ودرجة الحرارة. اضرب السعة في 1.2. النتيجة النهائية هي سعة البطارية الموصى بها بالأمبير-ساعة.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على حجم بطارية الطاقة الشمسية بخطوات الحل كاملة.
الحل
الخطوات:
1. الطاقة الإجمالية = 10 kWh × 3 أيام = 30 kWh.
2. التحويل إلى واط-ساعة: 30 × 1000 = 30000 Wh.
3. الأمبير-ساعة النظرية عند 24V: 30000 ÷ 24 = 1250 Ah.
4. تطبيق DoD (0.8): 1250 ÷ 0.8 = 1562.5 Ah.
5. هامش أمان 20%: 1562.5 × 1.2 = 1875 Ah.
إذاً تحتاج إلى بطارية بسعة إجمالية 1875 أمبير-ساعة عند 24 فولت. يمكن تحقيق ذلك بتوصيل بطاريات متعددة على التوازي، مثلاً 4 بطاريات ليثيوم 48V 100Ah (توصل على التوالي والتوازي).
الحل
1. الطاقة الإجمالية = 2 kWh × 1 يوم = 2 kWh = 2000 Wh.
2. الأمبير-ساعة النظرية عند 12V: 2000 ÷ 12 = 166.67 Ah.
3. تطبيق DoD (0.5): 166.67 ÷ 0.5 = 333.33 Ah.
4. هامش أمان 20%: 333.33 × 1.2 = 400 Ah.
إذن تحتاج إلى بطارية رصاصية حمضية 12 فولت بسعة 400 أمبير-ساعة تقريباً. عملياً، قد تختار بطاريتين 200 أمبير-ساعة موصولة على التوازي.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة حجم بطارية الطاقة الشمسية.
منزل 10 ك.و.س/يوم لثلاثة أيام على 24 فولت وليثيوم 80% = بنك 1,875 أمبير-ساعي (45 ك.و.س)
- الاستهلاك اليومي (kWh)
- 10
- أيام التخزين
- 3
- جهد النظام
- 24
- عمق التفريغ المسموح DoD (%)
- 80
- هامش الأمان (%)
- 20
نظام 12 فولت برصاصية 50% ليوم واحد = 400 أمبير-ساعي
- الاستهلاك اليومي (kWh)
- 2
- أيام التخزين
- 1
- جهد النظام
- 12
- عمق التفريغ المسموح DoD (%)
- 50
- هامش الأمان (%)
- 20
13 ك.و.س على 48 فولت: 270.83 Ah ÷ 0.9 × 1.1 = 331 Ah
- الاستهلاك اليومي (kWh)
- 6.5
- أيام التخزين
- 2
- جهد النظام
- 48
- عمق التفريغ المسموح DoD (%)
- 90
- هامش الأمان (%)
- 10