خطوات الاستخدام
أدخل مساحة اللوح الشمسي (بالمتر المربع): تمثل مساحة السطح المعرضة لأشعة الشمس. كلما زادت المساحة، زادت كمية الطاقة الملتقطة. تأكد من قياس المساحة الفعلية للخلايا الشمسية وليس الإطار.
أدخل كفاءة اللوح (كعدد عشري بين 0 و1): الكفاءة هي نسبة تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء. الألواح الحديثة تتراوح بين 0.15 و0.22. على سبيل المثال، كفاءة 18% تعني 0.18. هذه القيمة تعتمد على تكنولوجيا الخلايا.
أدخل الإشعاع الشمسي (واط/متر مربع): يمثل كمية الطاقة الشمسية الساقطة على المتر المربع. يختلف حسب الموقع والوقت. في ظروف الاختبار القياسية (STC) تكون 1000 واط/م²، لكن في الواقع قد تكون أقل. يمكنك استخدام بيانات الأرصاد أو متوسط يومي.
احسب الناتج: تقوم الحاسبة بضرب المساحة في الكفاءة في الإشعاع (P = A × η × I). الناتج بوحدة الواط (W). هذا يمثل القدرة اللحظية التي يولدها اللوح في ظل الظروف المدخلة.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على الإشعاع الشمسي بخطوات الحل كاملة.
الحل
نستخدم المعادلة: P = A × η × I = 1.6 × 0.20 × 800 = 256 واط. هذا يعني أن اللوح يولد 256 واط في تلك اللحظة. ولكن لاحظ أن هذا تقدير لحظي، ولا يشمل خسائر الحرارة أو الأسلاك. في الظروف القياسية (1000 واط/م²) سيكون الناتج 320 واط. لذا فإن الناتج الفعلي يعتمد على ظروف التشغيل.
الحل
أولاً، نحتاج لقدرة النظام 3000 واط. قدرة اللوح الواحد عند الإشعاع القياسي (1000 واط/م²) هي: P_لوح = 1.7 × 0.18 × 1000 = 306 واط. لكن الإشعاع الفعلي 5000 واط ساعي/م²/يوم يعادل 5 ساعات ذروة شمسية، لذا الطاقة اليومية من لوح واحد = 306 × 5 = 1530 واط ساعي/يوم. لتحقيق 3000 واط (وليس واط ساعي)، إذا كان المطلوب قدرة لحظية 3000 واط، نحتاج 3000 / 306 ≈ 9.8 أي 10 ألواح. لكن إذا كان المطلوب طاقة يومية 3000 واط ساعي، نحتاج 3000 / 1530 ≈ 1.96 أي لوحين. القصد من المثال توضيح الفرق بين القدرة والطاقة. في الواقع، النظام يقدر بالواط الذروة (Wp) عند STC.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة الإشعاع الشمسي.
قيم مُدخَلة قياسية
- المساحة
- 10
- الكفاءة
- 20
- معدل العائد الداخلي
- 100
قيم مُدخَلة مرتفعة
- المساحة
- 17
- الكفاءة
- 85
- معدل العائد الداخلي
- 15
قيم مُدخَلة منخفضة
- المساحة
- 2
- الكفاءة
- 10
- معدل العائد الداخلي
- 1
قيم مُدخَلة قياسية
- المساحة
- 300
- الكفاءة
- 300
- معدل العائد الداخلي
- 300
قيم مُدخَلة مرتفعة
- المساحة
- 800
- الكفاءة
- 800
- معدل العائد الداخلي
- 800
قيم مُدخَلة منخفضة
- المساحة
- 50
- الكفاءة
- 50
- معدل العائد الداخلي
- 50