دليل الطاقة الشمسية DIY يعزز استقلالية الطاقة في المنزل

تخيلوا أن أضواء حديقتكم لا تعمل بالشبكة الكهربائية، بل من خلال هدية الشمس السخية خلال النهار تخيلوا أن منزلكم يبقى مضاءً بشكل مشرق خلال انقطاع التيار الكهربائي في الحيمع تلفزيونك يزفير بسعادة بينما الآخرون يجلسون في الظلامهذه الاستقلال الطاقي يصبح حقيقة من خلال نظام الطاقة الشمسية السكنية المصممة بشكل جيد.

لم يعد يردعها تكاليف التثبيت المفرطة أو تخويفها تصاميم النظام المعقدة،هذا الدليل سيقودك خلال إنشاء محطة الطاقة الشمسية الخاصة بك، الاقتصادية، وتحرير استخدام الكهرباء.

تاريخياً، واجهت أنظمة الطاقة الشمسية صعوبات في التبني على نطاق واسع بسبب التكاليف المرتفعة.تزايد المخاوف البيئية جنبا إلى جنب مع برامج الدعم الحكومي أعادت تعريف اقتراح القيمة للطاقة الشمسيةوبالإضافة إلى كونها مصدر للطاقة النظيفة، فإنها بمثابة حل للطاقة الاحتياطية الموثوق بها، وخاصة في عصرنا المعرض للكارثة.النظم الشمسية يمكن أن تقلل من فواتير الكهرباء مع المساهمة في حفظ البيئة.

لم يعد المفهوم الخاطئ الشائع بأن الطاقة الشمسية المنزلية تتطلب لوحات مثبتة على السطح واستثمارات ضخمة صحيحة.توفر الأنظمة الشمسية الحديثة مرونة ملحوظةأفضل من ذلك، يمكن أن تتوسع الأنظمة تدريجياً وفقًا لاحتياجاتك وميزانيتك، مما يوفر إمكانات مجزية للقيام بالأشياء بنفسك.

تنتج الألواح الشمسية كهرباء التيار المستمر (DC) ، عادةً عند 12 فولت. وهذا يخلق طريقتين للتطبيق:الاستخدام المباشر لـ 12 فولت DC أو التحويل إلى 100 فولت التيار المتردد (AC) للأجهزة المنزلية.

يمثل الاستفادة المباشرة من طاقة 12 فولت DC الأسهل والأكثر فعالية من حيث التكلفة. على سبيل المثال ، يمكن أن تعمل الألواح الشمسية مباشرة بمضخات المياه 12 فولت لتهوية الحوض أو نافورة الحديقة.هذه الطريقة لا تتطلب أي معدات تحويل، مما يجعلها مثالية لتطبيقات طاقة منخفضة.

للعمل الليلي أو التواصل في نظام 12 فولت ، تصبح هذه المكونات الإضافية ضرورية:

• ألواح شمسية:تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء
• جهاز تحكم الشحن:يمنع الشحن الزائد للبطارية
• البطارية:تخزين الطاقة الشمسية في الظروف الليلية / الغائمة

هذا التكوين الأساسي يتيح العديد من التطبيقات:

• إضاءة المرآب
• إضاءة المستودعات
• إضاءة المقصورة
• إلكترونيات المركبات (أجهزة التلفزيون وأجهزة الاتصالات ومراقبة المناخ)
• الإضاءة الزخرفية 12 فولت (المنارات، أضواء المؤشرات)

يتطلب تشغيل الأجهزة المنزلية القياسية تحويل 12 فولت DC إلى 100 فولت AC من خلال عاكس. تمكن هذه الإضافة من استخدام الطاقة التقليدية مع الحفاظ على فوائد الطاقة الشمسية.

يبدأ تصميم نظام شمسي فعال بفهم احتياجاتك من الكهرباء. حدد الأجهزة التي ستستخدم الطاقة الشمسية، ومدة تشغيلها، وتكرار استخدامها.

سجل جميع الأجهزة التي تعمل بالطاقة الشمسية، مع ملاحظة طاقتها، ومدة الاستخدام اليومي، وأيام التشغيل الأسبوعية.

الاستهلاك اليومي (Wh/day) = طاقة الجهاز (W) × ساعات الاستخدام/اليوم × أيام الاستخدام/الأسبوع ÷ 7

مثال: مصابيح 20 واط 100 فولت تستخدم لمدة 3 ساعات يومياً تساوي:

2 × 20 واط × 3 ساعات/يوم × 7 أيام/أسبوع ÷ 7 = 120 واط/يوم

جمع كل استهلاك الجهاز إلى إجمالي الطلب اليومي.

تحويل إجمالي واط-ساعات إلى آمبر-ساعات:

إجمالي (Ah/day) = إجمالي (Wh/day) ÷ 12V ÷ عامل تصحيح

(عامل تصحيح: 0.73 لتحميلات AC100V ، 0.81 لتحميلات DC12V ، مع مراعاة خسائر التحويل)

تحديد كمية اللوحة من خلال تقسيم الاستهلاك اليومي إلى إنتاج اللوحة:

كمية الألواح = إجمالي (Ah/day) ÷ (حد أقصى لتيار الألواح (A) × ساعات الشمس الذروة/اليوم)

(متوسط ساعات الذروة الشمسية: ~ 3 ساعات / يوم في الصين)

يعتمد حجم البطارية على الاستهلاك اليومي والإستقلال الذاتي المطلوب خلال الأيام الغائمة:

البطارية (Ah) = إجمالي (Ah/day) × أيام غائمة ÷ عمق التفريغ

(البطاريات الحمضية الرصاصية يجب أن لا تتجاوز 50 ٪ إفراغ لفترة الحياة المثلى)

أنظمة الطاقة الشمسية تقلل من الاعتماد على الوقود الأحفوري، مما يقلل من انبعاثات الكربون.

• خفض ثاني أكسيد الكربون:34.5 كجم/سنة (على سبيل المثال النظام)
• وفورات النفط:12.3 لتر/سنة
• معادلة الغابات:95.7 م2/سنة (معادل امتصاص ثاني أكسيد الكربون)

التقدم في تكنولوجيا الطاقة الشمسية لا يزال يفتح المجال لتطبيقات مبتكرة، حيث تظهر الشاشات الشمسية، والملابس المتكاملة بالطاقة الشمسية، والمركبات الشمسية هذه الإمكانات.مع انخفاض التكاليف وتحسن الكفاءة، الطاقة الشمسية سوف تتغلغل بشكل متزايد في الحياة اليومية.