حاسبة الطاقة الشمسية

ماذا تفعل هذه الحاسبة

تحوّل حاسبة الطاقة الشمسية سؤال «ما حجم المنظومة الشمسية الذي أحتاجه؟» إلى ثلاث إجابات ملموسة: كم عدد الألواح الشمسية، وأي عاكس (انفرتر) يلزم، وكم سعة البطاريات الليثيوم. تبدأ من الأجهزة التي تخطط لتشغيلها فعلًا — الإضاءة والثلاجة والمراوح والتلفاز والغسالة والمضخة — فتجمع الحاسبة طاقتها اليومية، ثم تحوّلها إلى حجم مناسب للألواح وفق ساعات الذروة الشمسية في منطقتك، وتحدد سعة بنك البطاريات وفق عدد أيام الاستقلالية التي تريدها، وتختار عاكسًا بحجم الذروة المتزامنة لأحمالك لا بحسب الطاقة اليومية.

يعمل كل شيء داخل متصفحك ولا يُرسل ما تكتبه إلى أي مكان. الأداة متاحة بالإنجليزية والعربية والإسبانية.

كيفية استخدام حاسبة الطاقة الشمسية

1. أدرج كل جهاز مع قدرته بالوات وساعات تشغيله اليومية وعدده. أما الثلاجات والمضخات والضواغط فأدخل متوسط ساعات التشغيل الفعلي يوميًا (يعمل ضاغط الثلاجة عادة ما يعادل 8–10 ساعات في اليوم)، لا 24 ساعة.
2. أدخل ساعات الذروة الشمسية في موقعك — أي عدد الساعات المكافئة يوميًا من الشمس الكاملة غير المعترضة. استخدم نحو 5 للمناطق المشمسة و3.5–4.5 للمناخات المعتدلة، أو ابحث عن مدينتك في أطلس الطاقة الشمسية.
3. أدخل قدرة اللوح الواحد. الألواح السكنية الحديثة بين 400 و550 وات؛ بينما تستخدم أنظمة المقطعيات والأكواخ الصغيرة وحدات بقدرة 100–200 وات.
4. تحقق من الكفاءة الكلية للنظام (الافتراضية 80%). وهي تشمل خسائر حرارة الألواح والغبار والأسلاك ومنظم الشحن والعاكس معًا.
5. اختر أيام الاستقلالية — كم يومًا يجب أن تغذي البطارية الأحمال دون شمس. يوم واحد يناسب معظم الأنظمة التي تُشارَد يوميًا، ويومين أو ثلاثة للاحتياط في الأيام الغائمة.
6. حدد عمق التفريغ للبطارية الليثيوم. القيمة 90% تصميمية شائعة لبطاريات LiFePO₄، والقيمة 80% أكثر تحفظًا وتطيل العمر.
7. اختر جهد النظام (12 فولت للأنظمة الصغيرة، 24 فولت للوسطى، 48 فولت للمنازل كاملة) وعدّل معامل أمان العاكس إن رغبت (القيمة 1.25 تتضمن هامشًا صحيًا).
8. اضغط «احسب» لعرض الحمل اليومي وحجم مجموعة الألواح المقترح بالكيلوواط ذروة وعدد اللوحات وسعة البطارية الليثيوم بالكيلوواط ساعة والأمبير ساعة، وحجم العاكس بالكيلوواط والكيلو فولت أمبير.

المعادلات

تستخدم الحاسبة سلسلة التحجيم القياسية لأنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة المعروفة في أدلة التصميم:

الحمل اليومي محاسبة طاقة مباشرة. ومعادلة الألواح تقسم تلك الطاقة على ساعات الشمس المحلية وكفاءة النظام، فارتفاع مجموعة بقدرة 1 كيلوواط ذروة عند 5 ساعات شمس وكفاءة 80% يُحتسب لها 4 كيلوواط ساعة يوميًا. أما معادلة البطارية فتكبّر الطاقة اليومية بعدد أيام الاستقلالية وتقسم على عمق التفريغ القابل للاستخدام، لأنكم لا تخططون أبدًا لاستنزاف آخر نسبة من خلية الليثيوم. ويُحجم العاكس انطلاقًا من القدرة لا الطاقة: فعليه أن يحمل كل ما قد يعمل في الوقت نفسه مع هامش أمان لذبذبات التشغيل.

أمثلة

• الأحمال الافتراضية أعلاه — الإضاءة والتلفاز والثلاجة والغسالة ومروحتان — تبلغ 3.36 كيلوواط ساعة يوميًا بذروة متزامنة 930 وات. عند 5 ساعات شمس وكفاءة 80% وألواح بقدرة 550 وات: مجموعة دنيا 0.84 كيلوواط ذروة → لوحان (1.10 كيلوواط ذروة مركّبة)، أي نحو 4.4 كيلوواط ساعة في يوم مشمس. البطارية: 3.73 كيلوواط ساعة → نحو 78 أمبير ساعة عند 48 فولت. العاكس: 1.16 كيلوواط (1.45 كيلو فولت أمبير) → اختر وحدة 1.5 كيلوواط فأكبر.
• منزل صغير متوسط استهلاكه 8 كيلوواط ساعة يوميًا وذروته 2.5 كيلوواط، مع 5.5 ساعة شمس وكفاءة 80% وألواح 550 وات ويوم استقلالية واحد وعمق تفريغ 80% عند 48 فولت: المجموعة 1.82 كيلوواط ذروة → 4 ألواح (2.2 كيلوواط ذروة) تنتج ≈ 9.7 كيلوواط ساعة يوميًا؛ البطارية 10 كيلوواط ساعة ≈ 208 أمبير ساعة؛ العاكس 3.13 كيلوواط (3.9 كيلو فولت أمبير) → وحدة 4 كيلوواط.
• مقطورة على 12 فولت يستهلك 1.2 كيلوواط ساعة يوميًا بذروة 600 وات، و4.5 ساعة شمس وكفاءة 75% وألواح 120 وات وعمق تفريغ 90%: المجموعة 0.36 كيلوواط ذروة → 3 ألواح؛ البطارية 1.33 كيلوواط ساعة ≈ 111 أمبير ساعة؛ العاكس 0.75 كيلوواط → وحدة 1 كيلو فولت أمبير.

إدخالات صحيحة

ساعات الذروة الشمسية

ساعات الذروة الشمسية (كيلوواط ساعة/م² يوميًا) ليست ساعات النهار، بل الساعات المكافئة من أشعة الشمس بالقدرة الكاملة. فالموقع ذو 5 ساعات ذروة ينتج ما ينتجه الشمس لو ظلت بحدّة الظهيرة خمس ساعات. تتغير ساعات الشمس موسميًا بحسب الميل والتوجيه؛ فاستخدم قيمة الموسم الأدنى إذا كانت المنظومة يجب أن تحمل الأحمال طوال السنة.

كفاءة النظام

تفقد الأنظمة الحقيقية 15–25% بين اللوح والجهاز: الألواح الساخنة تفقد 10–15% من قدرتها المقننة، والغبار والظلال بضع نقاط أخرى، وكل مرحلة تحويل (منظم MPPT والأسلاك والعاكس) تأخذ نصيبها. القيمة الافتراضية 80% نقطة وسط عادلة؛ ولا تستخدم 85–90% إلا لمنظومات باردة ونظيفة وأسلاكها قصيرة.

البطاريات الليثيوم

تتحمل خلايا LiFePO₄ عمق تفريغ يومي 80–90% وتوفر عادة 3000–6000 دورة شحن — أكثر بكثير من الرصاص الحمضي الذي لا يُشارَد دون 50%. اترك احتياطيًا تحت عمق التفريغ المُدخل: فنظام إدارة البطارية يفصل قبل أن تفرغ الخلية فعلًا، ويقلل البرد مؤقتًا السعة المتاحة (احسب نحو 10–20% أقل تحت صفر مئوية).

ذبذبات العاكس

تسحب المحركات في الثلاجات والمضخات والغسالات والمكيفات ضعفين إلى ثلاثة أضعاف قدرتها المقننة لثانية أو اثنتين عند الإقلاع. اختر العاكس بقدرة مستمرة بالقيمة المحسوبة، وتأكد من أن قدرة الذبذبة تغطي أكبر حمض محركات؛ فالعاكسات التي لا تصمد تنكسر على ذبذبات الإقلاع لا على التشغيل المستقر.

الأسئلة الشائعة

ما ساعات الذروة الشمسية تحديدًا؟

ساعة ذروة شمسية واحدة تعادل 1 كيلوواط ساعة لكل متر مربع من الإشعاع الشمسي. خمس ساعات ذروة تعني أن اللوح ينتج خمسة أضعاف قدرته المقننة من الطاقة يوميًا في ظل ظروف التتبع المثالية — عمليًا، اضرب كيلوواط ذروة لمجموعتك في ساعات الشمس وفي الكفاءة لتحصل على الكيلوواط ساعة اليومية.

لماذا 80% خسائر للنظام — أليس ذلك متشائمًا؟

إنه متوسط واقعي لا تشاؤم. فبين ورقة مواصفات اللوح وأجهزتك تقف خسائر الحرارة والغبار ومقاومة الأسلاك وتحويل منظم MPPT والعاكس نفسه (93–96%). تقيس معظم المنظومات المركّبة 70–85% من طرف إلى طرف؛ وتستخدم أدوات التحجيم المهنية القيمة 80%

هل أحجم البطارية ليوم واحد وأضيف لاحقًا؟

نعم — تنمو بنوك الليثيوم وحداتيًا وهذه من مزاياها. ابدأ بأيام الاستقلالية التي تحتاجها فعلًا معظم السنة؛ وإضافة بطاريات لاحقًا تتطلب أساسًا مطابقة الجهد ونوع الخلايا ومنظم شحن أو عاكسًا مقنّنًا لتيار الشحن الإضافي.

لماذا لا يراعي العاكس الطاقة اليومية؟

مهمة العاكس هي القدرة اللحظية لا الطاقة. فحمل بقدرة 3 كيلوواط ساعة يوميًا يتركز كلها في الخامسة مساءً يحتاج عاكسًا أكبر بكثير من الحمل نفسه لووزّع على اليوم. لهذا تحجم الحاسبة العاكس على ذروة قائمة أجهزتك المتزامنة، بينما تتولى الألواح والبطارية جانب الطاقة.

12 أم 24 أم 48 فولت؟

كقاعدة عامة: 12 فولت حتى نحو 1 كيلوواط، و24 فولت حتى نحو 3 كيلوواط، و48 فولت لكل ما هو أكبر. الجهد الأعلى يعني تيارًا أقل للقدرة نفسها، ما يخفض تكلفة الكوابل وفقد الحرارة ويحفظ كفاءة العاكس.

هل تشمل النتيجة منظم الشحن؟

لا — الأحجام الثلاثة المعروضة هي المجموعة والعاكس وبنك البطاريات. تبقى بحاجة لاختيار منظم شحن (أو عاكس هجين بمنظم مدمج) بحسب تيار القصر وجهد مجموعتك؛ وعادة ما يكون منظم MPPT مقنّن لوزادات أعلى قليلًا من واط المجموعة هو الاختيار الصحيح.

هل تُحفظ بياناتي أو تُرسل إلى مكان ما؟

لا. كل حساب يجري داخل متصفحك، ولا يخزَّن ما تكتبه ولا يُرسل إلى أي خادم.

حاسبات ذات صلة

حاسبات مجانية أخرى تُستخدم عادةً مع هذه الأداة: حاسبة الحمل التبريدي وحاسبة المضخة الحرارية وحاسبة مضخة ضغط الماء وحاسبة درجة الحرارة الرطبة.

هل تريد شرحًا أعمق؟ اقرأ دليلنا المفصل: تحجيم الطاقة الشمسية.