كيف تعمل الطاقة الشمسية في الليل | شرح الشحن والتخزين وعمر البطارية

أصبحت الطاقة الشمسية واحدة من أكثر مصادر الطاقة المتجددة شعبية في السنوات الأخيرة. من لوحات السطح إلى مصابيح الحدائق الصغيرة ، يعتمد الناس على أنظمة الطاقة الشمسية لتوفير الكهرباء النظيفة والفعالة من حيث التكلفة. لكن سؤالًا شائعًا يأتي: كيف تعمل الطاقة الشمسية في الليل؟ نظرًا لأن الألواح الشمسية تنتج الطاقة فقط في ضوء الشمس ، فإن الإجابة تكمن في كيفية تخزين الطاقة وإدارتها واستخدامها بعد انخفاض الشمس.

كيف تعمل الألواح الشمسية خلال اليوم

تتكون الألواح الشمسية من خلايا الكهروضوئية (PV) التي تحول أشعة الشمس إلى كهرباء التيار المباشر (DC). عندما تضرب ضوء الشمس الألواح ، تتحرك الإلكترونات داخل مادة أشباه الموصلات ، مما ينتج عن الطاقة الكهربائية.

في أنظمة أكبر ، يقوم العاكس بتحويل DC إلى تيار متناوب (AC) ، والذي يعمل على تشغيل الأجهزة والأجهزة. ولكن خلال النهار ، لا يتم استخدام كل الكهرباء على الفور. هذا هو المكان الذي تأتي فيه البطاريات.

تخزين الطاقة الشمسية للاستخدام الليلي

نظرًا لأن الألواح الشمسية تتوقف عن إنتاج الكهرباء في الليل ، يجب تخزين الطاقة المتولدة خلال النهار في وقت لاحق. يتم ذلك من خلال البطاريات الشمسية - وحدات التخزين القابلة لإعادة الشحن بشكل أساسي تحمل طاقة زائدة.

بطاريات ليثيوم أيون: أكثر كفاءة ، عمر أطول ، ولكن أكثر تكلفة.

بطاريات حمض الرصاص: أرخص ، ولكن أثقل ودائرة حياة أقصر.

للتطبيقات الصغيرة ، مثل الأضواء الشمسية في الحديقة أو المسار ، يتم دمج البطاريات في الجهاز. بالنسبة للأنظمة الشمسية المنزلية ، يتم تثبيت بنوك البطارية الكبيرة لتخزين فائض الطاقة أثناء النهار.

كيف تعمل الأنظمة الشمسية في الليل

الأضواء الشمسية في الليل

تحتوي الأضواء الشمسية على صور ضوئية مدمجة تكتشف عندما تنخفض الشمس. خلال اليوم ، تقوم اللوحة الشمسية بشحن البطارية الداخلية. في الليل ، تعمل الطاقة المخزنة تلقائيًا على تشغيل مصابيح LED. يمكن أن تعمل معظم الأضواء الشمسية من 8 إلى 12 ساعة على شحنة كاملة ، اعتمادًا على حجم البطارية وإعداد السطوع.

الألواح الشمسية في الليل

على عكس المفهوم الخاطئ الشائع ، فإن الألواح الشمسية نفسها لا تولد القوة في الليل. يقتصر دورهم على شحن البطاريات خلال اليوم. بمجرد أن تغرب الشمس ، يعتمد نظامك بالكامل على الطاقة المخزنة للعمل.

شحن الوقت والكفاءة

كم من الوقت تستغرق الأضواء الشمسية لتوجيه الاتهام

تتطلب المصابيح الشمسية عادة 4-10 ساعات من أشعة الشمس المباشرة لشحنها بالكامل. ومع ذلك ، فإن سرعة الشحن تعتمد على:

شدة ضوء الشمس

زاوية ووضع اللوحة

حجم الخلية الشمسية

سعة البطارية

كيفية حساب وقت شحن البطارية الشمسية

إذا كنت تريد معرفة المدة التي تستغرقها لوحة شمسية لشحن البطارية بالكامل ، فيمكنك استخدام هذه الصيغة البسيطة:

وقت الشحن (ساعات) = قدرة البطارية (WH) ÷ طاقة اللوحة الشمسية (W)

على سبيل المثال ، ستستغرق بطارية 50WH متصلة بلوحة شمسية 10W حوالي 5 ساعات تحت أشعة الشمس المثالية. في الظروف الحقيقية ، قد تمتد خسائر الطقس والكفاءة في ذلك الوقت.

عمر البطارية في الليل

تعتمد مدة استخدام البطارية في الليل على عاملين: مقدار الطاقة المخزنة خلال النهار ، وكم يتم استهلاكه في الليل.

المصابيح الشمسية: عادة ما تستمر 8-12 ساعة إذا تم شحنها بالكامل.

أنظمة الطاقة الشمسية المنزلية: يمكن تشغيل الأجهزة الحرجة بين عشية وضحاها ، اعتمادًا على حجم ضفة البطارية.

عمر البطارية

البطاريات الشمسية لا تدوم إلى الأبد. يتم قياس طول العمر في دورات الشحن/التفريغ ، والتي تتراوح عادة من 300 إلى أكثر من 1000 دورة حسب نوع البطارية. لزيادة العمر:

تجنب ترك البطاريات تفريغ تماما.

منع ارتفاع درجة الحرارة والإفراط في الشحن.

تنظيف الألواح الشمسية بانتظام لضمان شحن فعال.

خاتمة

لا تولد الألواح الشمسية الطاقة في الليل ، ولكن بفضل تخزين الطاقة ، يمكن أن تستمر أنظمة الطاقة الشمسية في العمل بعد غروب الشمس. تعتمد الأضواء الشمسية على البطاريات المدمجة لإلقاء الضوء على الحدائق والمسارات ، في حين تستخدم الأنظمة الكبيرة حلول تخزين متقدمة لتشغيل الأسر بأكملها.

يكمن مفتاح استخدام الطاقة الشمسية الفعالة في الليل في ثلاثة عناصر:

الألواح الشمسية الفعالة لالتقاط أقصى أشعة الشمس.

بطاريات الحجم بشكل صحيح لتخزين ما يكفي من الطاقة.

ممارسات الصيانة الجيدة لضمان عمر بطارية طويل.

بعبارات بسيطة ، تتبع الطاقة الشمسية مبدأ الشحن حسب النهار ، واستخدامها في الليل - دورة تجعل الطاقة المتجددة عملية على مدار الساعة.