ما حجم اللوحة الشمسية لشحن بطارية 12 فولت (دليل القوة الكهربائية)

قواعد التحجيم السريعة التي تعمل

استخدم هذه الاختصارات العملية إذا كنت لا تريد حساب كل شيء:

• الصيانة / شحن العوامة (البطارية المخزنة): 10-30 واط لكل بطارية (يواكب التفريغ الذاتي والأحمال الطفيلية الصغيرة).
• الاستخدام الخفيف (عدد قليل من مصابيح LED، وشحن الهاتف في بعض الأحيان): 50-100 واط.
• الأحمال النموذجية لعطلة نهاية الأسبوع/الشاحنة/التخييم: 100-200 واط (نقطة جيدة مشتركة لأنظمة 12 فولت).
• الاستخدام اليومي المكثف (الثلاجة، أوقات التشغيل الطويلة، الهامش الغائم): 200-400 واط .

تفترض هذه النطاقات أنك تريد أن تقوم اللوحة بعمل شحن حقيقي (وليس فقط الصيانة) وأنك تواجه خسائر نموذجية من الحرارة والأسلاك ووحدة التحكم في الشحن.

الصيغة البسيطة لـ "ما حجم اللوحة الشمسية لشحن بطارية 12 فولت"

لتحديد حجم اللوحة الشمسية بشكل صحيح، ابدأ من الطاقة التي تحتاج إلى إعادتها إلى البطارية كل يوم.

الخطوة 1: تحويل الاستخدام اليومي إلى واط/ساعة (Wh)

إذا قمت بتتبع الاستخدام بوحدة أمبير/ساعة (Ah) على نظام 12 فولت:
يوميا Wh ≈ آه يوميا × 12

الخطوة 2: حساب الخسائر في العالم الحقيقي

لا توفر الأنظمة الشمسية طاقة اللوحة طوال اليوم. عامل الكفاءة الشاملة العملي هو 0.65-0.80 (يشمل خفض درجة الحرارة، وفقدان وحدة التحكم، والأسلاك، وزاوية الشمس غير المثالية). إذا كنت تريد افتراضيًا آمنًا، استخدم 0.70 .

الخطوة 3: استخدام ساعات الذروة للشمس (PSH)

ساعات الذروة للشمس هي ساعات "الشمس الكاملة المكافئة" يوميًا. قيم التخطيط المشتركة:

• 2-3 بارس أتش: شتاءً، مناطق غائمة، منشآت مظللة
• 4 بي إس إتش: المتوسط السنوي المحافظ للعديد من المواقع
• 5-6 بارس أتش: مواسم مشمسة / ميل جيد / سماء صافية

معادلة الحجم النهائي

لوحة الواط ≈ Wh اليومي ÷ (PSH × الكفاءة)
استخدام الإعدادات الافتراضية (نظام 12 فولت، 4 PSH، كفاءة 0.70):
لوحة واتس ≈ (يومي آه × 12) ÷ (4 × 0.70) ≈ آه يومي × 4.3

أمثلة عملية (أرقام حقيقية)

المثال أ: بطارية 12 فولت 100 أمبير، تستبدل 20 أمبير/يوم

الطاقة اليومية لتحل محل: 20 أمبير × 12 فولت = 240 وات في الساعة
افترض 4 PSH وكفاءة 0.70:
واط اللوحة ≈ 240 ÷ (4 × 0.70) = 240 ÷ 2.8 ≈ 86 واط
الاختيار العملي: 100 واط (أو 150 واط إذا كنت تريد هامشًا للسحب والظل والشتاء).

المثال ب: بطارية 12 فولت 100 أمبير، استبدال 40 أمبير/يوم (استخدام يومي أثقل)

الطاقة اليومية: 40 أمبير × 12 فولت = 480 وات في الساعة
واط اللوحة ≈ 480 ÷ 2.8 ≈ 171 واط
الاختيار العملي: 200 واط (غالبًا ما تكون النقطة التي تشعر فيها بطارية 100 أمبير بأنها "مدعمة بالطاقة الشمسية" يوميًا).

المثال ج: الصيانة فقط لبطارية مخزنة بجهد 12 فولت

إذا كانت البطارية خاملة في الغالب وتحتاج فقط إلى تعويض التفريغ الذاتي والأحمال الصغيرة في وضع الاستعداد، 10-30 واط عادة ما تكون كافية، وخاصة مع وحدة تحكم مناسبة. استخدم الطرف الأعلى إذا كانت البطارية ساخنة، أو كان لديك سحب طفيلي، أو كنت تتعرض لأشعة الشمس المحدودة.

جدول حجم اللوحة لإعدادات بطارية 12 فولت الشائعة

يفترض عمود "الاستخدام اليومي النموذجي" أنك تريد استعادة البطارية يوميًا في الظروف المتوسطة. إذا كنت تتعرض لشمس الشتاء، أو لديك تظليل، أو تقوم بتحميل أحمال أعلى، فارفع قوسًا واحدًا لأعلى.

كم من الوقت سيستغرق شحن بطارية 12 فولت بالطاقة الشمسية؟

يعتمد وقت الشحن على مدى استنفاد البطارية، بالإضافة إلى الظروف الشمسية. تقريب مفيد:
ساعات الشحن ≈ (آه للاستبدال × 12) ÷ (لوحة واتس × الكفاءة)

مثال: استبدل 50 أمبير في بطارية 12 فولت باستخدام لوحة 200 واط

الطاقة لتحل محل: 50 أمبير × 12 فولت = 600 وات في الساعة
خرج اللوحة الفعال: 200 واط × 0.70 ≈ 140 واط
الوقت في الشمس القوية: 600 واط ساعة ÷ 140 واط ≈ 4.3 ساعة من الشمس "الجيدة". (وليس وقت الساعة، فجودة الشمس مهمة).

يتباطأ الشحن الحقيقي بالقرب من الأعلى لأن وحدة التحكم تقلل التيار أثناء الامتصاص. لذلك، حتى لو كانت الحسابات تشير إلى 4 ساعات، فخطط لوقت إضافي إذا كنت بحاجة إلى شحن حقيقي بنسبة 100%.

يؤثر اختيار جهاز التحكم بالشحن على حجم اللوحة

لا تغير وحدة التحكم الشمس، ولكنها تؤثر على مدى كفاءة تحويل طاقة اللوحة إلى شحن البطارية - خاصة في الطقس البارد أو عندما يكون جهد اللوحة أعلى من جهد البطارية.

PWM مقابل MPPT (التأثير العملي)

• بوم: بسيطة وأرخص، ولكنها غالبًا ما تترك الطاقة على الطاولة عندما يكون جهد اللوحة أعلى بكثير من جهد البطارية.
• مبت: حصاد طاقة أكثر كفاءة، خاصة في درجات الحرارة الباردة ومع الألواح ذات الجهد العالي؛ عادةً ما ينتج عنه رسوم قابلة للاستخدام بشكل ملحوظ يوميًا.

إذا كان مقاسك محكمًا (يجب عليك إعادة شحن طاقتك يوميًا)، MPPT يمنحك هامشًا أكبر ويمكن أن يبرر استخدام لوحة أصغر قليلاً لنفس النتيجة - على الرغم من أن العديد من الأشخاص ما زالوا يبالغون في حجم اللوحات في الأيام الملبدة بالغيوم.

تفاصيل المقاسات المهمة التي يفتقدها الناس

تغير كيمياء البطارية توقعات الشحن الخاصة بك

• حمض الرصاص (AGM/مغمر/هلام): يحتاج إلى وقت الاستيعاب؛ بطء أعلى قبالة أمر طبيعي. تجنب الشحن الزائد المزمن.
• ليفبو4: يقبل التيار العالي بكفاءة ويصل إلى ما يقرب من الامتلاء بشكل أسرع؛ لا يزال يحتاج إلى ملف تعريف الشحن الصحيح.

يمكن أن تكون تسمية اللوحة "12V" مضللة

عادةً ما تحتوي "اللوحة الشمسية بجهد 12 فولت" على جهد Vmp يبلغ حوالي 18 فولت تقريبًا (لشحن بطارية 12 فولت بشكل صحيح). هذا طبيعي. ما يهم أكثر بالنسبة للحجم هو القوة الكهربائية ، وليس تسمية الجهد التسويقي.

يمكن أن يؤدي التظليل إلى خفض الإنتاج بشكل كبير

حتى الظل الجزئي يمكن أن يخفض الإنتاج. إذا كانت اللوحة الخاصة بك ستشاهد الظل من رفوف السقف أو الأشجار أو فتحات التهوية، ففكر في ذلك زيادة الحجم بنسبة 25-50% مقابل الحد الأدنى المحسوب.

لا يمكنك "فرض" شحن أسرع من الحدود الآمنة

يجب أن يحترم حجم اللوحة أيضًا حدود الشحن الحالية. مبادئ توجيهية مشتركة للتخطيط:
غالبًا ما يكون تيار الشحن السائب المريح الذي يحتوي على حمض الرصاص موجودًا 0.1 درجة مئوية – 0.2 درجة مئوية (10-20 أمبير لبطارية 100 أمبير)، على الرغم من اختلاف المواصفات حسب الطراز.
عند جهد الشحن ~ 14 فولت، يكون 20 أمبير ~ 280 واط في البطارية (قبل الفقد). هذا هو السبب 200 واط on a 100Ah 12V system is usually “strong but reasonable” .

قائمة مرجعية عملية لاختيار حجم اللوحة المناسب

إذا كنت تريد اختيارًا يمكن الاعتماد عليه دون الإفراط في التفكير:

1. قم بتقدير السحب اليومي بوحدة Ah (أو Wh). إذا لم تكن متأكدًا، فابدأ بمتوسط ​​تم قياسه من جهاز العرض.
2. اختر PSH: استخدم 4 للحصول على تقدير عام متحفظ، 3 إذا كان الشتاء/الظل شائعًا.
3. استخدم عامل الكفاءة 0.70 إلا إذا كان التثبيت مميزًا وغير مظلل.
4. حساب واط: اللوحة W ≈ (يوميًا آه × 12) ÷ (PSH × 0.70) .
5. قم بالتقريب إلى حجم اللوحة المشترك التالي (100W، 200W، 300W) وأضف هامشًا إذا كنت تتوقع السحب أو الظل.
6. قم بمطابقة وحدة التحكم بالشحن مع التصنيف الحالي المناسب (تعطي اللوحة واط ÷ ~ 14 فولت تقديرًا سريعًا لأمبير وحدة التحكم).

إذا كنت تتذكر وجبة واحدة فقط: بالنسبة لنظام بطارية نموذجي بجهد 12 فولت يحتاج إلى الاسترداد اليومي، عادةً ما يكون الحجم الزائد إلى 100-200 واط هو الفرق بين "الشحن أحيانًا" و"الشحن المستمر".