يستخدم المزيد من الأسر اليوم الطاقة الشمسية بطريقة أو بأخرى. بعضها يعمل فقط ثلاجة أو أضواء على الطاقة الشمسية ، في حين أن البعض الآخر يذهب أبعد ويستخدم مكيفات الهواء أو أنظمة المنزل الصغيرة من خلال إعداد البطارية. عندما يبدأ الناس في التحقق من شاشاتهم أو العدادات الصغيرة ، يظهر رقم واحد في كل مكان: جهد البطارية. يبدو الأمر بسيطًا ، ولكن أي شخص رأيه يتحرك للأعلى والأسفل خلال النهار يعرف أنه يحمل معنىًا أكثر من مجرد قراءة عشوائية.
ولأن الجهد مرتبط ارتباطا وثيقا بضوء الشمس والطقس وحمل الأجهزة وحتى درجة الحرارة، فإن المستخدمين المنزليين يشعرون أحيانا بالارتباك. الشيء الجيد هو أن الجهد يصبح أسهل القراءة بمجرد فهم سلوكه الأساسي. الأقسام التالية تستخدم المواقف اليومية والحقيقية في أقرب وقت منتجات لجعل الفكرة أكثر أسفل إلى الأرض للمستخدمين المنزليين.

ما الذي يحدد جهد البطارية الشمسية في النظام الشمسي المنزلي؟
الجهد لا يكون ثابتاً تماماً. إنه يتحول خلال اليوم بطرق تشعر أحيانا صغيرة وأحيانا مفاجئة. العديد من العوامل تلعب دورا، وليس كلها تقنية.
كيمياء البطارية والجهد الاسمي
تبدأ البطاريات مع "قاعدة" خاصة بها أو الجهد الاسمي. بطاريات حمض الرصاص تأتي عادة في 12V، 24V، أو 48V. تتبع بطاريات الليثيوم علامات مماثلة ، ولكن طريقة تفريغها مختلفة. تحتفظ بطاريات الليثيوم بجودها لفترة أطول ، لذلك يبقى الرقم تقريباً مسطحاً حتى تكون البطارية في منتصف الطريق.
إليك مقارنة بسيطة في العالم الحقيقي تستخدمها العديد من المثبتين:
| نوع البطارية | الجهد الاسمي | الجهد الكامل | الجهد الفارغ |
|---|---|---|---|
| حمض الرصاص (AGM) | 12 فولت | ~ 12.7-12.9V | ~ 11.8-12.0V |
| ليفيبو 4 | 12.8V | ~ 13.4-13.6V | ~ 10.0-11.0V |
| حمض الرصاص (غمر) | 24 فولت | ~ 25.2-25.6V | ~ 23.0-23.8V |
| ليفيبو 4 | 48 فولت | ~ 53-54V | ~ 40-42V |
هذه الأرقام ليست قواعد صارمة، لكنها تظهر أن بطاريات المدى "العادي" عادة ما تقع في.
شروط الإدخال والشحن للوحة الشمسية
عندما تضرب الشمس الألواح، يذهب التيار إلى البطارية ويدفع الجهد للأعلى. في يوم واضح، هذا الارتفاع سريع. في يوم مليء بالغيوم، تتسلق الأرقام ولكن بطريقة أكثر ترددًا. وحدة التحكم في الشحن عادة تتحكم في مدى ارتفاعها. إذا كان ضوء الشمس قويًا ، فقد تظهر البطارية رقمًا يبدو أعلى من المعتاد ، ولكن هذه هي طريقة عمل الشحن.
تفاعل المحول والحمل في الاستخدام اليومي
تشغيل الأجهزة - وخاصة تلك التي تحتوي على ضاغطات - يسحب الجهد إلى أسفل للحظة. قد تسبب الثلاجة أو مكيف الهواء انخفاضاً صغيراً في اللحظة التي تبدأ فيها. المحولات الجيدة تخفف من هذا الانخفاض حتى لا تلمع الأجهزة. غالبا ما يرى المستخدمون المنزليون هذا عندما يبدأ شيء مثل مضخة المياه للثانية.
كيف يشير الجهد إلى الوضع الحقيقي للبطارية الشمسية؟
تساعد قراءات الجهد الناس على تخمين حالة البطارية ، على الرغم من أن التوقيت مهم. تبدو البطارية التي يتم شحنها "اكمل" مما هي عليه فعلا. تبدو البطارية التي يتم استخدامها "فارغة" من الواقع. لذلك فإن القراءة مفيدة جدا عندما يرتاح النظام قليلا.
مستويات الجهد لحالة الشحن
يبين هذا الجدول تقديرًا شائعًا يستخدمه العديد من مستخدمي الطاقة الشمسية:
| حالة المسؤولية | الجهد الرصاصي الحمضي | LiFePO4 الجهد |
|---|---|---|
| 100% | ~ 12.7-12.9V | ~ 13.4-13.6V |
| 75% | ~ 12.4V | ~ 13.2V |
| 50% | ~ 12.1V | ~ 13.0V |
| 25% | ~ 11.9V | ~ 12.8V |
| 0% | ~ 11.8V | ~ 10.0-11.0V |
حمض الرصاص ينخفض باستمرار. يبقى الليثيوم مسطحا تقريبا حتى الجزء الأخير من الدورة.
تقلبات الجهد أثناء الشحن الشمسي
قد تظهر بطارية 12 فولت قيمة مثل 14.2 فولت في منتصف اليوم. هذا لا يعني أن هناك شيء خاطئ. هذا يعني فقط أن وحدة التحكم في الشحنة تدفع التيار إليها. الناس الجدد إلى الشمسية في بعض الأحيان يخشون عندما يرون الرقم الأعلى ، لكنه طبيعي.
انخفاض الجهد تحت أحمال الأجهزة المنزلية
تطلب الأجهزة الكبيرة ، مثل مكيفات الهواء أو المجمدات ، المزيد من التيار. هذا يسبب انخفاضا صغيرا. تم تصميم أسرع AC / DC مكيف الهواء الشمسي 48V إلى 110V / 220V الشبكة الهجينة مع الألواح الشمسية لهذه الحالة بالضبط. يمكن أن يتحول بين الطاقة الشمسية والطاقة المتغيرة ، مما يساعد على الحفاظ على النظام من الانخفاض المنخفض جدا عندما يدخل الضاغط.
كيف يمكن للمستخدمين المنزليين الحفاظ على مستويات الجهد الآمنة في التشغيل اليومي؟
يبقى النظام المنزلي مستقراً من خلال العادات البسيطة أكثر من أي شيء. يعتقد بعض المستخدمين أنه يتطلب معرفة تقنية عميقة ، ولكن في معظم الوقت يحتاج فقط إلى القليل من الاهتمام.
تحكم الشحن الصحيح وإعدادات المحول
معظم وحدات التحكم MPPT تأتي الآن مع خيارات البطارية المحددة مسبقا: AGM ، GEL ، Flooded ، Lithium. اختيار النوع المناسب عادة ما يكون كافيا. تعمل الأجهزة في أقرب وقت مع الجهدات المنزلية الشائعة - 12 فولت و 24 فولت و 48 فولت - لذلك لا يحتاج المستخدمون إلى إعدادات غير عادية.
المراقبة الروتينية لمجموعة الجهد الصحية
النظر إلى الجهد في الصباح الباكر غالبا ما يعطي القراءة الأكثر صراحة لأن البطارية استمرت بين عشية وضحاها. التحقق مرة أخرى في الغسق يظهر مدى استمرار الإنتاج الشمسي. هذه القراءتين معًا تحكي قصة بسيطة عن اليوم.
تعديل في الوقت المناسب بناء على الإنتاج الشمسي الموسمي
ضوء الشمس الشتوي أقصر وأضعف. يلاحظ العديد من المستخدمين أن بطارياتهم تنخفض في وقت مبكر خلال الأشهر الباردة. قد يدفع تشغيل مكيف الهواء الشمسي طوال الظهر نظام بطارية صغير بعيدًا جدًا. الوضع الهجين يساعد خلال هذا الموسم لأنه يحول جزءًا من الحمل إلى طاقة AC.
ما هي الأجهزة المنزلية الأكثر اعتمادا على الجهد البطارية الشمسية المستقرة؟
ليس كل الأجهزة تتفاعل بنفس الطريقة مع تغييرات الجهد. الأضواء بالكاد تحرك الرقم. شاحنات الهاتف لا تفعل أي شيء تقريبا. لكن المنتجات ذات الضاغطات تستجيب بسرعة للانخفاضات والارتفاعات. في أقرب وقت يجعل العديد من العناصر التي تتعامل مع هذا السلوك بطريقة أكثر مغفرة.
تبريد فعال مع أسرع AC / DC مكيف الهواء الشمسي 48V إلى 110V / 220V
هذه الوحدة الهجينة يمكن أن تعمل بالطاقة الشمسية خلال النهار والانتقال إلى الطاقة المتغيرة عندما يتلاشى ضوء الشمس. يقلل من عبء البطارية. بالنسبة للمنازل التي لديها بنوك بطاريات أصغر، وهذا يهم كثيرا. الضاغط لا يصدم النظام بقدر وحدات AC العادية.

تخزين الأغذية الموثوقة مع في أقرب وقت ممكن AC / DC الثلاجة الشمسية المجمد الشمسي 12V / 24V إلى 220V
يتم بناء الثلاجات والمجمدات بأسرع وقت مع مدخلات مرنة. يمكنهم أخذ DC من البطاريات الشمسية أو AC عند الحاجة. الضاغطات الخاصة بهم تبدأ بلطف أكثر من العديد من الثلاجات المنزلية ، مما يساعد على منع انخفاض الجهد المفاجئ أثناء التشغيل.
التحكم المناخي خارج الشبكة مع أقرب 48V DC مكيف الهواء الشمسي مع البطارية واللوحة الشمسية
بالنسبة للمنازل النائية ، تعمل هذه الوحدة مباشرة على 48 فولت DC. يستخدم إعداد 48 فولت على نطاق واسع في مواقع خارج الشبكة لأنه يحمل المزيد من الطاقة دون تسخين الكابلات. ويبقى الجهد أكثر استقرارًا على طول مسارات الأسلاك الأطول.
كيف يجب على المستخدمين المنزليين اختيار البطاريات الشمسية بناء على احتياجات الجهد؟
يعتمد اختيار نظام البطارية على ما يفعله المنزل كل يوم. بعض الأسر تحتاج فقط إلى الإضاءة والإلكترونيات الصغيرة. الآخرون يديرون أجهزة التبريد.
مطابقة الجهد إلى الأحمال المنزلية
عادة ما يختار المنزل مع مكيف الهواء 24 فولت أو 48 فولت. هذه الأنظمة تتعامل مع أحمال أكبر مع إجهاد أقل. قد يبقى منزل صغير مع أضواء فقط وثلاجة مع 12 فولت.
اختيار المحولات المتوافقة وحدات التحكم
محول 48 فولت شائع للعائلات التي تستخدم مكيفات الهواء. يحافظ على خسارة الطاقة منخفضة. تتطابق الأجهزة في أقرب وقت مع مستويات الجهد القياسية ، لذلك تناسب بشكل جيد مع معظم الأنظمة الشمسية المنزلية.
تخطيط قدرة البطارية للاستخدام الشمسي اليومي
إليك دليل بسيط:
| الأجهزة المنزلية | الاستخدام اليومي النموذجي | البطارية المقترحة (نظام 48V) |
|---|---|---|
| مكيف الهواء الشمسي | 6-8 ساعات | 5-10 كيلوواط/ساعة |
| ثلاجة شمسية | 24 ساعة | 2-4 كيلوواط/ساعة |
| الإضاءة الإلكترونيات | 4-6 ساعات | 1-2 كيلوواط/ساعة |
| المنزل الصغير كله | هل أنت بخير ؟ - نعم - | 7-12 كيلوواط/ساعة |
بنوك البطارية الكبيرة تحتفظ بالجهد لفترة أطول ، وهو أمر مهم للمنازل ذات الأحمال الثقيلة.
أسئلة متكررة
Q1: هل يعني الجهد العالي دائما أداء أفضل؟
ج: ليس دائما. يساعد الجهد العالي على التعامل مع الأحمال الأكبر ، ولكن الأسلاك ونوع البطارية لا يزال مهمًا.
س2: لماذا ينخفض الجهد خلال الليل حتى عندما تعمل أجهزة قليلة؟
ج: كل البطاريات تفقد شحنة قليلة بشكل طبيعي. بطاريات حمض الرصاص تفقد أسرع، وخاصة في الطقس البارد.
Q3: هل يمكن أن تعمل مكيفات الهواء الشمسية فقط مع الألواح الشمسية؟
ج: بعض نماذج AC / DC الهجينة من Soonest يمكن أن تعمل أثناء ضوء الشمس القوي دون بطارية ، على الرغم من أن وجود بطارية يساعد على تقليل الانخفاضات المفاجئة.