يمكن لنظام الطاقة الشمسية خارج الشبكة تشغيل مكيفات الهواء بدون بطارية كبيرة الحجم عندما يتم توفير التبريد النهاري مباشرة بواسطة الطاقة الشمسية، ويتم الاحتفاظ بالبطارية لفترات الليل أو الفترات الغائمة، ويتم تحديد حجم حمل التبريد بناءً على طلب الغرفة بدلاً من التخمين. قريبا تُطوّر الشركة منتجات التبريد والطاقة الشمسية للمنازل والمتاجر والمزارع والمكاتب والمباني النائية؛ ويُعدّ ملف تعريف الشركة مفيدًا عندما التحقق من خلفية الإنتاجالمنتج الموصى به هنا هو نظام تكييف هواء يعمل بالطاقة الشمسية بتيار مستمرحل تبريد يعمل بالطاقة الشمسية مزود بضاغط عاكس، ونظام إدارة طاقة، ومدخل ألواح شمسية، وخيار تخزين البطارية، وخيار دعم الشبكة الكهربائية. الهدف ليس الحصول على أكبر بطارية، بل تكليف البطارية بالمهمة المناسبة.

في المناطق الحارة ذات شبكات الكهرباء الضعيفة، قد يحوّل مكيف الهواء العادي مشروعًا صغيرًا للطاقة الشمسية إلى مشروع تخزين مكلف. يبدأ الضاغط بالعمل بصعوبة، ويكون الحمل مرتفعًا في فترة ما بعد الظهر، فيضطر المالك إلى إضافة بطاريات لتغطية كل ساعة ممكنة. يبدو الأمر آمنًا نظريًا، لكن في الواقع العملي، غالبًا ما يعني ذلك تكلفة أعلى، وأسلاكًا أثقل، ونظامًا لا يزال غير مُخطط له جيدًا عندما يصبح الطقس رطبًا.

كيف يجب عليك تحديد حجم أحمال التبريد قبل شراء الألواح أو البطاريات؟

ابدأ بمشكلة التبريد، وليس بكتالوج البطاريات. تختلف مكيفات الهواء عن المصابيح أو شواحن الهواتف لأنها تُولّد حملاً تشغيلياً ثابتاً وضغطاً بدءياً قصيراً. إذا كان مسح الحمل ضعيفاً، يصبح حجم البطارية مجرد تخمين، والتخمينات مكلفة.

اكتساب حرارة الغرفة وساعات التشغيل الفعلية

أدرج كل غرفة أو منطقة عمل تحتاج إلى تبريد. أضف مساحة الغرفة، وموقع السقف، وعزل الجدران، وعدد الأشخاص، وعدد مرات فتح الأبواب، وساعات التشغيل الفعلية. يُعد مكتب مزرعة يُستخدم من الساعة العاشرة صباحًا حتى الخامسة مساءً مناسبًا للطاقة الشمسية. أما غرفة العيادة التي يجب أن تبقى باردة طوال الليل، فهي أيضًا بحاجة إلى بطارية. هذا التمييز أهم من مجرد تقدير بسيط لسعة النظام.

سلوك بدء تشغيل الضاغط ونافذة الطاقة الشمسية النهارية

قد تسحب ضواغط التيار التقليدية تيار بدء تشغيل حادًا. أما ضاغط العاكس فهو أكثر اعتدالًا لأنه يضبط سرعته وفقًا لدرجة حرارة الغرفة واحتياجات التبريد. نظام تكييف هواء يعمل بالطاقة الشمسية بتيار مستمر يستخدم هذا النوع من منطق الضاغط، مما يسمح للتصميم بالتركيز على التبريد المستمر بدلاً من الصدمات الكهربائية المتكررة. ومع ذلك، ينبغي على الفني التأكد من قدرة الإدخال المقدرة، وسلوك بدء التشغيل، وحدود وحدة التحكم، وطول الكابل قبل اختيار المصفوفة والبطارية.

الأحمال التي يجب أن تبقى خارج دائرة التبريد

لا تُضِف جميع الأجهزة إلى بطارية مكيف الهواء دون أن تشعر. يجب تسجيل الإضاءة، والثلاجات، والمراوح، وشبكة الواي فاي، والمضخات، وأدوات الورشة كأحمال منفصلة. بعضها يمكن تشغيله خلال نفس الفترة الشمسية النهارية، بينما يحتاج البعض الآخر إلى خطة احتياطية خاصة به. إن دمجها جميعًا في تقدير واحد يُظهر البطارية بشكل غير صحيح.

كيف يمكن لنظام الطاقة الشمسية المنفصل عن الشبكة تشغيل مكيفات الهواء بدون بطارية ضخمة؟

يُقلل التصميم الأمثل من استهلاك البطارية قبل زيادة سعتها. وتكون كفاءة التبريد الشمسي في ذروتها عندما تتزامن أشعة الشمس مع الحاجة إلى التبريد، وهو أمر شائع في المنازل والمتاجر والمدارس وغرف الحراسة والعيادات والمكاتب الزراعية. لذا، ينبغي أن يستغل النظام هذا التزامن أولاً.

التبريد المباشر بالتيار المستمر أثناء سطوع الشمس القوي

تُنتج الألواح الشمسية طاقة تيار مستمر. ويمكن لنظام تبريد شمسي مباشر إرسال طاقة تيار مستمر متوافقة عبر وحدة التحكم ومعدات إدارة الطاقة إلى نظام التكييف. تقليل خطوات التحويل يعني تقليل هدر الطاقة. في نظام شمسي صغير خارج الشبكة، قد يكون هذا هو الفرق بين بطارية تكفي لتوفير الراحة في المساء وبطارية أخرى تُشغل النظام طوال فترة ما بعد الظهر دون فائدة تُذكر.

بطارية احتياطية للفترات الليلية والغيوم

يجب تحديد حجم بطارية الاحتياط بناءً على عدد الساعات التي لا تغطيها الطاقة الشمسية. فإذا كانت الغرفة تحتاج إلى التبريد لمدة ساعتين فقط بعد غروب الشمس، فلا تُحدد حجم البطارية لتلبية احتياجات يوم كامل. أما إذا كانت غرفة النوم أو العيادة أو غرفة الاتصالات تحتاج إلى طاقة احتياطية لفترة أطول، فاحسب تلك المدة واحتفظ باحتياطي تفريغ. كما يجب أن يتوافق جهد البطارية وسعتها مع طراز مكيف الهواء ووحدة التحكم المُختارين.

شبكة أو مولد احتياطي كشبكة أمان للتصميم

لا يعني وجود مصدر طاقة احتياطي فشل المشروع. ففي أسواق أفريقيا والشرق الأوسط وجنوب شرق آسيا، قد يكون التيار الكهربائي غير مستقر وقد يكون وقود الديزل مكلفًا، لكن وجود مصدر طاقة احتياطي مُختار بعناية يُمكن أن يحافظ على راحة المستخدمين وسلامة المعدات. كما أن دعم الطاقة الهجينة يُقلل من وقت تشغيل الديزل دون الاعتماد كليًا على الطاقة الشمسية لحل مشكلة انقطاع التيار الكهربائي في كل ليلة ممطرة.

ما الذي يجب عليك التأكد منه قبل التثبيت؟

تُحدد جودة التركيب مدى متانة التصميم في مواجهة الظروف الجوية القاسية، والغبار، وتقلبات الجهد الكهربائي، والاستخدام اليومي. يُساعد عرض السعر المُفصّل، لكن عرض السعر بدون تفاصيل الموقع لا يُعتبر تصميمًا. قبل الطلب، تأكد من هذه النقاط مع المورّد أو المُركّب.

فحوصات سعة المصفوفة الشمسية والتظليل

تعتمد قدرة الألواح الشمسية على قدرة التبريد، والطاقة المدخلة المقدرة، والإشعاع الشمسي المحلي، وساعات التشغيل، وزاوية التركيب، والتظليل، والمساهمة المطلوبة من الطاقة الشمسية. تستخدم أداة PVWatts التابعة للمختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL) قيمة تقديرية لفقد الطاقة في النظام تبلغ حوالي 14% لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية النموذجية، وهو تذكير مفيد بأن الطاقة الاسمية للألواح لا تصل إلى الجهاز بكفاءة تامة. فالغبار والحرارة والأسلاك والتظليل كلها عوامل تؤثر على هذه الطاقة.

توافق وحدة التحكم والجهد والكابل

يجب أن تتوافق الألواح الشمسية ووحدة التحكم ومكيف الهواء والبطارية ومعدات الطاقة الاحتياطية مع بعضها البعض كهربائيًا. تأكد من جهد دخل التيار المستمر، وجهد البطارية، وحجم الكابل، وتصنيف وحدة التحكم، والتأريض، وأجهزة الحماية، وجهد الشبكة المحلية (إن وُجدت) في حال وجود نظام طاقة احتياطية. كما تشير صفحة المنتج إلى ضرورة التأكد من المكونات قبل الطلب. هذا ليس مجرد تفصيل صغير، بل هو الفرق بين نظام متكامل ومجموعة من القطع.

جودة التركيب وسهولة الصيانة

يجب توفير تهوية جيدة حول الوحدة الخارجية، وترك مساحة كافية لتنظيف الفلاتر، وحماية مسارات الكابلات من أشعة الشمس والقوارض والمياه الراكدة. ينبغي أن يتم التركيب بواسطة فنيين مؤهلين في مجال التكييف والطاقة الشمسية. بالنسبة لبيوت الضيافة، وغرف الحراسة، والمتاجر الريفية، أو مساكن المزارع، اطلب الرسومات، وقوائم المكونات، وصور التركيب، وفحوصات التشغيل. دعم الخدمة يُعد هذا القسم محطة منطقية للتواصل التقني قبل الشراء.

استنتاج

لا يبدأ تصميم نظام تكييف هواء شمسي مستقل عن الشبكة بحجم مناسب بأكبر بطارية، بل يبدأ بمساحة الغرفة، وساعات التشغيل، ومساحة النافذة الشمسية، وساعات الطاقة الاحتياطية المهمة. إذا كانت الحاجة للتبريد تتركز بشكل أساسي خلال ساعات النهار المشمسة، فإن التصميم الشمسي المباشر مع نظام تكييف هواء يعمل بالطاقة الشمسية بتيار مستمر يمكن أن يقلل ذلك من ضغط البطارية مع الحفاظ على استقرار درجة الحرارة الداخلية. إذا كان التبريد الليلي، أو التخزين الطبي، أو تبريد الاتصالات، أو تشغيل المزرعة أمراً بالغ الأهمية، فأضف بطارية احتياطية بناءً على ساعات تشغيل مؤكدة، وليس على أمل.

قرار الشراء بسيط: اختر هذا النوع من الأنظمة عندما يكون لديك ضوء شمس قوي، وتكاليف تبريد مرتفعة، وإمداد شبكة ضعيف، أو حمل تبريد واضح خلال النهار. تجنبه إذا كان الموقع مظللاً بشدة، أو سيئ التهوية، أو حمل الغرفة غير معروف، أو لا يوجد فني تركيب مؤهل. للحصول على عرض سعر، جهّز مساحة الغرفة، وساعات التشغيل، وضوء الشمس، ومساحة الألواح، ومدة النسخ الاحتياطي، وحالة الشبكة، ثم راجعها. حالات الحل و اتصل بالفريق التقني مع مراعاة الأرقام. يجب أن يكون نظام التبريد الجيد هادئًا بعد التركيب. يجب أن يعمل بسلاسة.

أسئلة متكررة

هل يمكن لنظام الطاقة الشمسية المنفصل عن الشبكة تشغيل مكيفات الهواء طوال الليل؟

نعم، ولكن فقط عندما يتم تحديد حجم البطارية بناءً على الحمل الليلي، ومدة التشغيل الاحتياطي، وحدود التفريغ الآمن. إذا كان التصميم يعتمد بشكل أساسي على التبريد الشمسي خلال النهار، فغالبًا ما يمكن أن تكون البطارية أصغر حجمًا. أما إذا كانت الغرفة بحاجة إلى التبريد طوال الليل، فتصبح البطارية عنصرًا أساسيًا في التصميم.

هل نظام تكييف الهواء بالطاقة الشمسية DC مناسب لكل مبنى؟

لا. إنه مناسب للمنازل والمتاجر والمزارع والمكاتب والعيادات وغرف الاتصالات والمباني النائية التي تتمتع بإضاءة شمسية كافية ومساحة تركيب مناسبة. وهو أقل ملاءمة في الأماكن ذات الظل الكثيف أو التهوية الضعيفة أو عندما يتعذر على المشتري التأكد من توافق الجهد الكهربائي ووحدة التحكم والبطارية.

هل يجب إزالة نظام الديزل الاحتياطي بعد التركيب؟

ليس فورًا في معظم المواقع ذات الشبكة الكهربائية الضعيفة. احتفظ بنظام احتياطي حتى يتم التأكد من إنتاج الطاقة الشمسية الموسمية، وأداء البطارية، ومتطلبات التبريد. بعد عدة أشهر حارة، يمكن للمالك أن يقرر ما إذا كان سيقلل استخدام الديزل أكثر أو سيحتفظ به لحالات الطوارئ فقط.