ماذا تفعل هذه الحاسبة
يتولى منظم شحن الطاقة الشمسية تنظيم التيار المتدفق من الألواح الشمسية إلى مجموعة البطاريات. فإذا كان المنظم أصغر من اللازم فقد يسخن بشكل مفرط أو يتوقف عن العمل، أما اختيار منظم أكبر من الحاجة فيعني هدراً للمال. تساعدك هذه الأداة على تقدير أدنى قيمة أمبير تحتاجها بناءً على إجمالي قدرة الألواح، وجهد مجموعة البطاريات، ومعامل الأمان.
كيفية الاستخدام
أدخل القدرة الإجمالية لجميع الألواح الموصولة بالمنظم، ثم اختر جهد مجموعة البطاريات (12 فولت أو 24 فولت أو 48 فولت)، وحدّد معامل الأمان. ويُعدّ المعامل 1.25 (هامش إضافي بنسبة 25%) هو المعيار المعتمد في هذا المجال، وهو ما توصي به مدونة الكهرباء الوطنية الأمريكية (NEC) لمراعاة الأحمال المستمرة وارتفاعات شدة الإشعاع الشمسي المفاجئة. علماً أن اللوائح الكهربائية قد تختلف من بلد لآخر، لكن مبدأ هامش الأمان نفسه ينطبق عملياً في كل مكان. والنتيجة هي أدنى قيمة تيار للمنظم بالأمبير.
شرح المعادلة
يُحسب تيار مصفوفة الألواح الأولي بقسمة القدرة على الجهد: \(\text{التيار} = \text{الواط} \div \text{الفولت}\). أما قيمة المنظم فهي هذا التيار مضروباً في معامل الأمان:
$$I_{\text{controller}} = \frac{\text{Panel Power (W)}}{\text{Battery Voltage (V)}} \times \text{Safety Factor}$$\(\text{الأمبير} = (\text{الواط} \div \text{الفولت}) \times 1.25\). وكلما ارتفع جهد البطارية انخفض التيار لنفس القدرة، ولهذا يمكن لأنظمة 24 فولت و48 فولت استخدام منظمات أصغر وأرخص وأسلاك أنحف.
مثال محلول
لنفترض أن لديك ألواحاً بقدرة 400 واط تشحن مجموعة بطاريات بجهد 12 فولت. يكون تيار المصفوفة $$400 \div 12 = 33.33 \text{ أمبير}$$ وبتطبيق معامل الأمان 1.25 نحصل على $$33.33 \times 1.25 = 41.67 \text{ أمبير}$$ وعليه تختار منظماً بتقييم 45 أمبير أو أعلى (وهو المقاس القياسي التالي).
الأسئلة الشائعة
هل ينبغي استخدام 1.25 كمعامل أمان؟ نعم، فالمعامل 1.25 (هامش 25%) هو المعيار المعتمد للشحن الشمسي المستمر. ويلجأ بعض الفنيين إلى معاملات أعلى في المناطق الشديدة السطوع الشمسي.
هل تصلح هذه الحاسبة لمنظمات MPPT وPWM؟ تنطبق طريقة حساب تيار الخرج على النوعين معاً. لكن منظمات MPPT قد تحوّل جهد الألواح المرتفع إلى تيار شحن إضافي، لذا تحقق دائماً من قيمة التيار المحددة من الشركة المصنّعة.
لماذا يؤثر جهد البطارية في الحساب؟ عند ثبات قدرة الألواح، فإن مضاعفة جهد البطارية تخفض تيار الشحن إلى النصف، مما يتيح استخدام منظم أصغر.
