دليل حاسبة منظومة الطاقة الشمسية

شرح الخيارات وكيف تؤثر على النتائج

أ) الأحمال (الأجهزة)

هنا تقوم بإضافة الأجهزة التي ستعمل على المنظومة لحساب:

• الاستهلاك اليومي

• حجم الانفيرتر

• عدد الألواح

• سعة البطاريات

الأزرار:

1. إضافة جهاز: لإضافة جهاز جديد يدويًا.

2. إضافة جهاز جاهز…: لاختيار جهاز من قائمة جاهزة ثم إضافته بسرعة.

3. احسب: لحساب النتائج بناءً على الأجهزة والإعدادات.

ملاحظة مهمة:

• اختر "متزامن" للأجهزة التي قد تعمل معًا في نفس الوقت لتحديد حجم الانفيرتر.

• اختر "إقلاع" للأجهزة ذات تيار بدء أعلى (مثل الثلاجة والمضخة).

ب) جدول إدخال الأجهزة (الحقول)

عند إضافة جهاز ستظهر لك الحقول التالية:

1) الاسم

• ما هو؟ اسم الجهاز (ثلاجة، إنارة، مكيف…).

• الغرض: للتوضيح فقط.

2) العدد

• ما هو؟ عدد الأجهزة من نفس النوع.

• كيف يؤثر؟ يزيد الاستهلاك بنفس نسبة العدد.

3) الاستخدام: ساعات/يوم

• ما هي؟ عدد ساعات تشغيل الجهاز يوميًا.

• كيف تؤثر؟
  كلما زادت ساعات التشغيل زاد الاستهلاك اليومي (Wh) وبالتالي:

  • يزيد حجم البطاريات (Ah)

  • يزيد عدد الألواح

  • وقد يزيد حجم الانفيرتر (إذا كان الجهاز متزامن)

مثال سريع:
جهاز 100W يعمل 5 ساعات/يوم ⇒ 500Wh يوميًا (قبل تطبيق نسبة %).

4) الاستخدام: نسبة %

(Duty Cycle — نسبة التشغيل الفعلي)

• ما هي؟ نسبة عمل الجهاز الفعلية داخل ساعات التشغيل (يعمل ويفصل).

• متى تستخدمها؟

  • ثلاجة/فريزر: عادة 30% إلى 60%

  • مكيف انفرتر: 40% إلى 80%

  • إنارة LED: غالبًا 100%

  • سخان/غلاية: غالبًا 100% أثناء التشغيل

المعادلة:

الاستهلاك اليومي = القدرة × ساعات/يوم × العدد × (النسبة% ÷ 100)

مثال:
ثلاجة 200W تعمل 8 ساعات/يوم بنسبة 50%
الاستهلاك = 200 × 8 × 1 × 0.5 = 800Wh/يوم (بدل 1600Wh/يوم).

2) القدرة — طريقة إدخال قدرة الجهاز (W أو A)

أ) طريقة الإدخال

خياران:

1. واط (W)

   • تدخل القدرة مباشرة بالواط.

   • الأفضل إذا القدرة مكتوبة على الجهاز (أسهل وأدق).

2. أمبير (A)

   • تستخدمها إذا المكتوب على الجهاز أمبير بدل واط.

   • عندها تظهر حقول إضافية:

ب) الجهد (V)

مثال:

• 220V للأجهزة المنزلية (AC)

• أو 12V / 24V لأجهزة DC

ج) AC (تيار متناوب)

• فعِّل AC : إذا الجهاز يعمل على كهرباء البيت (220V).

• ألغِ AC : إذا الجهاز DC (مثل لمبات 12V، راوتر 12V).

د) PF (Power Factor) معامل القدرة

• يستخدم غالبًا مع أجهزة AC عند إدخال الأمبير لتحويل (V×A) إلى واط حقيقي.

• قيم شائعة:

  • محركات/كمبروسر: 0.7 إلى 0.9

  • أحمال إلكترونية جيدة: 0.85 إلى 0.95

• إذا لا تعرفه: 0.85 قيمة مناسبة كافتراضي.

ملاحظة: إذا كنت تدخل واط (W) مباشرة، غالبًا لن تحتاج PF.

3) الانفيرتر — خيارات تحديد حجمه

أ) متزامن (Simultaneous)

• المعنى: هل هذا الجهاز قد يعمل بنفس الوقت مع أجهزة أخرى؟

• إذا اخترت متزامن = نعم  يدخل في حساب:

  • انفيرتر (تشغيل)

  • انفيرتر (إقلاع)

كيف أقرر؟

•  للأجهزة التي تعمل غالبًا معًا: إنارة + ثلاجة + تلفزيون...

•  للأجهزة التي تعمل أحيانًا لوحدها: غسالة/مضخة تعمل دقائق

هذا الخيار يؤثر على حجم الانفيرتر وليس على الاستهلاك اليومي Wh (الاستهلاك يعتمد على ساعات/يوم ونسبة %).

ب) إقلاع × (Surge Multiplier)

• ما هو؟ مضاعف تيار/قدرة الإقلاع للأجهزة ذات بدء قوي (محركات/كمبروسر).

• قيم شائعة:

  • مقاومات/سخانات/LED: 1.0

  • تلفزيون/كمبيوتر: 1.1 – 1.3

  • ثلاجة/فريزر: 2.5 – 4

  • مضخة مياه/كمبروسر: 3 – 5

  • مكيف (غير انفرتر): 4 – 6 حسب النوع

كيف يؤثر؟
يزيد قيمة انفيرتر (إقلاع) وبالتالي قد تحتاج انفيرتر أكبر.

4) النتائج (Results)

بعد الضغط على "احسب" تظهر النتائج التالية (مثال):

• الاستهلاك اليومي: 800 Wh

• جهد المنظومة المقترح: 12 V

• الانفيرتر (تشغيل): 300 W

• الانفيرتر (إقلاع): 600 W

• الانفيرتر المقترح: 1000 W

• استطاعة الألواح المطلوبة: 238 W

• عدد الألواح: 1 × 550 W

• تيار MPPT (تقريبي): 25 A

البطاريات

• خيار 1: جل/AGM (DoD 50%)

  • السعة المطلوبة: 149 Ah

  • 12V × 1 توالي = 1 بطارية

• خيار 2: ليثيوم LiFePO4 (DoD 80%)

  • السعة المطلوبة: 93 Ah

  • 12V × 1 توالي = 1 بطارية

5) إعدادات المنظومة (System Settings)

هذه الإعدادات تضبط الحسابات لتقارب واقع منطقتك وتجهيزاتك.

تنبيه مهم: النتائج تقديرية وقد تختلف حسب جودة المعدات، حرارة الجو، الظلال، اتجاه وميل الألواح، وكفاءة الشحن/التفريغ. للاعتماد النهائي يُفضَّل مراجعة فني أو قياسات فعلية.

أ) عدد أيام الاستقلالية (Autonomy Days)

• ما هي؟ عدد الأيام التي تعمل فيها المنظومة بالبطاريات بدون شمس.

• كيف تؤثر؟ تزيد البطاريات مباشرة لأن الاستهلاك اليومي يُضرب بعدد الأيام.

  • 1 يوم: طبيعي

  • 2–3 أيام: مناسب لانقطاعات/شمس ضعيفة

  • أكثر من 3 أيام: البطاريات تكبر كثيرًا

ب) نوع البطارية (Battery Chemistry)

• LiFePO4 (DoD 80%)

  • تفريغ أعمق ⇒ سعة Ah أقل

  • أغلى لكن أفضل عمرًا وأداءً

• Gel/AGM (DoD 50%)

  • تفريغ أقل ⇒ تحتاج سعة أكبر

  • DoD = عمق التفريغ المسموح.

ج) كفاءة الانفيرتر (Inverter Efficiency)

• ما هي؟ نسبة الطاقة التي يمررها الانفيرتر للأحمال.

• قيم شائعة: 0.85 إلى 0.95

• الافتراضي: 0.90

• تأثيرها: كلما قلت الكفاءة احتجت بطاريات أكبر.

د) فواقد النظام (Derate)

• ما هي؟ خسائر شاملة (حرارة، أسلاك، غبار، زاوية الألواح، تظليل…).

• قيم شائعة: 0.70 إلى 0.85

• الافتراضي: 0.75 (خسائر ~25%)

• كيف تؤثر؟ تقل الطاقة الفعلية من الألواح ⇒ تزيد الألواح المطلوبة.

هـ) ساعات الشمس الفعّالة (PSH)

• ما هي؟ Peak Sun Hours — ساعات شمس “فعالة” مكافئة يوميًا.

• قيم تقريبية:

  • الشتاء: 2.5 – 4

  • الصيف: 4.5 – 6.5

  • متوسط الشرق الأوسط: 4 – 5.5

• كيف تؤثر؟ كلما زادت PSH قل عدد الألواح المطلوبة.

و) قدرة اللوح الواحد (W)

• ما هي؟ قدرة اللوح الذي ستشتريه (مثل 550W).

• كيف تؤثر؟ لا تغير الطاقة المطلوبة، لكنها تغير عدد الألواح:

  • لوح أعلى W ⇒ عدد ألواح أقل.

ز) جهد البطارية الواحدة (V)

• غالبًا 12V للبطاريات المنفصلة.

• يحدد عدد بطاريات التوالي للوصول إلى 12/24/48V.

ح) سعة البطارية الواحدة (Ah)

• مثل 200Ah

• تحدِّد عدد بطاريات التوازي للوصول للسعة المطلوبة.

كيف تختار الحاسبة جهد المنظومة (12/24/48V)؟

عادةً يتم اختياره حسب حجم الأحمال/الانفيرتر:

• أحمال صغيرة ⇒ 12V

• متوسطة ⇒ 24V

• كبيرة ⇒ 48V

السبب: رفع الجهد يقلل التيار على الأسلاك ويحسن الكفاءة.