مقدمه
وقتی صحبت از برق خورشیدی برای خانه یا ویلا می شود، اولین سوال تقریبا همه افراد این است که برای تامین برق خانه به چند پنل خورشیدی نیاز داریم و باتری با چه ظرفیتی باید بخریم. پاسخ درست به این سوال فقط با یک جمله یا یک عدد ثابت داده نمی شود، زیرا هر خانه الگوی مصرف خاص خود را دارد و شرایط تابش خورشید در هر شهر و منطقه نیز متفاوت است. دقیقا به همین دلیل است که محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری مهم ترین مرحله قبل از هر گونه اقدام برای خرید تجهیزات محسوب می شود و اگر در این مرحله اشتباه کنید، کل سیستم شما در عمل یا کم می آورد یا بیش از حد گران می شود.
خیلی ها نگاهشان این است که تعداد پنل را از روی تجربه دیگران یا توصیه های کلی برآورد کنند و بعد در وسط کار متوجه می شوند که سیستم توان روشن کردن همزمان وسایل مهم خانه را ندارد یا در زمستان به شدت کم می آورد. برخی دیگر هم فقط روی خرید باتری های بزرگ تمرکز می کنند اما چون محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری را به شکل متوازن انجام نداده اند، باتری ها هیچ وقت درست شارژ نمی شوند و زود خراب می شوند. در حالی که اگر همین ابتدا یک محاسبه مهندسی اما قابل فهم انجام شود، می توان با ظرفیت منطقی و هزینه کنترل شده یک سیستم خورشیدی کارآمد داشت.
فروشگاه عالی سان پرگاس به عنوان یک مجموعه تخصصی در حوزه برق خورشیدی، در پروژه های خانه و ویلا همیشه از همین نقطه شروع می کند. یعنی قبل از صحبت جدی درباره برند پنل، نوع اینورتر یا مدل باتری، ابتدا محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری برای همان خانه خاص انجام می شود و نتیجه به زبان ساده برای کاربر توضیح داده می شود. در این مقاله نیز تصمیم داریم به همین سبک جلو برویم و مرحله به مرحله نشان بدهیم که چگونه می توانید مصرف خود را حساب کنید، چطور این مصرف را به ظرفیت پنل و باتری تبدیل کنید و در نهایت یک تصویر نسبتا دقیق از سیستم مناسب خانه خود به دست بیاورید.
- مفاهیم پایه قبل از محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری
2.1 تفاوت توان و انرژی به زبان ساده
قبل از این که وارد محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری شویم، باید یک تفاوت بسیار مهم را خوب درک کنیم. در برق با دو مفهوم اصلی سر و کار داریم: توان و انرژی. توان بر حسب وات یا کیلووات اندازه گیری می شود و نشان می دهد یک وسیله در هر لحظه چقدر برق مصرف می کند. مثلا اگر روی کولر گازی نوشته شده 2000 وات یعنی در لحظه کار، توان مصرفی آن حدود 2 کیلووات است. اما انرژی بر حسب وات ساعت یا کیلووات ساعت بیان می شود و حاصل ضرب توان در مدت زمان استفاده است. قبض برق شما بر اساس کیلووات ساعت محاسبه می شود نه صرفا کیلووات.
چرا این موضوع برای محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری مهم است چون پنل ها و باتری ها باید انرژی روزانه مورد نیاز خانه را تامین کنند نه فقط توان لحظه ای. شما باید بدانید یخچال چند ساعت در روز کار می کند، پمپ آب چند دقیقه در روز روشن است، تلویزیون و روشنایی چند ساعت در روز استفاده می شوند و بعد مجموع انرژی مصرفی همه این ها را محاسبه کنید. تنها در این صورت است که محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری شما واقعی و قابل اعتماد خواهد بود.
2.2 آشنایی با واحدهای اصلی در محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری
در فرآیند محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری با چند واحد ساده زیاد سر و کار داریم که اگر آن ها را بشناسید، خواندن فرمول ها و مثال ها برای شما راحت تر می شود. کیلووات ساعت که روی قبض برق هم می بینید واحد انرژی است و هر یک کیلووات ساعت یعنی مصرف یک وسیله 1000 واتی به مدت یک ساعت. وات و کیلووات نیز واحد توان هستند، یعنی مقدار مصرف در هر لحظه. آمپر ساعت نیز واحدی است که بیشتر برای ظرفیت باتری استفاده می شود و نشان می دهد باتری به طور نظری می تواند چند ساعت جریان مشخصی را تامین کند.
در محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری معمولا ابتدا مجموع انرژی مصرفی را بر حسب کیلووات ساعت در روز به دست می آوریم. سپس با استفاده از تعداد ساعت خورشیدی مفید در منطقه، ظرفیت پنل ها را بر حسب کیلووات تعیین می کنیم. بعد با تبدیل این انرژی به مقادیر بر حسب ولت و آمپر و در نظر گرفتن عمق دشارژ مجاز، ظرفیت باتری را بر حسب آمپر ساعت محاسبه می کنیم. فروشگاه عالی سان پرگاس این تبدیل ها را با استفاده از نرم افزار و تجربه عملی انجام می دهد اما شما نیز با درک همین واحدهای ساده می توانید مسیر محاسبات را دنبال کنید.
2.3 مفهوم ساعت خورشید مفید و نقش اقلیم ایران
یکی از مهم ترین پارامترها در محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری، عددی است به نام ساعت خورشید مفید. این عدد نشان می دهد که اگر تابش خورشید را در طول یک روز با شدت استاندارد یکسان فرض کنیم، معادل چند ساعت تابش کامل دریافت می کنیم. برای مثال ممکن است در یک شهر تابش خورشید از ساعت 9 تا 17 ادامه داشته باشد اما شدت آن در صبح و عصر کمتر است. در محاسبه، مجموع این تابش ها را به شکل معادل چند ساعت تابش کامل در نظر می گیرند.
در بسیاری از شهرهای ایران این عدد بین 4 تا 6 ساعت در روز در طول سال در نظر گرفته می شود. در شهرهای آفتابی مانند یزد و کرمان معمولا ساعت خورشید مفید بیشتر است و در مناطق شمالی و مرطوب مقداری کمتر. وقتی محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری انجام می شود، کارشناسان فروشگاه عالی سان پرگاس با توجه به شهر و شرایط آب و هوایی شما، این عدد را به صورت محافظه کارانه انتخاب می کنند تا سیستم در ماه های ضعیف سال نیز عملکرد قابل قبولی داشته باشد.
- مرحله اول: محاسبه دقیق مصرف برق روزانه خانه
3.1 روش ساده با استفاده از قبض برق
ساده ترین روش برای شروع محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری استفاده از قبض برق است. روی قبض برق معمولا میزان مصرف شما در یک دوره مثلا 30 روزه بر حسب کیلووات ساعت نوشته شده است. اگر این عدد را بر تعداد روزهای دوره تقسیم کنید، میانگین مصرف روزانه خانه شما به دست می آید. مثلا اگر روی قبض نوشته شده 300 کیلووات ساعت در یک ماه، مصرف روزانه حدود 10 کیلووات ساعت است.
البته این عدد شامل تمام مصرف برق خانه شما در تمام ساعات است و ممکن است شما قصد نداشته باشید همه این مصرف را با سیستم خورشیدی تامین کنید. اما همین عدد یک نقطه شروع مناسب برای محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری است و به شما می گوید که در چه ابعادی باید فکر کنید. در ادامه می توانید این عدد را با روش دقیق تر و با لیست وسایل مصرف کننده اصلاح و دقیق تر کنید.
3.2 روش دقیق تر با لیست وسایل و ساعات کارکرد
روش دوم برای محاسبه مصرف برق، نوشتن یک لیست از وسایل اصلی برق خانه و زمان تقریبی استفاده از هر کدام در طول روز است. این روش برای محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری بسیار مفید است چون به شما اجازه می دهد در صورت نیاز برخی مصرف کننده ها را حذف یا محدود کنید و سیستم را متناسب با نیازهای ضروری خود طراحی کنید. برای هر وسیله توان نامی که روی برچسب آن به صورت وات نوشته شده را یادداشت کنید و آن را در ساعات استفاده ضرب کنید تا انرژی روزانه آن وسیله به دست آید.
به عنوان نمونه یخچال ممکن است توان 150 وات داشته باشد اما در طول شبانه روز به صورت متناوب کار می کند و مجموع زمان روشن بودن آن در حدود 8 ساعت است، بنابراین مصرف روزانه آن حدود 1.2 کیلووات ساعت خواهد بود. تلویزیون 100 واتی اگر روزی 4 ساعت روشن باشد، مصرفش 0.4 کیلووات ساعت است. روشنایی، پمپ آب، کولر، کامپیوتر و شارژرها را هم به همین صورت در محاسبات خود لحاظ کنید.
3.4 نکته های مهم قبل از ورود به محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری
قبل از این که وارد فرمول ها و اعداد شویم، چند نکته کوچک اما مهم وجود دارد. اول این که بهتر است در محاسبه مصرف خود کمی واقع بین و حتی کمی محافظه کار باشید. یعنی اگر در مورد ساعات استفاده از یک وسیله شک دارید، عدد کمی بالاتر را در نظر بگیرید تا محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری روی حالت خوش بینانه شدید نباشد. دوم این که باید تصمیم بگیرید آیا می خواهید تمام مصرف خانه را با سیستم خورشیدی تامین کنید یا فقط بخش مهمی از آن را. در بسیاری از پروژه های شهری، تامین 50 تا 70 درصد مصرف واقع بینانه تر است.
نکته سوم این است که اگر در برخی فصل ها مثل تابستان مصرف کولر گازی بسیار بالا می رود، بهتر است این موضوع را جداگانه بررسی کنید. گاهی از نظر اقتصادی منطقی نیست که سیستم را فقط برای چند هفته مصرف بسیار بالا طراحی کنید. در این مواقع تیم فروشگاه عالی سان پرگاس معمولا پیشنهاد می دهد که کولر گازی عمدتا با برق شبکه کار کند و سیستم خورشیدی بیشتر بارهای پایه و متوسط را پوشش دهد و محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری بر اساس این دید انجام شود.
- مرحله دوم: تبدیل مصرف روزانه به ظرفیت مورد نیاز پنل ها
4.1 فرمول پایه محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی
حال که مصرف روزانه مشخص شد، نوبت به بخش جذاب محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری می رسد. برای محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی ابتدا از یک فرمول ساده شروع می کنیم. در حالت پایه می توان گفت:
ظرفیت مورد نیاز پنل ها بر حسب کیلووات = مصرف روزانه بر حسب کیلووات ساعت تقسیم بر تعداد ساعت خورشید مفید ضرب در ضریب تلفات
اگر مصرف روزانه شما 4 کیلووات ساعت باشد و در شهر شما متوسط ساعت خورشید مفید را 5 در نظر بگیریم، در حالت بدون تلفات ظرفیت اولیه پنل ها 0.8 کیلووات می شود. اما چون در سیستم تلفات اینورتر، کابل ها و زاویه نصب وجود دارد، در محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری باید این ظرفیت را کمی بزرگ تر در نظر بگیریم.
4.2 نقش تلفات سیستم و ضریب اطمینان در محاسبات
در یک سیستم واقعی همه انرژی تولید شده توسط پنل ها به مصرف نمی رسد. بخشی از آن در تبدیل اینورتر، بخشی در کابل ها و بخشی به علت کار نکردن پنل ها در شرایط ایده آل از دست می رود. معمولا در محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری یک ضریب برای تلفات در نظر گرفته می شود. اگر این ضریب را مثلا 1.3 در نظر بگیریم یعنی در عمل حدود 30 درصد انرژی تولیدی در مسیر تلف می شود یا در دسترس مصرف کننده قرار نمی گیرد.
بنابراین فرمول اصلاح شده برای محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی می شود: ظرفیت پنل ها برابر است با مصرف روزانه تقسیم بر عدد ساعت خورشید مفید ضرب در 0.7 که معکوس ضریب تلفات 1.3 است. در عمل برای ساده کردن، بسیاری از طراحان ظرفیت بدست آمده را در حدود 20 تا 30 درصد افزایش می دهند تا هم تلفات پوشش داده شود و هم سیستم در روزهای کمی ابری نیز کارایی قابل قبول داشته باشد.
4.3 مثال عددی کامل برای یک واحد 80 متری شهری
فرض کنیم برای یک خانه 80 متری شهری مصرف روزانه را حدود 4 کیلووات ساعت در نظر گرفته ایم. اگر شهر در منطقه ای با ساعت خورشید مفید حدود 5 ساعت در روز باشد و ضریب تلفات را 1.3 در نظر بگیریم، محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی به شکل زیر خواهد بود:
ظرفیت پنل ها = 4 تقسیم بر 5 ضرب در 1.3 = حدود 1.04 کیلووات
یعنی ظرفیت نامی پنل های شما باید حدود 1 تا 1.2 کیلووات باشد. اگر از پنل های 400 واتی استفاده کنید، با 3 پنل 400 واتی ظرفیت 1.2 کیلووات را به دست می آورید که برای این مصرف مثال ما عدد مناسبی است. در عمل تیم فنی فروشگاه عالی سان پرگاس ممکن است با توجه به جزئیات پروژه، 3 یا 4 پنل را پیشنهاد بدهد تا محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری کمی محافظه کارانه تر باشد و در ماه های زمستان نیز سیستم عملکرد بهتری داشته باشد.
4.4 مثال عددی کامل برای یک ویلای خارج شهر
حالا یک مثال دیگر برای ویلا در منطقه خارج از شهر با مصرف کمی متفاوت می زنیم. فرض کنید در ویلا مصرف روزانه شما حدود 6 کیلووات ساعت است و به دلیل موقعیت جغرافیایی، ساعت خورشید مفید را 5.5 ساعت در نظر می گیریم. در این حالت محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی به صورت زیر خواهد بود:
ظرفیت پنل ها = 6 تقسیم بر 5.5 ضرب در 1.3 ≈ حدود 1.42 کیلووات
اگر از پنل های 450 واتی استفاده شود، با 4 پنل ظرفیت 1.8 کیلووات ایجاد می شود که از مقدار محاسبه شده بالاتر است و حاشیه ایمنی خوبی ایجاد می کند. این دقیقا همان منطق محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری است که در پروژه های واقعی فروشگاه عالی سان پرگاس به کار می رود. ظرفیت کمی بالاتر از محاسبه نظری انتخاب می شود تا سیستم در عمل نیز مطابق انتظار کاربر رفتار کند.
- مرحله سوم: محاسبه ظرفیت باتری بر اساس ساعات مورد نیاز در شب
5.1 چه وسایلی را باید در محاسبه ظرفیت باتری لحاظ کنیم
در محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری در سیستم های دارای ذخیره انرژی، لازم نیست همه مصرف روزانه را وارد بخش باتری کنید. شما باید مشخص کنید که دقیقا می خواهید در زمان شب یا هنگام قطعی برق چه وسایلی حتما باید کار کنند. برای بسیاری از کاربران مهم ترین موارد شامل روشنایی، یخچال، تلویزیون و شاید چند وسیله کوچک دیگر است و نیازی نیست کولر گازی یا وسایل بسیار پر مصرف را وارد محاسبه ظرفیت باتری کنند.
برای مثال ممکن است تصمیم بگیرید در زمان قطعی برق، فقط 300 وات روشنایی، یخچال 150 واتی و تلویزیون 100 واتی روی باتری کار کنند و مجموعا حدود 550 وات مصرف داشته باشید. اگر بخواهید این وسایل را مثلا 6 ساعت با باتری روشن نگه دارید، انرژی مورد نیاز از باتری حدود 3.3 کیلووات ساعت خواهد بود. این عدد پایه اولیه برای محاسبه ظرفیت باتری است.
5.2 فرمول های کاربردی برای محاسبه ظرفیت باتری بر حسب آمپر ساعت
برای تبدیل انرژی مورد نیاز به ظرفیت باتری باید از رابطه ساده زیر استفاده کنیم:
ظرفیت باتری بر حسب آمپر ساعت = انرژی مورد نیاز بر حسب وات ساعت تقسیم بر ولتاژ باتری تقسیم بر عمق دشارژ مجاز
اگر انرژی مورد نیاز 3300 وات ساعت باشد و شما از سیستم 24 ولت استفاده کنید و عمق دشارژ مجاز باتری را 0.5 در نظر بگیرید، محاسبه ظرفیت باتری به شکل زیر خواهد بود:
3300 تقسیم بر 24 تقسیم بر 0.5 ≈ 275 آمپر ساعت
این یعنی برای تامین این سطح از مصرف شبانه، به بانکی از باتری ها با ظرفیت موثر حدود 275 آمپر ساعت در ولتاژ 24 ولت نیاز دارید. در عمل این ظرفیت با ترکیب دو یا چند باتری سری و موازی ایجاد می شود. این همان بخشی از محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری است که بسیاری از افراد را گیج می کند، اما وقتی آن را به این شکل مرحله ای ببینید، متوجه می شوید که ماجرا پیچیده تر از چند ضرب و تقسیم ساده نیست.
5.3 تاثیر عمق دشارژ مجاز روی محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری
یک نکته بسیار مهم در محاسبه ظرفیت باتری این است که نمی توانیم تمام ظرفیت نامی باتری را مصرف کنیم. هر باتری یک عمق دشارژ مجاز دارد که اگر بیش از آن تخلیه شود، عمر آن به شدت کم می شود. برای بسیاری از باتری های سرب اسید عدد مناسب حدود 50 درصد است، یعنی در محاسبات باید فرض کنیم فقط نصف ظرفیت باتری واقعا قابل استفاده است. برای باتری های لیتیومی این عدد ممکن است بالاتر باشد و بتوان تا 80 درصد ظرفیت را استفاده کرد.
بنابراین در محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری وقتی در فرمول عمق دشارژ مجاز را لحاظ می کنیم، در واقع داریم ظرفیت نامی باتری را بزرگ تر از مقدار انرژی مورد نیاز انتخاب می کنیم تا باتری ها در محدوده امن کار کنند. فروشگاه عالی سان پرگاس در طراحی سیستم های خود این پارامتر را بر اساس نوع باتری و شرایط کار تنظیم می کند تا عمر باتری ها در محدوده مطلوب باقی بماند و کاربر مجبور نشود زودتر از انتظار هزینه تعویض باتری را بپردازد.
5.4 مثال عددی کامل برای انتخاب باتری در خانه و ویلا
فرض کنید در مثال خانه شهری، تصمیم گرفته اید در زمان قطع برق فقط 250 وات روشنایی، یخچال 150 واتی و چند شارژر را به طور متوسط مجموعا 450 وات به مدت 4 ساعت از طریق باتری تغذیه کنید. انرژی مورد نیاز شما 450 ضرب در 4 یعنی 1800 وات ساعت یا 1.8 کیلووات ساعت خواهد بود. اگر سیستم 24 ولتی و عمق دشارژ 0.5 در نظر بگیریم، ظرفیت باتری به صورت زیر محاسبه می شود:
1800 تقسیم بر 24 تقسیم بر 0.5 ≈ 150 آمپر ساعت
در عمل می توان دو باتری 12 ولت 100 آمپر ساعت را به صورت سری استفاده کرد تا یک بانک 24 ولت 100 آمپر ساعت تشکیل شود و با کمی محافظه کاری یا اضافه کردن یک باتری دیگر به 150 آمپر ساعت نزدیک شد. در ویلا که ممکن است بخواهید مصرف بیشتری را در زمان غیاب برق شبکه پوشش دهید، محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری همین مسیر را طی می کند اما با اعداد کمی بالاتر. تیم عالی سان پرگاس در هر پروژه این محاسبات را انجام می دهد و نتیجه را روی نقشه و طرح سیستم به شما نشان می دهد.
- هماهنگی بین ظرفیت پنل، باتری و اینورتر
6.1 چرا نباید فقط روی محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری تمرکز کرد
اگرچه موضوع اصلی این مقاله محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری است، اما باید توجه داشت که این دو جزء در خلأ کار نمی کنند و باید با اینورتر و الگوی مصرف هم هماهنگ باشند. ممکن است شما ظرفیت پنل ها را به درستی بر اساس مصرف روزانه محاسبه کرده باشید، اما اینورتر شما توان راه اندازی همزمان چند مصرف کننده اصلی را نداشته باشد و سیستم در عمل قطع و وصل های آزار دهنده داشته باشد. در نتیجه یک طراحی خوب همیشه این سه جزء را با هم نگاه می کند.
در فروشگاه عالی سان پرگاس وقتی محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری انجام می شود، بلافاصله بحث انتخاب اینورتر مناسب نیز مطرح می شود. توان اینورتر باید به گونه ای انتخاب شود که اوج مصرف همزمان شما را با کمی حاشیه پوشش دهد. برای مثال اگر حداکثر مصرف همزمان خانه شما حدود 2 کیلووات باشد، انتخاب اینورتر 3 کیلوواتی منطقی تر از اینورتر 1.5 کیلوواتی است حتی اگر محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری نشان دهد که تولید انرژی روزانه شما از نظر مجموع کافی است.
6.2 انتخاب توان اینورتر بر اساس اوج مصرف همزمان
برای انتخاب توان اینورتر باید علاوه بر مصرف روزانه، به ترتیبی که وسایل همزمان روشن می شوند نیز نگاه کنید. ممکن است مجموع انرژی روزانه شما متوسط باشد اما در یک بازه کوتاه چند مصرف کننده سنگین مثل پمپ آب، یخچال و کولر به صورت همزمان کار کنند. در این حالت اگر اینورتر توان کافی نداشته باشد، هنگام راه افتادن این وسایل یا در لحظه اوج جریان راه اندازی آن ها دچار خطا و قطع می شود.
در محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری معمولا یک جدول جداگانه از اوج مصرف همزمان تهیه می شود و بر اساس آن توان اینورتر تعیین می شود. مثلا اگر در بدترین حالت انتظار دارید مجموع مصرف همزمان تا 2500 وات بالا برود، اینورتر 3 کیلوواتی یک انتخاب منطقی است. فروشگاه عالی سان پرگاس در طراحی های خود این جدول را به صورت شفاف برای مشتری تهیه می کند تا کاربر بداند در چه شرایطی سیستم ممکن است به مرز توان خود نزدیک شود و در صورت نیاز الگوی مصرف را مدیریت کند.
6.3 سناریوهای متعادل برای خانه های مختلف
در عمل برای بسیاری از خانه ها سناریوهای متعادل و تکرار شونده ای وجود دارد که می توانند به عنوان نقطه شروع محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری استفاده شوند. مثلا برای یک خانه شهری کوچک که هدف آن تامین 40 تا 60 درصد مصرف و پوشش روشنایی و یخچال و چند وسیله سبک است، سیستم 1 تا 2 کیلووات پنل با باتری 100 تا 200 آمپر ساعت و اینورتر 2 تا 3 کیلووات اغلب منطقی است. برای ویلاها این اعداد معمولا کمی بالاتر انتخاب می شود.
البته این ها فقط الگوهای اولیه هستند و هر پروژه باید با محاسبات اختصاصی بررسی شود. اما داشتن چنین الگوهایی باعث می شود وقتی به فروشگاه عالی سان پرگاس مراجعه می کنید، ذهنیت اولیه ای از اندازه سیستم داشته باشید و توضیحات کارشناسان درباره محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری برای شما ملموس تر باشد.
6.4 نقش طراحی تخصصی فروشگاه عالی سان پرگاس در انتخاب ترکیب مناسب
در نهایت باید تاکید کرد که محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری اگرچه با چند فرمول ساده شروع می شود، اما در جزئیات نیازمند تجربه و شناخت رفتار واقعی تجهیزات است. فروشگاه عالی سان پرگاس به دلیل اجرای ده ها پروژه مختلف در خانه ها و ویلاهای گوناگون، داده ها و تجربیات عملی ارزشمندی در اختیار دارد که در نرم افزارهای طراحی خود لحاظ می کند. نتیجه این است که ظرفیت پنل، باتری و اینورتر نه فقط بر اساس فرمول های کتابی، بلکه بر اساس عملکرد واقعی در شرایط ایران انتخاب می شوند.
این تجربه باعث می شود پیشنهاد نهایی عالی سان پرگاس معمولا نه بیش از حد خوش بینانه باشد و نه آن قدر محافظه کار که هزینه شما غیر منطقی بالا برود. این همان تفاوت اصلی بین محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری توسط یک کاربر بدون تجربه و یک تیم مهندسی با سابقه است.
- مثال های واقعی از طراحی سیستم برای خانه و ویلا
7.1 سناریوی خانه شهری با مصرف متوسط
فرض کنید یک خانواده در آپارتمانی 90 متری در شهر با تابش متوسط زندگی می کنند. مصرف روزانه آن ها با روش های توضیح داده شده حدود 5 کیلووات ساعت برآورد شده است و آن ها تصمیم گرفته اند حدود 60 درصد این مصرف یعنی 3 کیلووات ساعت را با سیستم خورشیدی تامین کنند. در محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی، با فرض 5 ساعت خورشید مفید و ضریب تلفات، ظرفیت مورد نیاز پنل حدود 0.8 کیلووات می شود که با 3 پنل 350 یا 400 واتی قابل تامین است.
برای باتری، این خانواده فقط می خواهد در زمان قطعی برق شبانه روشنایی، یخچال و تلویزیون به مدت 3 تا 4 ساعت فعال باشند. مصرف متناظر با این حالت مثلا 1.5 کیلووات ساعت محاسبه می شود. با سیستم 24 ولتی و عمق دشارژ 50 درصد، ظرفیت باتری حدود 125 آمپر ساعت به دست می آید که با دو باتری 12 ولت 100 آمپر ساعت به صورت سری ترکیبی قابل قبول ایجاد می شود. اینورتر 2 یا 3 کیلووات نیز برای این مجموعه مناسب است. این نوع محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری بارها در پروژه های واقعی فروشگاه عالی سان پرگاس انجام شده و در عمل جواب داده است.
7.2 سناریوی ویلای تفریحی با حضور در آخر هفته
در سناریوی دوم یک ویلای 120 متری را در نظر بگیرید که صاحبان آن عمدتا آخر هفته ها از آن استفاده می کنند. در این ویلا مصرف روزانه در روزهای حضور حدود 4 تا 5 کیلووات ساعت است اما در طول هفته مصرف بسیار کم است. در محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی در این حالت می توان از ظرفیت کمی پایین تر استفاده کرد و روی باتری و مدیریت مصرف تمرکز بیشتری داشت، چون در طول هفته پنل ها فرصت کافی برای شارژ کامل باتری ها دارند.
اگر قرار باشد در زمان حضور، مصرف پایه و بخشی از مصارف متوسط با خورشید تامین شود، ظرفیت پنل در محدوده 1.2 تا 1.5 کیلووات و باتری در محدوده 200 تا 300 آمپر ساعت در سیستم 24 یا 48 ولت می تواند منطقی باشد. فروشگاه عالی سان پرگاس در این نوع پروژه ها با توجه به این که ویلا خالی از سکنه می ماند، در محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری به موضوعات امنیتی و حفاظت از باتری ها در زمان عدم حضور نیز توجه می کند و تنظیمات ایمنی خاصی روی سیستم اعمال می کند.
7.3 سناریوی خانه پر مصرف با کولر گازی و پمپ آب
در سناریوی سوم یک خانه حیاط دار در شهر گرم را در نظر می گیریم که علاوه بر مصرف عادی، کولر گازی 24000 و پمپ آب قوی نیز دارد. در این حالت مصرف روزانه ممکن است به 10 کیلووات ساعت یا بیشتر برسد. اگر مالک بخواهد کل این مصرف را با سیستم خورشیدی تامین کند، محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری به اعداد نسبتا بزرگ می رسد و سیستم به لحاظ هزینه و فضا سنگین می شود. در عمل در چنین مواردی حرفه ای ترین کار انتخاب یک سطح پوشش هدفمند است.
برای مثال می توان تصمیم گرفت که بار کولر گازی عمدتا با برق شبکه تامین شود و سیستم خورشیدی بیشتر بارهای پایه و متوسط را پوشش دهد. در این صورت ظرفیت پنل خورشیدی در محدوده 3 تا 4 کیلووات و باتری 300 تا 500 آمپر ساعت بسته به ساعات مورد نیاز در شب می تواند انتخاب شود. فروشگاه عالی سان پرگاس در این پروژه ها معمولا چند سناریو با ظرفیت های مختلف ارائه می کند و تفاوت آن ها را از نظر هزینه و سطح پوشش به طور شفاف به مشتری نشان می دهد تا او بتواند تصمیم آگاهانه بگیرد.
7.4 تحلیل این مثال ها از نظر محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری
وجه مشترک همه این مثال ها این است که محاسبه ظرفیت پنل خورشیدی و باتری همیشه از مصرف واقعی شروع می شود، سپس با در نظر گرفتن هدف پروژه و شرایط اقلیمی ظرفیت پنل محاسبه می شود و بعد با نگاه به ساعات مورد نیاز در شب و سطح استقلال از شبکه، ظرفیت باتری تعیین می گردد. هیچ عدد جادویی ثابت برای همه وجود ندارد و هر خانه یا ویلا باید روی مدار مصرف خودش بررسی شود. این دقیقا همان رویکردی است که عالی سان پرگاس در پروژه های خود دنبال می کند.