17/04/2025
💢تصميم نظام طاقة شمسية لمنزل متوسط يغني تماما عن الكهرباء الحكومية
خارطة الطريق كما يلي :
1/ تحديد الاحتياج الكلي
2 / تحديد احتياج الليل واحتياح النهار
3/ تحديد حجم الانفرتر
4/ تحديد عدد الالواح
5/ تحديد حجم البطارية
6/ تقدير التكلفة
حاغطي كل ما مذكور اعلاه بالاضافة لمعلومان مهمة عن الالواح والبطاريات والمحولات , اعمل حفظ للبوست عشان ترجع ليو وشبرو عشان غيرك يستفيد.
الفيديو المرفق للنظام الركبتو قبل الحرب بفترة قليلة والان سرقتو قوات الدعم السريع 🤷، ركب لي النظام ده اشطر واصدق مهندس طاقة شمسية ممكن تلاقي. معاذ سيداحمد خالد
🟢تحديد الاحتياج الكلي:
حينما نتحدث عن الاحتياج الخطوة الاولي تحديد الكهرباء التي يستهلكها كل جهاز في ساعة التشغيل الواحدة. ثم تحديدعدد ساعات تشغيل لكل جهاز :
ميكفات الموية (الصحراوية) : 250 وات في الساعة
التلاجة ال16 قدم : 150 وات
الفريزر 12 قدم. 100 وات
مروحة السقف: 80 وات
لمبة اضاءة 60 وات
شاشة تلفزيون 40 بوصة ورسيفر :150 وات
موتور نص حصان : 500 وات
المكيفات عددها 3 افتراض المكيفات حتشتغل 16 ساعة من 11 صباحا لحدي 3 صباحا كل يوم في عدد اربعة مكيفات دي 12 كيلو وات
التلاجة 24 ساعة : دي 3.6 كيلو وات
المراوح عددها 6 تشتغل 18 ساعة : 8.6
لمبات الاضاءة 10 لمبات 8 ساعات : 4.8 كيلو وات
التلفزيون 12 ساعة : 1.8 كيلوات
الموتور 4 ساعات يوميا : 2 كيلو
الفريزر 12 ساعة يوميا : 1.2 من 8 صباحا ل 8 مساء
اجمالي الاحتياج 34 كيلو وات لليوم ليل ونهار.ينقص ويزيد حسب نوع الاجهزة العندك والماركة وهل جديدة او قديمة وطريقة استعمالك ، مثلا التلاجة اذا كانت بتفتح كل خمس دقايق استهلاكا بزيد، والاهم الموسم ، الحسبة دي علي الصيف في الشتاء حتقل جدا .
🟡 استهلاك الليل واستهلاك النهار، الان عرفنا عايزين كهرباء قدر شنو نحتاج الان لتقسيم ال 34 كيلو وات الاستهلاك الكلي لاستهلاك نهاري واستهلاك ليلي ، الاستهلاك الليلي حيكون من الساعة الرابعة عصرا الي الساعة 8 صباح اليوم التالي يعني 16 ساعة.
الاستهلاك الليلي للمكيفات 8.25 كيلو وات واللمبات حتسحب 4.8 كيلو وات وهكذا نكمل الحسبة دي حنلقي انو الاستهلاك خلال ساعات الليل ( من اربعة عصر لحدي تمنية صباحا) 21.5 كيلو وات والاستهلاك خلال ساعات النهار 12.5 كيلو وات .
السؤال هل حاعتمد علي البطارية بالكامل لتغطية ال 21.5 كيلو دي ؟ يعني هل محتاج بطارية بسعة 21 كيلو ؟ الاجابة لا .
انا اخترت ساعات النهار من 8 صباحا لحدي 4 عصرا لانو دي الفترة الفيها الالواح قادرة تغطي الاحتياج بالكامل ، بعد اربعة لازم تكمل من البطارية وقبل تمنية لازم تكمل من البطارية لكن الالواح حتستمر تدي كهربا، فلازم احسب حتجيني كهرباء كم خلال الفتري دي واخصمو من. ال 21.5 كيلو عشان احدد سعة البطارية الانا حاستخدما .نقيف هنا ونمشي للانفرتر والالواح ونجي راجعين تاني للبطارية.
🔴الان نريد ان نعرف بناء علي حجم الاحتياج اعلاه كم سعة الا نفرتر او المحول ؟
البحدد حجم الانفرتر هو الحمل الكلي للبيت لما تشغل كل الاجهزة في نفس الوقت يعني مثلا لبيت الهناء حقنا ده لو شغلت كل الاجهزة في نفس الوقت استهلاكك حيكون 3 كيلو وات في الساعة . ولازم تدي 30% زيادة ، يعني محول او انفرتر 5 كيلو وات كافي جدا ، طبعا في ناس بقولو ليك اشتري اكبر عشان الstartup surge, اللي هو اللحظة حقت نقرة اي جهاز بسحب كهرباء اكبر من استهلاكو المعتاد، لكن الانفرترات معظما بقت تجي بقدرة تحمل لضعف طاقتا لمدة خمس لعدة ثواني فما محتاجين نتحسب للحكاية دي ، المهم انفرتر 5 كيلو وات كافية
🔵كم لوح ساستخدم ؟
قبل كل شي العمر الافتراضي للالواح هو 25 سنة. الحوجة الكلية 34 كيلو وات وهو مقدار الكهرباء التي نريد من الالواح الشمسية توليدها خلال كل يوم في ساعات السطوع عشان تغطي كامل استهلاك اليوم نهار وليل ، طبعا الالواح بتبدا تولد كهرباء مع اول خيط من اشعة الشمس لكن بتكون شغالة بنسبة قليلة من سعتا وتزيد تدريجيا لحدي ما تصل الذروة منتصف النهار وتبدا تنقص لحدي ما تبقي صفر عند غياب الشمس الصورة المرفقة الفيها منحني في شكل جرس ده منحني انتاج الكهرباء من الواح الطاقة الشمسية في الخرطوم ، عشان كده في شي اسمو ساعات السطوع الفعالة، يعني بجمعو كمية الكهرباء الانتجا لوح واحد خلال اليوم ويقسمو علي الانتاج القياسي المفروض ينتجو اللوح (550 وات كل ساعة) يعني الشمس من الشروق للمغيب ممكن تكون 11 ساعة لكن ساعات السطوع الفعالة 7.5 ، المهم ما تشغل بالك كتير لو ما وضحت ليك دي تفريعة ما مهمة ، للتبسيط كل لوح 550 وات سينتج من 4 ل 4.4 كيلو وات في اليوم.
الزبدة عشان ننتج 34 كيلو وات في الخرطوم محتاجين 10 الواح ( حتنتج41 كيلو ) العدد لازم زوجي لو 8 حانتج 32
بالاضافة تلي انو لازم احسب من 20 ل 30 فقد ، ومهم جدا تتذكر انو جزو من ال 41 كيلو وات دي حتنتجا الالواح خلال "ساعات الليل" من 4 عصر للمغيب ومن شروق الشمس لحدي 8 صباحا ، ودي لما نحسبا وفق المنحي الفي الصورة حنلقاها حوالي 5.7 كيلوات ، يعني البطارية مفروض تغطي 15.8 كيلو وات والشمس حتغطي 5.7 كيلو وات من احتياج كهربة المساء ( 21.5 كيلو وات). بينما ال 12.5 كيلو استهلاك النهار حتغطيها الالواح كليا.
الالواح خلال ساعات الذروة حتكون شغالة تغطي حوجة البيت وتشحن البطارية .
🟢الان نعود للبطارية
البطارية لو رصاص حتقدر تستخدم 60% من سعتا التخزينية وبتعيش سنتين تقريبا لو ليثيوم حتقدر تستخدم 90% من سعتا وبتعيش عشرة سنوات ، وعليه لو حنستخدم ليثيوم نحن محتاجين بطارية 17.5 كيلو وات ولو حنستخدم بطارية رصاص محتاحين بطارية تكون تقريبا 26.3 كيلو وات.
✨تصميم النظام سيكون كما يلي :
اذا الحسابات علي الورقة بتقول محتاجين بطارية 17.5 كيلو وات ، وانفرتر 5 كيلو وات و 10 الواح 550 وات لتشغيل المنزل بشكل كامل 24 ساعة ، لكن الحسابات في الواقع بتختلف من حسابات الورق ، فعليه انا شخصيا لبيتي بنفس الحسابات اعلاه ، حاجيب بطارية 15 كيلو وات ، 10 الواح وانفرتر 5 كيلو وات دي كلها يمكن تقليل ساعات الاستهلاك المذكورة في الافتراضات حقتنا،
🔺هل ممكن ابني نظامي بشكل تدريجي ؟
ده سؤال مهم جدا واجابتو نعم النسبة للالواح ممكن تبدا بعدد الواح اصغر وتزيد بدون اي قيود ممكن تبدا ب لوحين فقط وكل مرة تزيد اتنين .
بالنسبة للانفرتر فالجابة لا, لازم تبدا بمحول بسعة نظامك القصوي عشان كده الانفرتر هو قلب النظام .
بالنسبة للبطاريات الاجابة نعم لكن مقيدة ، اضافة بطاريات جديدة بعد مثلا سنتين من تركيب النظام بخلق مشكلة لانو حيكون في فرق كفاءة ، عشان كده في بطاريات الليثيوم يوصي بانو يكون اقصي فرق في تركيب البطاريات سنة الي سنة ونصف، يعني تقدر تبدا ب 5 كيلو وات ثم بعد ستة شهور تضيف 5 كيلو وات تانية وبعد ستة شهور تانية تضيف 5 كيلو وات ، لو عايز تضيف البطاريات علي فترات ابعد من كده بالامكام اجراء معالجات لكن حتكون بتكلفة اضافية مثلا اضافة انفرتر صغير.
🔴انواع وسعات البطاريات
في السوق الناس بتستخدم 100 امبير و200 امبير لكن في الحقيقة دي تسمية خاطئة لانو البطارية ماعون بنقيس بشيل كهرباء قدر شنو بالكيلو وات ، والكيلو وات هنا بتحسب بضرب الامبير في الفولت ، عادة الامبير بكون 100 ، 200، 300 ،بينما الفولت بجي 12, 24 ,48 وهكذا ، يعني لما تقول لي بطارية 100 امبير ما اديتني اي معلومة مفيدة ممكن تكون 1.2 كيلوات لو الفولت 12 وممكن تكون 2.4 لو الفولت 24 وممكن 4.8 لو الفولت 48 . لكن جري عرف في السوق البطاريات الرصاص عادة بتجي 12 فولت والليثيوم بتجي 48 فولت ( تحديدا بتجي 51.1 او 51.3 فولت ) ف لو قلت لي بطارية 100 امبير حاسالك رصاص ولا ليثيوم لو قلت ليثيوم طوالي حاعرف انها 5 كيلو وات لو قلت رصاص احتمال اسالك 12 ولا 24 لانو الاتنين بقو متوفرين في السوق بمعني حتكون اما 1.2 او 2.4 كيلو وات. انا بنصح بال 24 فولت في حالة الرصاص لانو الحمل اللحظي بعتمد عليها.
الرصاص نفسو نوعين في بطاريات سائلة وفي جل ، والجل افضل ، والليثيوم برضو في انواع لكن النوع الافضل والشائع هو ال LifePo4 ليثيوم فوسفات الحديد . بما انو البطارية هي اغلي جزو في السيستم فلازم تحرص انها تكون جيدة ، اسال من الخلايا داخل البطارية، البراندات والاسامي لبطاريات الليثيوم بالمئات لكن الشركات المصنعة للخلايا داخل البطارية شركات قليلة ومعروفة ، اولا اتاكد انها grade A ثانيا اسال من اسم الشركة المصنعة للخلايا بغض النظر عن اسم البطارية شنو ، الاسامي المعروفة هي CATAL و EVE. واتاكد انو البطارية عندها BMS كويس ، ده نظام ادارة البطارية الذكي ولازم تاخد ضمان خمسة سنة. لانو عمرها الافتراضي 10 سنوات.
🔴انواع الانفرترات
في انفرتر للشبكات ال Off grid بمعني ما عندها علاقة بكهربة الحكومة وفي انفرترات Ongrid وفي Hybrid او هجين ، انت محتاج Hybrid لحسن الحظ الان اصبحت شائعة في السوق ، لكن في نوع افضل وهو ال ،Hybrid grid tie وده بسمح بتصدير الكهربا المنتجة في البيت للشبكة القومية وده توجه حيكون واقع قريب انشالله في السودان لكن حاليا لو لقيت فرق السعر كبير اشتري هجين لكن اتاكد انو يكون MPPT ويكون Pure sine wave .
🔴انواع الالواح : النوعين الموصي بيو جينكو او ترينا ، وفي سعات مختافة يستحسن 550 وات .
🔥التكلفة:
سعر اللوح 550 وات تتراوح بين 260 و 300 ما يعادل 100 الي 120 دولار ، عشرة الواح ب 2.6 مليون جنيه او الف دولار
البطارية 15 كيلو وات تتراوح بين 6 و 7 مليون جنيه ما يعادل 2,200 دولار
المحول فيه تفاوت كبير جدا حسب النوع لكن خلينا نقول 900 الف محول 5 كيلو وات ما يعادل 350 دولار .
يعني 8.9 مليون جنيه ما يعادل 3,400 دولار
اضف ليها تكلفة سلك وحدادة ومصنعية تركيب الواح ومفتاح قلاب .
التكلفة دي الحد الاقصي ، ممكن تنفذ النظام ب بطارية 5 كيلوات و 8 الواح ،ده بنقص التكلفة بقريب 40% ,
ارجو يكون بوست مفيد ، وربنا يجعلنا من النافعين
