أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة للمركبات الترفيهية

تلعب الطاقة الشمسية دورًا أساسيًا في مركباتنا ، وبالتأكيد لا يمكننا الاستغناء عن النظام الذي لدينا. كنا متحمسين للحرية التي تمنحها لنا الطاقة الشمسية ، لذلك كنا نكتب مقالًا يصف كيف تعمل. الغرض من هذا النص هو أيضًا الإجابة على العديد من الأسئلة التي طُرحت علينا في الأشهر الأولى من رحلتنا. الشكوك التي نطلبها هي الأكثر تباينًا ، لذا سنقدم أكبر عدد ممكن من الإجابات.

لنبدأ بالقول أنه ليس لدينا جميعًا الاحتياجات الدقيقة. اعتمادًا على كيفية استخدام كل منا لسيارتنا ، نقوم بتهيئة الظروف التي يجب أو قد لا يكون للنظام فيها خصائص محددة. هناك أيضًا إمكانية للنظر فيها ، وهي موجودة بشكل عام ، حيث قد يكون النظام غير مريح من حيث التكلفة والفوائد. يقع مستخدمو السيارة العرضيون والذين يقيمون عادةً في المعسكرات أو المناطق التي يمكن فيها استخدام الطاقة من شبكة الكهرباء في هذه الحالة.

سيتعين على أولئك الذين يريدون المزيد من الاستقلالية أن يبدأوا في التفكير في نظام طاقة شمسية صغير ، ونشير إلى أن هذا الاستقلال يحقق وفورات كبيرة في التكاليف إذا كان من الممكن الاستغناء عنه بنسبة 100٪. الرسوم المعنية تتعلق بالمناطق / المعسكرات التي يمكن أن تزود الطاقة. بطبيعة الحال ، فإن التفكير في أن تكون مستقلاً بنسبة 100٪ لا طائل منه لأن لديك نظام طاقة شمسية سليم. ومع ذلك ، فأنت بحاجة إلى الماء أو إلى سعة كافية لاحتواء سوائل النفايات لعدة أيام من العزلة.

هناك عامل مهم آخر يتعلق بالدافع الذي يمكن أن يؤدي إلى تثبيت النظام ، وهو ما تعطيه الأهداف التي تريد تحقيقها. لنلقِ نظرة على بعض الأمثلة: أولئك الذين يحبون زيارة المدن غالبًا ما يجدون أنفسهم في ظروف غير مواتية للنظام الشمسي. المباني والهوائيات والمتنزهات لا تسهل عمل الوحدات الكهروضوئية. يجب أخذ ذلك في الاعتبار قبل إنفاق الأموال دون داعٍ ، تمامًا كما قد يجد أولئك الذين يفضلون السفر إلى الأماكن ذات المناخ القاسي أنفسهم في ظروف غير ملائمة لاستغلال نظام الألواح الشمسية لديهم . من ناحية أخرى ، سيتعين على أولئك الذين يفترضون استخدامًا 360 درجة لسيارتهم ، مثل أولئك الذين يستعدون لرحلة طويلة ، على سبيل المثال ، التعامل مع الحجم الصحيح.

أخيرًا وليس آخرًا ، يمكن أن يتغير أسلوب استخدام المرء للسيارة بفضل حقيقة أنه بفضل الطاقة الشمسية ، سيكون من الممكن الاستغناء عن التوصيل المستمر. في هذه المقالة ، سنجري حسابات مع الأخذ في الاعتبار الموقف الأكثر تطرفًا ، حيث يحتاج المستخدم - كما نفعل الآن - إلى الاستقلال التام عن شبكة الكهرباء. يستخدم هذا لفهم آلية التحجيم ، والتي يمكن أن تكون محدودة في حالة الاستخدام المتقطع للمواقع حيث يمكن إعادة التحميل.

احسب كمية الطاقة التي تحتاجها

لفهم نوع النظام المراد تثبيته وعدد الألواح وعدد البطاريات وعاكس الألواح الشمسية ، يجب أن تفهم أولاً مقدار الطاقة التي تحتاجها. لإجراء هذا القياس - بالإضافة إلى أوراق البيانات الخاصة بالأجهزة التي لديك (الثلاجة والأضواء وأجهزة الكمبيوتر والهواتف المحمولة ومضخات المياه وما إلى ذلك) - ما يسمى بشاشات البطارية تكون في متناول اليد ، وهي أدوات لا تزال أساسية أهمية حتى أثناء الاستخدام المنتظم للنظام الكهربائي لسيارتك

قبل إلقاء نظرة على سوق الألواح الشمسية في التخييم ، سيكون توفير الحد الأدنى من التحليل الفني المتعلق باستهلاك الفرد جيدًا. هناك أنواع مختلفة من شاشات البطاريات في السوق ، من تلك الأكثر غباء التي تقيس جهد البطاريات إلى الأنواع الأكثر فائدة والتي تشير بدقة إلى كمية الأمبيرات التي تدخلها وتخرج منها. تعد شاشة مراقبة البطارية التي تعرض المدخلات الحالية وقيمة الواط مباشرة أكثر سهولة وسهولة في الاستخدام. يقدم السوق خيارًا واسعًا ، بقدر ما نشعر بالقلق ، ذهب اختيار شاشة Battery Monitor إلى منتج Renogy. توفر أداة القياس هذه العديد من الوظائف الأساسية للمراقبة المستمرة لأداء بنك البطارية ، بما في ذلك درجة حرارتها.

لماذا واتس مهم؟ لأنها القوة المطلوبة لتنفيذ "عمل" كهربائي ، أي الطاقة اللازمة. هذا هو المكان الذي يبدأ فيه الارتباك عمومًا لأنه ، عادةً ، في الأجهزة المتعلقة بالمركبات الترفيهية ، غالبًا ما يتم استخدام Amperes للإشارة إلى استهلاكها. لماذا يسبب هذا التشويش؟ بشكل تافه ، لأنه في شاحنتنا ، سنستخدم كل من أجهزة التيار المباشر والتيار المتردد. يحمل التيار المتردد طاقة أكبر بكثير من التيار المباشر ، ودائرة 12 فولت أقل بحوالي 18 مرة من 220 واحد. على سبيل المثال ، ستحتاج لمبة 2 أمبير LED تعمل بجهد 12 فولت إلى 24 وات. سوف تحتاج لمبة LED 2 أمبير التي تعمل بجهد 220 فولت إلى 440 وات. فرق كبير! لحساب حاجتنا إلى القوة المعبر عنها بالواط ، سيتعين علينا بالتالي استخدام القاعدة الأساسية: وات = فولت * أمبير

لن نخوض في التفاصيل حول أنواع البطاريات المختلفة في هذه المناسبة. ومع ذلك ، للتفكير في أي نظام شمسي ، فإن فهم مقدار الطاقة الاحتياطية لديك له أهمية أساسية. لفهم أهمية هذه البيانات ، دعنا نفكر في تثبيت نموذجي لـ Camper ، والذي يتضمن زوجًا من بطاريات 12 Volt 100 Ampere GEL موضوعة بالتوازي للحصول على بنك 12 فولت وإجمالي 200 أمبير. كم لديك من الطاقة؟

12 (فولت) * 2 (عدد البطاريات) * 100 (امبير) = 2400 وات

بالطبع ، يفترض هذا الشكل النظري أن البطاريات في حالة ممتازة ومشحونة بالكامل. من الضروري أن نفهم أنه ليست كل البطاريات متشابهة. ومع ذلك ، فإننا نفكر في GEL (أداء أقل بقليل من AGM الأكثر شيوعًا) والذي يمتد في المتوسط ​​إلى حوالي 1800 دورة إذا تم تفريغه بحد أقصى 30٪ (لاحظ أن الدورات تصبح 750 إذا كان التفريغ 50٪) . الآن ، إذا أردنا أن نجعل بطارياتنا تدوم لفترة ، فإننا نحسب 30٪ من 2400 وات ، وبالتالي نحصل على 720 وات والتي تصبح الطاقة الفعلية المتاحة لنا حتى لا نشدد على استثمارنا.

لكن دعونا نأخذ بعض الأمثلة على الاستهلاك لإعطاء فكرة أفضل عن عدد المرات التي يتم فيها التقليل من شأن الفرد ، خاصة فيما يتعلق ببنك البطارية ، والذي يلعب ، كما رأينا في الفقرة السابقة ، دورًا أساسيًا في حساب استهلاك الطاقة اليومي.

• يمكن لثلاجة Dometic سعة 100 لتر أن يكون متوسط ​​استهلاكها حوالي 150 واط في اليوم (بالطبع ، هذا يعتمد على العديد من العوامل.
• يحتوي كمبيوتر MacBook القياسي على مصدر طاقة يستهلك 85 واط ويتطلب حوالي ساعتين من التشغيل لإعادة شحن البطاريات بالكامل. هذا يعني 170 واط من إجمالي الاستهلاك.
• بضع ساعات في اليوم من قراءة الضوء بمتوسط ​​استهلاك 10 وات
• حوالي عشر دقائق من استخدام مضخة الأوتوكلاف بمتوسط ​​استهلاك 20 وات.

عند التوقف عند هذه القيم القليلة ، نحصل على إجمالي استهلاك يومي يبلغ 435 وات ، مما يسمح لنا بالبقاء في حدود طاقتنا اليومية المحسوبة مسبقًا البالغة 720 وات. لكن ماذا سيحدث إذا قمنا بتشغيل مجفف شعر 2000 وات لمدة 10 دقائق؟ هذه القيمة سترفع استهلاكنا اليومي إلى 400 + 435 ، أي ما يعادل إجمالي 835 وات مما سيخرجنا من توافرنا اليومي. لذلك ، نحن نفهم جيدًا مدى أهمية معرفة استهلاكك اليومي لإجراء حسابات الحجم الصحيحة للنظام الشمسي والحفاظ على استثمارك في البطاريات. يجب أن تعمل هذه الحسابات أيضًا على جعلنا نفهم شيئًا واحدًا ، وهو أنه - حتى لو تركنا الاستهلاك الإضافي لمجفف الشعر جانبًا - سنحتاج إلى شحن البطاريات عمليًا كل يوم حتى لا نستهلك أكثر مما لدينا يوميًا. أليس واضحا؟ لنقم بهذا الحساب:

435 واط * 2 (أيام بدون شحن) = 870 واط

كما قلنا ، سيكون لدينا 720 واط من الطاقة متوفرة مع مقعدنا قبل إعادة شحن البطاريات. لذلك من خلال استهلاك 870 واط (بدون إعادة الشحن) ، سنواجه عجزًا قدره 150 واط.