أحد الأسئلة الأكثر شيوعًا من أصحاب المنازل الذين يفكرون في الطاقة الشمسية هو عدد الألواح الشمسية المطلوبة.
لا يوجد رقم عالمي لأن حجم النظام المطلوب يعتمد على استهلاك الكهرباء، وظروف الطاقة الشمسية المحلية، ومساحة السطح المتاحة، وطاقة اللوحة وتصميم النظام.
ابدأ باستهلاك الكهرباء
الخطوة الأولى هي مراجعة استخدام الكهرباء المنزلية.
يمكن أن توفر فواتير الكهرباء الشهرية معلومات مفيدة حول مقدار الطاقة التي تستهلكها الأسرة. إن النظر إلى الاستهلاك على مدار عام كامل يمكن أن يوفر صورة أفضل لأن استخدام الكهرباء قد يتغير بين المواسم.
توصي وزارة الطاقة الأمريكية بمراجعة فواتير الكهرباء السابقة عند تحديد متطلبات الطاقة الشمسية المنزلية. كما توصي بالنظر في التغييرات المستقبلية في الطلب على الكهرباء، مثل إضافة سيارة كهربائية أو أجهزة جديدة.
فهم القوة الكهربائية للوحة
تتوفر الألواح الشمسية في العديد من تصنيفات الطاقة المختلفة.
على سبيل المثال:
الألواح الشمسية 100 واط
الألواح الشمسية 200 واط
الألواح الشمسية 300 واط
الألواح الشمسية 400 واط
الألواح الشمسية 500 واط
الألواح الشمسية 550 واط
الألواح الشمسية 600 واط
يمكن أن تؤدي الوحدات ذات القدرة الكهربائية العالية- إلى تقليل عدد اللوحات الفردية المطلوبة لسعة نظام اسمية معينة.
على سبيل المثال، يمكن نظريًا تكوين مصفوفة اسمية بقدرة 6 كيلو وات باستخدام:
ألواح 15 × 400 وات
ألواح 12 × 500 وات
ألواح 10 × 600 وات
تصف هذه الأمثلة فقط سعة الوحدة الاسمية. وهذا لا يعني أن الأنظمة الثلاثة جميعها ستنتج نفس كمية الكهرباء تمامًا في الظروف-الواقعية.
النظر في الظروف الشمسية المحلية
تعتمد كمية الكهرباء المولدة بواسطة مجموعة الطاقة الشمسية على مقدار ضوء الشمس الذي يصل إلى الألواح.
الموقع، واتجاه السقف، والإمالة، والتظليل، والظروف الجوية يمكن أن تؤثر جميعها على الإنتاج. تلاحظ وزارة الطاقة أن إمكانات الطاقة الشمسية للمنزل تعتمد على الموقع الجغرافي، وموقع المنزل بالنسبة للشمس، والتظليل، والنظام الكهروضوئي المحدد.
يمكن لمتخصصي الطاقة الشمسية استخدام بيانات موارد الطاقة الشمسية المحلية- ونمذجة النظام لتقدير إنتاج الطاقة المتوقع.
مساحة السقف هي قيد آخر
يجب أيضًا أن يتناسب عدد الألواح المطلوبة مع مساحة السطح المتاحة.
قد يحتوي السقف على مساحة كافية للسعة الاسمية المطلوبة، ولكن المداخن والمناور والفتحات وحواف السقف والمناطق المظللة يمكن أن تقلل من مساحة التثبيت القابلة للاستخدام.
يجب أيضًا مراعاة العمر والحالة الهيكلية للسقف قبل التثبيت.
مسائل كفاءة اللوحة
عندما تكون مساحة السطح محدودة،-قد تسمح وحدات الكفاءة الأعلى بتركيب المزيد من سعة التوليد داخل المنطقة المتاحة.
ومع ذلك، لا ينبغي النظر إلى الكفاءة وحدها. تؤثر قوة الوحدة والأبعاد المادية وخصائص درجة الحرارة والتظليل وتصميم النظام على النتيجة النهائية.
البطاريات تغير الحساب
البطارية لا تعني بالضرورة أن المنزل يحتاج إلى عدد أقل من الألواح الشمسية.
وبدلاً من ذلك، يغير تخزين البطارية كيفية استخدام الكهرباء المولدة.
تنتج الألواح الشمسية الكهرباء خلال فترات ضوء الشمس، بينما يمكن للبطاريات تخزين الكهرباء لاستخدامها لاحقًا. وهذا يمكن أن يساعد في مطابقة إنتاج الطاقة الشمسية مع الطلب المنزلي في أوقات مختلفة من اليوم.
مثال بسيط
لنفترض أن مالك المنزل يريد تركيب ما يقرب من 6 كيلو واط من القدرة الشمسية الاسمية.
يمكن أن يختلف عدد الوحدات اعتمادًا على اللوحة المحددة:
لوحات 400 واط:
6,000 ÷ 400=15 لوحة
لوحات 500 واط:
6,000 ÷ 500=12 لوحة
لوحات 600 واط:
6,000 ÷ 600=10 لوحة
سيظل تصميم النظام الفعلي بحاجة إلى مراعاة العاكس وتخطيط السقف والتكوين الكهربائي وإنتاج الطاقة المتوقع.
استخدم نمذجة النظام الاحترافية
يجب أن يعتمد عدد اللوحات في النهاية على إنتاج الطاقة السنوي أو الموسمي المتوقع بدلاً من حساب بسيط للقوة الكهربائية.
يمكن لأدوات النمذجة الكهروضوئية تقدير إنتاج الطاقة باستخدام عوامل مثل مواصفات النظام والظروف البيئية المحلية.
ولذلك، يجب على أصحاب المنازل التعامل مع حسابات عدد اللوحات البسيطة-كتقدير أولي وليس كتصميم نهائي للنظام.