
التكييف بالطاقة الشمسية ممكن عملياً في السعودية، وأسهل صوره تشغيل المكيفات نهاراً من الألواح مباشرة، لأن أعلى حاجة للتبريد تأتي في نفس ساعات أعلى إشعاع شمسي. الصعوبة الحقيقية في التشغيل الليلي، لأنه يحتاج بطاريات كبيرة أو ربطاً بالشبكة. في هذا المقال نوضح ما الذي يمكن توقعه بالأرقام، وكيف تختار الحل المناسب.
- ذروة الشمس وذروة التكييف متزامنتان تقريباً، وهذه أكبر ميزة للتكييف الشمسي.
- مكيف 24000 وحدة يحتاج نهاراً حوالي 9 ألواح 550 واط في مثالنا لتغطية 8 ساعات تشغيل.
- تشغيل المكيف نفسه ليلاً يحتاج بطاريات بعشرات الكيلوواط ساعة، والربط بالشبكة غالباً أوفر.
- تقليل حمل التبريد بالعزل والصيانة يقلل حجم المنظومة كلها.
لماذا التكييف والطاقة الشمسية ثنائي مناسب؟
في صيف الرياض أو الأحساء يرتفع استهلاك الكهرباء بشكل كبير، والسبب الرئيسي هو التكييف. وفي الوقت نفسه، الشمس في أقوى حالاتها. هذا التزامن يعني أن الكهرباء تُنتج في الوقت الذي تحتاجها فيه، دون الحاجة لتخزينها في كثير من الحالات.
لكن هناك تفصيلاً مهماً: الألواح نفسها تتأثر بالحرارة. معامل الحرارة في الألواح الحديثة تقريباً −0.29% إلى −0.40% لكل درجة فوق 25 درجة مئوية، وحرارة الخلية في صيفنا قد تتجاوز 65 إلى 70 درجة، فتنخفض القدرة وقت الظهر بنسبة قد تصل 12 إلى 18%. لذلك يجب أن يحسب التصميم هذه الخسارة ولا يعتمد على القدرة الاسمية للوح. التفاصيل في مقال تأثير الحرارة على إنتاج الألواح الشمسية.
كم يستهلك المكيف؟
القدرة الكهربائية للمكيف تختلف حسب الكفاءة ونوع الضاغط، لكن كأرقام تقريبية:
- مكيف سبليت 18000 وحدة: تقريباً 1.6 إلى 2 كيلوواط أثناء التشغيل.
- مكيف سبليت 24000 وحدة: تقريباً 2 إلى 2.6 كيلوواط أثناء التشغيل.
المكيف الإنفرتر يخفّض سرعة الضاغط بعد وصول الغرفة للحرارة المطلوبة، فيكون متوسط سحبه خلال اليوم أقل من قدرته القصوى. أما المكيف العادي فيعمل ويتوقف، ويسحب عند كل بدء تشغيل تياراً أعلى عدة مرات من تيار التشغيل، وهذا يجب أن يتحمله الإنفرتر الشمسي.
مثال: تشغيل مكيف 24000 وحدة نهاراً
نأخذ متوسط سحب 2.3 كيلوواط (منتصف المدى 2 إلى 2.6) وتشغيلاً لمدة 8 ساعات نهارية متواصلة، وهذا افتراض متحفظ لأن الضاغط لا يعمل بأقصى قدرة طوال الوقت:
- الاستهلاك اليومي: 2.3 × 8 = 18.4 كيلوواط ساعة.
- بافتراض 5 ساعات شمس فعالة وخسائر كلية 20%: الكيلوواط من الألواح يعطي 5 × 0.8 = 4 كيلوواط ساعة يومياً.
- قدرة الألواح: 18.4 ÷ 4 = 4.6 كيلوواط.
- بألواح 550 واط: 4.6 ÷ 0.55 ≈ 8.4، أي 9 ألواح (4.95 كيلوواط).
وبالتعرفة السكنية 18 هللة: 18.4 × 30 = 552 كيلوواط ساعة شهرياً، قيمتها تقريباً 552 × 0.18 = 99 ريالاً في الشهر لهذا المكيف وحده، حسب التعرفة المعلنة وقت كتابة المقال، وراجع الشركة السعودية للكهرباء للتعرفة الحالية.
لحساب أكثر تفصيلاً حسب عدد المكيفات ونوعها، اقرأ مقال كم لوحاً شمسياً أحتاج لتشغيل مكيف.
| المكيف | قدرة تشغيل تقريبية | 8 ساعات نهاراً (بالمتوسط) | ألواح 550 واط تقريباً | بطارية لنفس التشغيل ليلاً |
|---|---|---|---|---|
| 18000 وحدة | 1.6 – 2 كيلوواط | 1.8 × 8 = 14.4 ك.و.س | 7 ألواح | حوالي 19 ك.و.س |
| 24000 وحدة | 2 – 2.6 كيلوواط | 2.3 × 8 = 18.4 ك.و.س | 9 ألواح | حوالي 24 ك.و.س |
حساب البطارية في الجدول: الاستهلاك ÷ 0.8 (عمق تفريغ بطاريات الليثيوم) ÷ 0.95 (كفاءة الإنفرتر). مثلاً 18.4 ÷ 0.8 ÷ 0.95 = 24.2 كيلوواط ساعة تقريباً.
التشغيل الليلي: أين تكمن الصعوبة؟
الجدول يوضح الفرق: تشغيل مكيف واحد ليلاً لنفس المدة يحتاج بطاريات بحوالي 19 إلى 24 كيلوواط ساعة، وهذا يرفع تكلفة المنظومة بشكل كبير، ويضيف مكوناً عمره محدود بعدد الدورات. ولهذا الحلول العملية لليل هي:
- الربط بالشبكة: الألواح تغطي النهار، والشبكة تغطي الليل، والفائض النهاري يُصدَّر ويُخصم من الاستهلاك اللاحق وفق نظام صافي القياس.
- نظام هجين ببطاريات متوسطة: يغطي الانقطاعات أو جزءاً من المساء، وليس الليل كله. اقرأ مميزات وعيوب النظام الهجين مع البطاريات.
- التبريد المسبق: تبريد البيت جيداً قبل المغرب وهو معزول، فيحتفظ بالبرودة ساعات ويقل التشغيل الليلي.
خيارات التكييف بالطاقة الشمسية
منظومة مربوطة تغذي البيت كله
الخيار الأكثر انتشاراً للبيوت والمكاتب المربوطة بالشبكة. المكيفات تبقى كما هي، والمنظومة تغذي لوحة الكهرباء العامة، فتغطي جزءاً كبيراً من استهلاك النهار. الإطار التنظيمي يغطي الأنظمة من 1 كيلوواط إلى 2 ميجاواط، والتنفيذ عبر مقاول مؤهل من هيئة تنظيم الكهرباء، والربط عن طريق الشركة السعودية للكهرباء، مع التأكد من الإجراءات الحالية من الجهات الرسمية.
منظومة منفصلة لموقع بلا شبكة
للمزارع والاستراحات البعيدة. تشغيل المكيف نهاراً ممكن بألواح كافية وإنفرتر يتحمل تيار البدء، أما الليل فيحتاج حساباً دقيقاً للبطاريات أو مولداً احتياطياً.
مكيفات تعمل مباشرة على الألواح
توجد مكيفات مصممة لتقبل كهرباء الألواح مباشرة أو بالتناوب مع الشبكة. تناسب غرفة أو مكتباً يُستخدم نهاراً، لكنها لا تغني عن الشبكة أو البطاريات إذا كان الاستخدام ليلياً.
التبريد التجاري وغرف التبريد
المحلات والمستودعات وغرف التبريد في المزارع تعمل غالباً طوال اليوم، وحملها النهاري مرتفع بسبب حرارة الجو. هنا تفيد الألواح في تغطية جزء كبير من الحمل النهاري، خاصة في المنشآت التجارية ذات الأسطح الواسعة. والقاعدة نفسها: كلما كان العزل أفضل وأبواب الغرفة محكمة، قلّ الحمل وصغرت المنظومة المطلوبة. للمنشآت الكبيرة يُنصح بـاستشارة هندسية تدرس منحنى الاستهلاك الفعلي.
ماذا تتوقع واقعياً؟
- تغطية معظم استهلاك التكييف النهاري ممكنة بمنظومة مناسبة الحجم.
- الإنتاج وقت الظهر في الصيف أقل من الاسمي بسبب الحرارة، فلا تتفاجأ بالأرقام.
- الغبار يقلل الإنتاج تدريجياً، والتنظيف الدوري جزء من الخطة.
- الليل يبقى على الشبكة أو البطاريات، والقرار بينهما اقتصادي قبل أن يكون تقنياً.
نقدّم في MITS حلول التبريد والتكييف إلى جانب أنظمة الطاقة الشمسية، فيمكن دراسة الجانبين معاً: كفاءة المكيفات وحجم المنظومة. ويمكنك أيضاً تقدير حجم منظومتك مبدئياً عبر حاسبة الطاقة الشمسية، أو تعلّم الأساسيات في أكاديمية MITS المجانية.
أسئلة شائعة
هل يمكن تشغيل المكيف بالطاقة الشمسية بدون بطاريات؟
نعم نهاراً، سواء عبر منظومة مربوطة بالشبكة أو منظومة تغذي المكيف مباشرة. بدون بطاريات أو شبكة يتوقف التشغيل بغياب الشمس.
هل المكيف الإنفرتر أفضل مع الطاقة الشمسية؟
غالباً نعم، لأن متوسط سحبه أقل وتيار بدء تشغيله أهدأ، فيخفف الحمل على الإنفرتر الشمسي ويقلل الطاقة المطلوبة.
كم لوحاً أحتاج لمكيف 18000 وحدة نهاراً؟
في مثالنا لتشغيل 8 ساعات بمتوسط 1.8 كيلوواط، نحتاج تقريباً 7 ألواح 550 واط، والرقم الفعلي يتغير حسب ساعات التشغيل وكفاءة المكيف وموقعك.
لماذا ينخفض إنتاج الألواح في الصيف رغم قوة الشمس؟
لأن ارتفاع حرارة الخلايا يقلل قدرتها، وقد تصل الخسارة وقت الظهر إلى 12 إلى 18% في الحر الشديد.
هل أبدأ بالألواح أم بتحسين المكيفات؟
الأفضل دراسة الاثنين معاً. تحسين العزل وكفاءة المكيفات يقلل الحمل، وبالتالي يقلل عدد الألواح المطلوبة.
تحتاج منظومة مناسبة لك؟ فريق MITS يصمم ويركّب منظومات شمسية تغطي أحمال التكييف، ويقدم حلول التبريد والتكييف لنفس المشروع.