حساب سعة البطارية للتشغيل الليلي يتم بثلاث خطوات: تجمع استهلاكك بالكيلوواط ساعة من غروب الشمس إلى شروقها، ثم تقسمه على عمق التفريغ المسموح لنوع البطارية، ثم على كفاءة الإنفرتر. وبعدها تحوّل الناتج إلى أمبير ساعة بقسمته على جهد البطارية. في هذا المقال مثال كامل بالأرقام تستطيع تطبيقه على بيتك أو استراحتك.
- السعة المطلوبة (ك.و.س) = الاستهلاك الليلي ÷ عمق التفريغ ÷ كفاءة الإنفرتر.
- السعة بالأمبير ساعة = السعة بالكيلوواط ساعة × 1000 ÷ جهد البطارية.
- الليثيوم تحتاج سعة اسمية أقل من الجل لنفس الحمل لأن عمق تفريغها أعلى.
- أضف أيام احتياط إذا كان موقعك بعيداً عن الشبكة.
الخطوة 1: احسب استهلاكك الليلي بدقة
هذه أهم خطوة، وكل خطأ فيها يتضاعف في النهاية. اكتب كل جهاز سيعمل بعد غروب الشمس، وقدرته بالواط من لوحة بياناته، وعدد ساعات تشغيله في الليل. ثم اضرب القدرة في الساعات واجمع.
مثال افتراضي لبيت صغير أو استراحة، والأرقام هنا للتوضيح فقط وتختلف حسب أجهزتك:
| الجهاز | القدرة (واط) | ساعات التشغيل ليلاً | الاستهلاك (واط ساعة) |
|---|---|---|---|
| إنارة LED | 200 | 6 | 200 × 6 = 1200 |
| ثلاجة (متوسط سحب مع التقطيع) | 150 | 12 | 150 × 12 = 1800 |
| تلفزيون وراوتر وشواحن | 200 | 5 | 200 × 5 = 1000 |
| مراوح | 250 | 8 | 250 × 8 = 2000 |
| المجموع | 6000 واط ساعة = 6 ك.و.س |
لاحظ أن الثلاجة لا تعمل بقدرتها الكاملة طوال الوقت لأن الضاغط يفصل ويشتغل، لذلك نستخدم متوسط السحب. وإذا كان عندك عدّاد أو إنفرتر يسجل الاستهلاك، فالقراءة الفعلية أدق من أي تقدير.
الخطوة 2: اقسم على عمق التفريغ
لا يجوز تفريغ البطارية حتى الصفر، وإلا قصر عمرها بشدة. لكل نوع عمق تفريغ موصى به:
- ليثيوم فوسفات LiFePO4: تقريباً 80 إلى 90%، وسنستخدم 90% في المثال.
- جل أو رصاص: حوالي 50%.
الفرق بين النوعين شرحناه بالتفصيل في مقال بطاريات الليثيوم أم الجل.
الخطوة 3: اقسم على كفاءة الإنفرتر
الطاقة تمر من البطارية عبر الإنفرتر قبل أن تصل للأجهزة، وجزء منها يضيع كحرارة. كفاءة الإنفرتر عادة 95 إلى 98%، وسنستخدم 95% لنكون محافظين.
المثال الكامل: 6 كيلوواط ساعة في الليل
مع بطاريات ليثيوم
- عمق التفريغ × الكفاءة = 0.9 × 0.95 = 0.855.
- السعة المطلوبة = 6 ÷ 0.9 ÷ 0.95 = 6 ÷ 0.855 = 7.02 كيلوواط ساعة تقريباً.
- على جهد 48 فولت: 7.02 × 1000 ÷ 48 = 146 أمبير ساعة تقريباً.
النتيجة العملية: بطارية ليثيوم 48 فولت بسعة 150 أمبير ساعة تقريباً، أي 48 × 150 = 7200 واط ساعة = 7.2 كيلوواط ساعة اسمية، وهي أعلى قليلاً من المطلوب.
مع بطاريات جل
- عمق التفريغ × الكفاءة = 0.5 × 0.95 = 0.475.
- السعة المطلوبة = 6 ÷ 0.5 ÷ 0.95 = 6 ÷ 0.475 = 12.63 كيلوواط ساعة تقريباً.
- على جهد 48 فولت: 12.63 × 1000 ÷ 48 = 263 أمبير ساعة تقريباً.
إذا كانت بطاريات الجل 12 فولت بسعة 200 أمبير ساعة مثلاً، فتحتاج 4 بطاريات على التوالي لتصل إلى 48 فولت (4 × 12 = 48). المجموعة الواحدة سعتها 200 أمبير ساعة، وهي أقل من 263، فتحتاج مجموعتين على التوازي: 8 بطاريات تعطي 400 أمبير ساعة على 48 فولت. أي أن الجل يحتاج حسابياً سعة اسمية أكبر بحوالي 12.63 ÷ 7.02 = 1.8 مرة مقارنة بالليثيوم لنفس الحمل، وقد يزيد الفرق عملياً بسبب تقريب عدد البطاريات للأعلى.
لماذا يهم اختيار جهد البطارية؟
نفس الطاقة يمكن تخزينها على 12 أو 24 أو 48 فولت، لكن التيار يختلف كثيراً. لنفس الـ 7.02 كيلوواط ساعة في مثال الليثيوم:
| جهد البطارية | الحساب | السعة المطلوبة |
|---|---|---|
| 12 فولت | 7.02 × 1000 ÷ 12 | 585 أمبير ساعة تقريباً |
| 24 فولت | 7.02 × 1000 ÷ 24 | 293 أمبير ساعة تقريباً |
| 48 فولت | 7.02 × 1000 ÷ 48 | 146 أمبير ساعة تقريباً |
كلما ارتفع الجهد قل التيار، فتصغر الكيابل وتقل الحرارة والخسائر. لذلك يُفضّل جهد 48 فولت للمنظومات المتوسطة والكبيرة، ويبقى 12 فولت للأحمال الصغيرة جداً. وتأكد أن جهد البطارية يطابق ما يدعمه الإنفرتر، كما في دليل اختيار الإنفرتر المناسب.
ماذا لو أردت تشغيل مكيف في الليل؟
المكيف يغيّر الحساب بالكامل. مكيف سبليت 18000 وحدة يسحب تقريباً 1.6 إلى 2 كيلوواط أثناء التشغيل. لو افترضنا أسوأ حالة، أي تشغيلاً متواصلاً بقدرة 1.8 كيلوواط لمدة 8 ساعات:
- استهلاك المكيف = 1.8 × 8 = 14.4 كيلوواط ساعة.
- بطاريات ليثيوم = 14.4 ÷ 0.855 = 16.84 كيلوواط ساعة تقريباً.
- على 48 فولت = 16.84 × 1000 ÷ 48 = 351 أمبير ساعة تقريباً، وهذا للمكيف وحده.
في الواقع الضاغط يفصل ويشتغل، والمكيف الإنفرتري يخفض سحبه بعد أن تبرد الغرفة، فالاستهلاك الفعلي غالباً أقل من هذا الحد الأعلى. لكن الرقم يوضح لماذا تشغيل التكييف ليلاً بالبطاريات يحتاج تخطيطاً دقيقاً. للمزيد راجع كم لوحاً أحتاج لتشغيل مكيف.
أيام الاحتياط وشحن البطاريات
أيام الاحتياط
في الأنظمة المنفصلة البعيدة عن الشبكة، مثل مزرعة في تبوك أو استراحة في البر، قد يمر يوم غائم أو عاصفة غبار تضعف الشحن. إذا أردت تغطية يومين بدل يوم واحد، فاضرب السعة في 2: في مثال الليثيوم تصبح 7.02 × 2 = 14.04 كيلوواط ساعة.
هل تكفي الألواح لشحنها؟
البطارية التي تُفرّغ ليلاً يجب أن تمتلئ نهاراً، إضافة لتشغيل أحمال النهار. الكيلوواط الواحد من الألواح ينتج في السعودية تقريباً 4.5 إلى 6 كيلوواط ساعة يومياً. لإعادة شحن 7.02 كيلوواط ساعة بتقدير محافظ: 7.02 ÷ 4.5 = 1.56 كيلوواط ألواح تقريباً، أي 3 ألواح × 550 واط = 1.65 كيلوواط، فوق الألواح المخصصة لأحمال النهار.
لتقدير المنظومة كاملة بسرعة استخدم حاسبة الطاقة الشمسية، وإذا أردت تعلم هذه الحسابات بالتفصيل فدورة تصميم المنظومات الشمسية مجانية في أكاديمية MITS.
أسئلة شائعة
لماذا لا أقسم الاستهلاك على جهد البطارية مباشرة؟
لأنك بذلك تفترض تفريغ البطارية بالكامل وعدم وجود خسائر في الإنفرتر، فتكون السعة أصغر من الحاجة وتقصر حياة البطارية.
هل أختار بطارية أكبر من الحساب؟
هامش بسيط فوق الحساب مفيد، لأن سعة البطارية تتراجع تدريجياً مع السنين. لكن السعة الكبيرة جداً تحتاج ألواحاً أكثر لشحنها.
كم بطارية 200 أمبير ساعة أحتاج لاستهلاك 6 كيلوواط ساعة ليلاً؟
مع الجل على 48 فولت تحتاج 8 بطاريات 12 فولت (مجموعتان × 4) كما في المثال. مع الليثيوم تكفي سعة 150 أمبير ساعة تقريباً على 48 فولت.
هل الحساب نفسه للنظام الهجين؟
نعم، الطريقة واحدة، لكن في الهجين تستطيع الاعتماد على الشبكة كاحتياط، فلا تحتاج غالباً أيام احتياط إضافية.
هل تؤثر الحرارة على سعة البطارية؟
الحرارة العالية تقصّر عمر البطارية مع الوقت، لذلك ركّبها في مكان مظلل وجيد التهوية لتحافظ على سعتها أطول مدة.
تحتاج منظومة مناسبة لك؟ فريق MITS يحسب استهلاكك الليلي وسعة البطاريات المناسبة، ويصمم المنظومة كاملة ويركّبها.
Arabic 
English