منظومة الطاقة الشمسية 50 كيلوواط تنتج في السعودية تقريباً 190 إلى 255 كيلوواط ساعة يومياً، أي نحو 6,600 كيلوواط ساعة شهرياً في المتوسط. تحتاج قرابة 91 لوحاً بقدرة 550 واط، ومساحة تقارب 280 إلى 330 متراً مربعاً على سطح معدني، وتناسب المنشآت التي يتركز استهلاكها في النهار مثل المستودعات والمعارض والورش والمكاتب.
- الإنتاج السنوي التقريبي لمنظومة 50 كيلوواط: نحو 75,000 إلى 90,000 كيلوواط ساعة حسب الموقع والتصميم.
- السطح المعدني مثالي لهذا الحجم: تثبيت قريب من السطح ومساحة أقل من الهيكل المائل على الخرسانة.
- أهم قرار تصميمي: أن يتوافق إنتاج المنظومة مع الحمل النهاري للمنشأة، لا مع إجمالي الفاتورة فقط.
- الإنفرتر إما وحدة واحدة 50 كيلوواط، أو وحدتان 25 كيلوواط للمرونة واستمرار جزء من الإنتاج عند الصيانة.
كم تنتج منظومة 50 كيلوواط للمنشأة التجارية؟
الإنتاج اليومي = 50 كيلوواط × ساعات الذروة الشمسية × معامل الأداء. بساعات ذروة بين 5 و6 ساعات ومعامل أداء بين 0.75 و0.85 (بعد فواقد الحرارة والغبار والكابلات والإنفرتر):
- الحد الأدنى التقريبي: 50 × 5 × 0.75 ≈ 190 كيلوواط ساعة يومياً.
- المتوسط المعتاد: 50 × 5.5 × 0.8 = 220 كيلوواط ساعة يومياً، أي نحو 6,600 شهرياً.
- الحد الأعلى التقريبي: 50 × 6 × 0.85 ≈ 255 كيلوواط ساعة يومياً.
أما القدرة اللحظية فتصل في منتصف النهار عادة إلى 38 إلى 43 كيلوواط تقريباً في الصيف، لأن حرارة الألواح على السطح المعدني ترتفع كثيراً وتخفض الإنتاج عن القدرة الاسمية. هذا الرقم مهم عند مقارنته بأحمال المنشأة كما سنرى.
كم لوحاً ومساحة تحتاج منظومة 50 كيلوواط؟
عدد الألواح بقدرة 550 واط: 50,000 ÷ 550 ≈ 91 لوحاً. وفي التصميم الفعلي قد يُختار 90 لوحاً موزعة على خمس سلاسل كل منها 18 لوحاً (49.5 كيلوواط) لأن هذا التوزيع يناسب مداخل الإنفرتر. المساحة تختلف كثيراً حسب نوع السطح:
| نوع السطح والتركيب | طريقة التثبيت | نسبة مساحة السطح إلى مساحة الألواح (تقريبية) | المساحة التقريبية لـ91 لوحاً |
|---|---|---|---|
| سطح معدني (ساندوتش بانل أو صاج مموج) | قضبان ومشابك موازية للسطح | 1.2 إلى 1.4 | 280 إلى 330 م² |
| سطح خرساني | هيكل مائل بصفوف متباعدة | 1.6 إلى 2.0 | 380 إلى 470 م² |
| مظلة سيارات شمسية | الألواح هي سقف المظلة | نحو 1.1 | نحو 260 م² (نحو 20 موقفاً تقريباً) |
الحساب مبني على لوح 550 واط بمساحة تقارب 2.6 متر مربع (نحو 237 م² للألواح وحدها)، والأرقام تقديرية لغرض المقارنة.
تركيب منظومة 50 كيلوواط على سطح معدني: ما الذي يجب فحصه؟
أغلب المستودعات والورش والمعارض في المملكة بأسطح معدنية، وهي مناسبة جداً للألواح بشرط مراجعة ما يلي قبل التركيب:
- نوع الصاج وسماكته: الساندوتش بانل، والصاج المموج (ترابيزويدال)، وأسطح الدرزات القائمة (Standing Seam)، ولكل منها طريقة تثبيت ومشابك مختلفة.
- المدادات (Purlins) والمسافات بينها: التثبيت الصحيح يكون على المدادات أو بمشابك مصممة للصاج، لا على الصاج الرقيق وحده.
- قدرة السطح على تحمل الوزن الإضافي: وزن الألواح والقضبان معاً يكون تقريباً في حدود 12 إلى 15 كيلوجراماً للمتر المربع، ويُراجع مع حالة الإنشاء القائم.
- منع التسريب: أي ثقب في الصاج يحتاج حشوات ومواد عزل مناسبة، والأفضل استخدام مشابك لا تخترق السطح حيث يسمح نوعه.
- قوى الرياح: الرياح ترفع الألواح من الأسفل، خصوصاً عند الأطراف والزوايا، فيزيد عدد نقاط التثبيت هناك.
- التآكل: تجنب تلامس معادن مختلفة مباشرة، واستخدم قطعاً مجلفنة أو ألمنيوم وبراغي ستانلس.
- الفتحات السقفية والمراوح: فتحات الإنارة الطبيعية ومراوح الشفط تحدد أماكن الصفوف وممرات الصيانة.
مسارات الكابلات وممرات الصيانة
منظومة من 90 لوحاً تعني عدة سلاسل من كابلات DC تمتد على السطح حتى الإنفرترات، ثم كابلات AC حتى لوحة التوزيع. ترك الكابلات ممدودة مباشرة على الصاج الساخن يعرّض عزلها للتلف مع الوقت، والأفضل تمريرها في كيبل تراي مجلفن بغطاء يحميها من الشمس، مع تثبيت منظم على المدادات. ويُترك ممر مشاة واضح بين مجموعات الألواح للوصول إلى أي لوح للتنظيف أو الفحص دون الدوس على الألواح، مع مراعاة نقاط الوصول الآمن إلى السطح.
نصنّع في مصنعنا بالخرج هيكل تثبيت الألواح للأسطح المعدنية بقطاعات تناسب أنواع الصاج المختلفة، بالحديد المجلفن بالغمس الساخن أو الألمنيوم.
كيف تطابق المنظومة مع ساعات عمل المنشأة؟
هذه أهم نقطة في المنظومات التجارية. المنشأة التي تعمل نهاراً تستهلك الكهرباء وقت إنتاج الألواح نفسه، فتستفيد مباشرة. لكن إذا كانت المنظومة أكبر من الحمل النهاري فسيذهب جزء من الإنتاج فائضاً، ويعتمد مصيره على ترتيبات الربط وفق الاشتراطات المعتمدة من الجهات المختصة (مثل الشركة السعودية للكهرباء وهيئة تنظيم الكهرباء).
مثال توضيحي: معرض ومستودع يعمل 6 أيام
الأرقام التالية افتراضية لغرض الشرح:
- الاستهلاك الشهري: 12,000 كيلوواط ساعة، منها نحو 75% خلال ساعات العمل (8 صباحاً إلى 6 مساءً)، أي 9,000 كيلوواط ساعة نهارية.
- متوسط الحمل النهاري: 9,000 ÷ (26 يوم عمل × 10 ساعات) ≈ 35 كيلوواط.
- إنتاج منظومة 50 كيلوواط: نحو 6,600 كيلوواط ساعة شهرياً، أي قرابة 55% من إجمالي الاستهلاك، ونحو 73% من الاستهلاك النهاري.
- القدرة اللحظية للمنظومة ظهراً (38 إلى 43 كيلوواط) قريبة من متوسط الحمل النهاري، فمعظم الإنتاج يُستهلك في الموقع أيام العمل.
- يوم الإجازة الأسبوعية: الحمل ينخفض كثيراً، وهنا يظهر الفائض. يجب أن يعالجه التصميم إما بترتيبات الربط المعتمدة، أو بنظام تحكم يحد من التصدير.
في هذا المثال تبدو 50 كيلوواط حجماً متوازناً. لو كان الحمل النهاري 15 كيلوواط فقط لكانت المنظومة كبيرة على المنشأة، ولو كان 80 كيلوواط لأمكن التفكير في حجم أكبر مثل منظومة 100 كيلوواط. وأفضل طريقة لمعرفة الحمل النهاري الحقيقي هي قراءات العداد الذكي أو جهاز تسجيل أحمال لمدة أسبوع على الأقل، ثم إدخال النتائج في حاسبة الطاقة الشمسية لمقارنة الأحجام.
اختيار الإنفرتر لمنظومة 50 كيلوواط
| الخيار | المميزات | ما يجب الانتباه له |
|---|---|---|
| إنفرتر واحد 50 كيلوواط | تركيب أبسط ولوحة توزيع أصغر | عند العطل أو الصيانة يتوقف الإنتاج كله |
| إنفرتران 25 كيلوواط | استمرار نصف الإنتاج عند صيانة أحدهما، ومرونة في توزيع الألواح على أكثر من اتجاه | مساحة جدارية أكبر ونقاط ربط أكثر |
| إنفرتر هجين مع بطاريات | تشغيل أحمال حرجة عند الانقطاع وتخزين الفائض | تكلفة البطاريات وحجم غرفة التركيب |
من الأمثلة المتوفرة لدينا انفرتر هواوي SUN2000-50KTL-M3 كوحدة واحدة، وانفرتر فرونيوس إيكو 25 كيلوواط لخيار الوحدتين. وفي جميع الحالات تحتاج المنظومة قواطع DC وAC مناسبة وحماية من الصواعق وتأريضاً سليماً ومسارات كابلات منظمة.
ولمن يدير منشأة صناعية بأحمال أثقل، فمقال الطاقة الشمسية للمصانع والمنشآت التجارية يغطي الجوانب الإدارية والتشغيلية بشكل أوسع.
أسئلة شائعة
هل يتحمل سطح المستودع المعدني ألواح 50 كيلوواط؟
أغلب الأسطح المعدنية تتحمل الوزن الإضافي، لكن ذلك يُتحقق منه بمراجعة الإنشاء وحالة المدادات قبل التركيب، خصوصاً في المباني القديمة.
هل تؤثر الألواح على حرارة المستودع؟
الألواح تظلل الجزء المغطى من الصاج وتقلل الإشعاع الشمسي المباشر عليه، لكن مقدار الأثر يختلف حسب العزل، فلا يُبنى قرار المنظومة عليه.
كم مرة تحتاج الألواح إلى تنظيف؟
يعتمد على الموقع والغبار. في المناطق الصناعية والمغبرة يكون التنظيف أكثر تكراراً، ويفيد تتبع الإنتاج في التطبيق لمعرفة وقت التنظيف.
هل أحتاج دراسة جدوى لمنظومة بهذا الحجم؟
يُنصح بها، لأنها تربط حجم المنظومة بنمط استهلاك المنشأة وتوضح نسبة التغطية المتوقعة ومتطلبات الربط والصيانة.
كم تستغرق مدة التركيب؟
التركيب نفسه لمنظومة بهذا الحجم يستغرق عادة أياماً معدودة، لكن المدة الكلية تشمل التصميم والتوريد وإجراءات الربط.
تخطط لمنظومة شمسية لمنشأتك التجارية؟ تقدم MITS GROUP التصميم والتوريد والتركيب للمنظومات التجارية المربوطة بالشبكة، مع هياكل الأسطح المعدنية والخرسانية ومظلات السيارات من مصنعها في الخرج.
Arabic 
English