كيفية تصميم نظام طاقة شمسية منزلية لمنزلك؟

ابدأ بفهم الكمية التي يحتاجها منزلك من الطاقة.

قبل تصميم نظام الطاقة الشمسية المنزلي، من الضروري تحديد استهلاك الطاقة في المنزل. ما عليك فعله هو مراجعة فواتير الكهرباء الخاصة بك خلال الشهرين الماضيين لمعرفة متوسط استهلاك الأسرة من الكيلوواط ساعة (kWh) شهريًا. افهم عدد الأجهزة التي تمتلكها، وعدد المرات التي تستخدمها فيها، وما إذا كنت تخطط لإضافة أجهزة كهربائية عالية الاستهلاك للطاقة مثل مركبة كهربائية (EV) أو ثلاجة أكبر في المستقبل. سيضمن ذلك ألا يكون نظام الطاقة الشمسية المنزلي أكبر من اللازم، مما يحافظ على الحد الأدنى من الاستثمار، وألا يكون أصغر من اللازم بحيث لا يفي باحتياجاتك من الطاقة.

اختيار الألواح الشمسية المناسبة لعقاراتك

السمة التالية هي إيجاد نماذج تتماشى مع تكوين منزلك. ابحث عن النماذج التي توفر توازنًا جيدًا بين الكفاءة والمتانة. تكون الألواح الأكثر كفاءة أفضل إذا كانت مساحة سطحك صغيرة أو أفقية، لأنها تُنتج طاقة أكثر مقارنةً بالألواح الأخرى. تأكد من فحص المساحة المتاحة لتركيب الألواح الشمسية، حيث يجب ألا تشمل عملية قياس مساحة السطح الفتحات أو المداخن أو قمم الأشجار التي تحجب أشعة الشمس. تأتي الألواح الشمسية بقدرات إنتاج طاقة مختلفة، فإذا كان لديك متطلبات طاقة معينة يجب تلبيتها، يمكنك بسهولة تلبية توقعات الطاقة بعدد قليل من الألواح التي تُنتج 550 واط، وهي تقدير تقريبي للاستخدام المنزلي العادي. سيؤثر هذا على تشغيل النظام الشمسي في منزلك لفترة طويلة.

اختر خيار تخزين طاقة مناسب

تثبيت نظام شمسي في المنزل لا يقتصر فقط على توليد الطاقة الشمسية، بل يشمل أيضًا تخزين الطاقة لاستخدامها لاحقًا، سواء في الليل أو في الأيام الغائمة. عند النظر في الوضع، فإن بطاريات LiFePO4 تمثل خيارًا مناسبًا لأنها بطاريات آمنة، تتمتع بعمر افتراضي طويل مع أكثر من 6000 دورة شحن وتفريغ، وتتوفر أيضًا بمقاسات مختلفة. يمكنك اختيار بطاريات أصغر (بدءًا من 5 كيلوواط ساعة) أو الانتقال إلى بطاريات أكبر (10 كيلوواط ساعة أو أكثر)، حسب متطلباتك لتخزين الطاقة. تتوفر بعض أنظمة التخزين بشكل متكامل بالكامل، حيث يتم دمج البطاريات مع عاكس شمسي، مما يسهل عملية التركيب. ويتيح هذا النظام للمستخدم تحقيق كفاءة ذاتية أكبر في استخدام الطاقة الشمسية المنتجة، بدلًا من الاعتماد على شبكة الكهرباء.

لا تتجاهل العاكس الشمسي

يُعتبر العاكس دون شك المكون الأهم في نظام العاكس الخاص بالمنزل. ويعود ذلك إلى مسؤوليته عن تحويل التيار المستمر (DC) الناتج عن الألواح الشمسية إلى تيار متناوب (AC) تستخدمه الأجهزة المختلفة في المنزل. عند اختيار عاكس، يجب مراعاة سعة العاكس وما إذا كان نموذجًا هجينًا. تُعرف العواكس التي يمكنها العمل في الوقت نفسه مع شبكة الكهرباء ونظام تخزين البطارية الخاص بك باسم عواكس هجينة. وهي مفيدة لأنها تتيح لك التبديل بسهولة بين مصادر الطاقة. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يكون العاكس منتجًا معتمدًا بحيث يتوافق مع اللوائح الخاصة بالسلامة لضمان عمل باقي أجزاء النظام بشكل جيد.

خطط التركيب والوضع

من الضروري التأكد من أن تركيب ووضع نظام الطاقة الشمسية المنزلي يتم بشكل صحيح إذا كنت ترغب في أن يعمل النظام بالشكل المطلوب. إن أفضل مكان لتركيب الألواح الشمسية في النظام الشمسي هو ما يقارب ناحية النصف الجنوبي قدر الإمكان، مع عدم وجود أي عوائق تحجب أشعة الشمس المثلى؛ فإذا كنت في النصف الشمالي فإن السطوح التي تواجه الجنوب والتي لا تعترضها عوائق أمام الشمس خلال النهار هي الأنسب. كما أن ميلان الألواح مهم أيضًا؛ فغالبًا ما تكون الزاوية المثالية مساوية لخط عرض الموقع. ويجب أيضًا العمل مع مقاولين متخصصين في ربط الألواح بالسقف، لأن توصيل المكونات (الألواح، العاكس، والبطارية) أمر بالغ الأهمية. وتتضمن المكونات القياسية: الألواح، البطارية، والعاكس. ويضمن التركيب الصحيح لنظام الطاقة الشمسية المنزلية تثبيت جميع المكونات بشكل فعال، مما يقلل من احتمال حدوث أي مشكلات مستقبلية.

ابحث عن الشهادات الضمانات

ابحث عن المنتجات التي تم اعتمادها وذات السمعة الجيدة عند بناء نظام الطاقة الشمسية المنزلي، لأن ذلك أمر بالغ الأهمية. فاللوحة المعتمدة ستكون مكوناتها وبطارية العاكس معتمَدة أيضًا؛ وينطبق الشيء نفسه على الألواح الحاصلة على شهادة RoHS. كما أن البطاريات مهمة أيضًا: فكثير من بطاريات الليثيوم البوليمر تشمل ضمانات تمتد حتى عشر سنوات. وغالبًا ما تأتي الألواح الشمسية بضمانات لفترات أطول، حوالي عشرين إلى خمسة وعشرين عامًا. وتوفر هذه الضمانات الراحة النفسية، حيث تُعد ضمانًا بأن النظام سيواصل العمل بكفاءة لسنوات قادمة. كما أنها تحميك في حال حدوث أي عيوب في المكونات.

فكّر في التخصيص حسب احتياجاتك الفردية

تختلف كل منزل عن الآخر من حيث النموذج والأبعاد، لذلك يجب تصميم أنظمة الألواح الشمسية الخاصة بك لتتناسب مع ظروفك المحددة. على سبيل المثال، إذا كان سقف منزلك يحتوي على مساحة محدودة، فقد يكون من مصلحتك استخدام ألواح ذات كفاءة أعلى. وإذا كنت تعيش في منطقة تتسم بظروف جوية قاسية (مثل الحرارة أو البرودة الشديدة)، يمكنك اختيار ميزات تم تحسينها لتلك الظروف (فبعض الشركات توفر حلول بطاريات متخصصة للظروف الجوية القاسية). بالإضافة إلى ذلك، تتيح لك التخصيص دمج ميزات مثل واي فاي لمراقبة أداء النظام عن بُعد. وستتمكن من تتبع استهلاك الطاقة والطاقة الشمسية التي يتم إنتاجها يوميًا. ويتيح لك التخصيص دمج النظام بسلاسة مع نمط حياتك ومنزلك.