يواجه العديد من فنيي الطاقة الشمسية نفس التحدي: ما عدد الألواح الشمسية اللازمة لتشغيل مضخة المياه بكفاءة؟ قد يؤدي سوء تقدير هذا الأمر إلى ضعف أداء النظام أو الإفراط في الإنفاق. في هذه المقالة، سأشرح ذلك خطوة بخطوة لتتمكن من تحديد مقاسات أنظمة مضخات الطاقة الشمسية الخاصة بك لأي مشروع بثقة.
لتشغيل مضخة مياه بالطاقة الشمسية، اضرب طاقة المضخة في ١.٥ لحساب إجمالي الطاقة اللازمة من الألواح الشمسية. على سبيل المثال، تتطلب مضخة بقدرة ١٠٠٠ واط ألواحًا شمسية بقدرة ١٥٠٠ واط على الأقل. استخدم مواصفات الألواح الشمسية (المركبات العضوية المتطايرة، ومقدار الطاقة، والطاقة) لتكوين التوصيلات التسلسلية والمتوازية، بناءً على ما إذا كانت مضختك أحادية الطور أو ثلاثية الطور، مع معزز أم لا.
دعونا نحلل قواعد تكوين الألواح الشمسية وننظر إلى أمثلة عملية عبر أحجام المضخات من 0.5 حصان إلى 5 حصان وأكثر.
🔧 كم عدد الألواح الشمسية التي أحتاجها لتشغيل مضخة غاطسة؟
تُستخدم المضخات الغاطسة بشكل شائع في أنظمة مياه الآبار والري. يعتمد عدد الألواح الشمسية المطلوبة بشكل أساسي على قدرة المضخة (بالحصان أو بالواط).
استخدم الصيغة:
📌 إجمالي الطاقة الشمسية (واط) = 1.5 × طاقة المضخة (واط)
لماذا ١.٥؟ هذا يُفسر:
- خسائر الكفاءة في العاكس/المتحكم
- خسائر درجة الحرارة على الألواح
- ظروف ضوء الشمس المتغيرة
🔹 أمثلة:
مضخة حصان | قوة المضخة (واط) | الطاقة الشمسية المطلوبة (واط) | # من لوحات 300 واط |
---|---|---|---|
0.5 حصان | ~375 واط | ~563 واط | لوحتين |
1 حصان | ~750 واط | ~1125 واط | 4 لوحات |
1.5 حصان | ~1125 واط | ~1688 واط | 6 لوحات |
3 حصان | ~2250 واط | ~3375 واط | 12 لوحة |
5 حصان | ~3750 واط | ~5625 واط | 19 لوحة |
📌 استخدم لوحات عالية القدرة (300 واط أو أكثر) لتقليل عدد الألواح.
⚙️ كم عدد الألواح التي تحتاجها لتشغيل مضخة الطاقة الشمسية؟
يمكن أن تكون المضخات الشمسية يعمل بالتيار المستمر مباشرة أو يتم تشغيله بالتيار المتردد عبر عاكس أو وحدة تحكم. هذا يؤثر على التكوين الخاص بك.
✅ مضخات التيار المستمر الشمسية:
- متوافق مباشرة مع الألواح الشمسية
- لا حاجة إلى عاكس
- قم بمطابقة VMP (الجهد عند أقصى طاقة) للوحة مع نطاق إدخال المضخة
مثال:
قد تتطلب مضخة تيار مستمر بقوة 1/2 حصان 800 وات، أي 3 × 300 وات أو 4 × 250 وات.
✅ مضخات الطاقة الشمسية التيار المتردد (عبر وحدة التحكم / العاكس):
- قم بمطابقة جهد المضخة (220 فولت/380 فولت)
- حساب التيار الزائد/تيار بدء التشغيل
- استخدم وحدات تحكم MPPT لتحقيق الكفاءة
⚡ كم عدد الألواح الشمسية اللازمة لتشغيل مضخة مياه بقوة 1 حصان؟
تستهلك المضخة ذات القدرة 1 حصان عادة 750 واط.
باتباع القاعدة: 1.5 × 750 = 1125 واط مطلوب من الطاقة الشمسية.
🔹 مثال لإعداد اللوحة:
- باستخدام ألواح 300 واط: 1125 / 300 = 3.75 → 4 لوحات
- مع 4 لوحات × 300 واط = 1200 واط متوفرة (كافية)
➕ مع وحدة التحكم المعززة:
- تأكد من نطاق VMP: 300 فولت - 430 فولت لبدء التشغيل
- استخدم 10 لوحات في مسلسل (32 فولت فولت أمبير × 10 = 320 فولت)
- الطاقة لكل سلسلة = 300 واط × 10 = 3000 واط
- سلاسل متوازية فقط إذا كانت هناك حاجة إلى مزيد من الطاقة
🔧 التكوين: 10 سلسلة × 1 متوازية = 10 لوحات إجمالية
⚡ هل يمكنني تشغيل مضخة مباشرة من لوحة شمسية؟
نعم - إذا:
- المضخة هي يعمل بالتيار المستمر
- جهد وتيار اللوحة تطابق مواصفات المضخة
بالنسبة لمضخات التيار المتردد، ستحتاج إلى:
- أن وحدة تحكم MPPT
- أو عاكس الذي يحول التيار المستمر إلى تيار متردد
⚠️ لا تقم أبدًا بتوصيل مضخات التيار المتردد بألواح التيار المستمر مباشرةً بدون وحدة تحكم.
تأكد دائمًا من:
- VOC (جهد الدائرة المفتوحة) < حد جهد وحدة التحكم
- VMP يقع ضمن نطاق جهد التشغيل
🔄 أمثلة على التكوينات حسب نوع المضخة وحجمها
قوة المضخة | نوع الجهد | مع المعزز | مواصفات الألواح الشمسية | سلسلة × موازية | إجمالي الألواح |
---|---|---|---|---|---|
0.5 حصان | دي سي | لا | 300 واط، VMP=32 فولت | 2S × 1P | 2 |
1 حصان | مرحلة واحدة | نعم (HSPH750LB) | 300 واط، VMP=32 فولت | 10 ثانية × 1 ب | 10 |
3 حصان | ثلاث مراحل | نعم (HSPH1500HB) | 300 واط، VMP=32 فولت | 17 ثانية × 1 ب | 17 |
5 حصان | ثلاث مراحل | لا | 300 واط، VMP=32 فولت | 20 ثانية × 1 ب | 20 |
📌تحترم جميع هذه التكوينات حدود VOC وVMP للمعززات/وحدات التحكم.
🧠 قواعد تكوين الألواح الشمسية للمضخات
دعونا نلخص قواعد التصميم الأكثر أهمية:
🔸 القاعدة العامة:
إجمالي الطاقة الشمسية = 1.5 × طاقة المضخة
🔸 اتصال السلسلة:
- يضيف الجهد (VOC، VMP)
- يجب لا تتجاوز تصنيفات جهد وحدة التحكم/المضخة
🔸 الاتصال المتوازي:
- يضيف التيار (الأمبير)
- استخدمه عندما تحتاج إلى مزيد من الطاقة، وليس الجهد الكهربي
🔸 حدود الجهد:
نوع المضخة | حد المركبات العضوية المتطايرة | هدف VMP |
---|---|---|
مرحلة واحدة | ≤ 430 فولت | 300–430 فولت |
ثلاث مراحل | ≤ 700 فولت | ≈ 560 فولت |
دائماً حساب عدد السلاسل لذا:
- المركبات العضوية المتطايرة (لكل لوحة × عدد السلاسل) ≤ الحد الأقصى للمركبات العضوية المتطايرة
- VMP (لكل لوحة × عدد السلسلة) ضمن النطاق
🏆ما هي أفضل الألواح الشمسية لمضخات المياه؟
بحث:
- كفاءة عالية أحادي البلورة لوحات
- 300 واط–550 واط الناتج
- معامل درجة الحرارة المنخفضة (للبيئات الحارة)
العلامات التجارية الشعبية:
✅ لونغي | ✅ جي ايه سولار | ✅ جينكو | ✅ ترينا
(أدخل الروابط الفعلية إلى أوراق مواصفات اللوحة)
🔋هل تحتاج إلى بطاريات لتشغيل مضخة المياه الشمسية؟
ليس دائمًا - ولكن إليك الوقت الذي قد يحدث فيه ذلك:
- الضخ في الليل أو في الصباح الباكر
- الطقس الغائم احتياطيًا
- جداول الري لا تتوافق مع ساعات ضوء الشمس
🔸 تحديد حجم البطاريات:
- إجمالي القدرة الكهربائية اليومية × الساعات المطلوبة = حجم البطارية بالواط/ساعة
- مثال: مضخة 1000 واط × 2 ساعة = 2000 واط في الساعة = بطارية 2 كيلو واط في الساعة
- أضف 20–30% العازل
أنواع البطاريات:
- ليثيوم أيون (أخف وزنا وأطول عمرا)
- الرصاص الحمضي (أرخص، أثقل)
✅ ملخص
إعداد نظام مضخات الطاقة الشمسية ليس بالضرورة أمرًا مُعقدًا. استخدم قاعدة الطاقة × 1.5، وطابق مواصفات الجهد، وخطط للخسائر الفعلية. هل لديك أسئلة أو إعدادات مضخات فريدة؟ اترك تعليقًا أو شارك إعداداتك - لنساعد بعضنا البعض في بناء أنظمة شمسية أكثر ذكاءً!