در شرایط جنگی و قطع برق سراسری دقیقا چند وات برق خورشیدی مورد نیاز است؟ چه تعداد پنل خورشیدی مورد نیاز است؟ هر پنل چند وات باشد؟ چه نوع باتری و با چه ظرفیتی در کنار پنل ها قرار داده شود؟
پاسخ همه سوالات از جمله “چه تعداد و چند وات پنل خورشیدی در شرایط جنگی لازم داریم؟” را می توان در یک دسته محاسبات ساده بدست آورد.
طبق گزارشات و شواهد موجود، قطعی برق سراسری به دلیل شرایط جنگی بسیار محتمل است. بنابراین، داشتن یک نیروگاه خورشیدی ایزوله یا آفگرید در شرایط اضطراری می تواند نیازهای ضروری یک خانواده را برطرف کند.
تعداد پنل خورشیدی مورد نیاز به مقدار برقی که خانواده در شرایط بحرانی لازم دارد، بستگی دارد، نه صرفاً تعداد پنلها.
در این قسمت، مرحله به مرحله به صورت دقیق محاسبه می کنیم که اگر در شرایط جنگی برق سراسری قطع شد، با چند وات پنل می توانیم نیازهای برقی یک خانه را برطرف کنیم.
ابتدا مشخص کند چه وسایلی قرار است در شرایط قطعی شبکه برق سراسری روشن بمانند.
در شرایط جنگی یا قطع برق، معمولاً ضروریترین وسایل اینها هستند. توان هر کدام از وسایل و مدت زمان استفاده از هر کدام را می توانید در جدولی مانند شکل زیر لیست کنید. اگر از توان وسایل مورد استفاده اطلاعاتی ندارید میتوانید آن را به صورت تقریبی در نظر بگیرید.
| وسیله | توان مصرفی تقریبی (وات) | مدت استفاده (ساعت در روز) |
| چراغ LED مثلاً ۳ عدد | 30 وات هر کدام 10 وات | 5 ساعت |
| تلویزیون یا رادیو | 70 وات | 2 ساعت |
| شارژ موبایل (۲ عدد) | 20 وات | 2 ساعت |
| لپتاپ | 60 وات | 2 ساعت |
| یخچال کوچک (کممصرف) | 100 وات | 24 ساعت (با ضریب کار 30٪ → 7 ساعت واقعی) |
| پمپ آب یا وسایل دیگر (اختیاری) | 200 وات | 0.5 ساعت |
وقتی تمامی وسایل مورد نیاز در شرایط قطعی برق سراسری به همراه توان مصرفی و مدت زمان استفاده از هر کدام در جدول لیست شدند، محاسبه مصرف روزانه انرژی کار بسیار ساده ای است.
انرژی مصرفی هر وسیله در یک روز= توان هر وسیله × ساعات استفاده در یک روز
| وسیله | توان مصرفی تقریبی (وات) | مدت استفاده (ساعت در روز) | انرژی مصرفی هر وسیله در یک روز |
| چراغ LED مثلاً ۳ عدد | 30 وات | 5 ساعت | 150 وات ساعت |
| تلویزیون یا رادیو | 70 وات | 2 ساعت | 140 وات ساعت |
| شارژ موبایل (۲ عدد) | 20 وات | 2 ساعت | 40 وات ساعت |
| لپتاپ | 60 وات | 2 ساعت | 120 وات ساعت |
| یخچال کوچک (کممصرف) | 100 وات | 7 ساعت | 700 وات ساعت |
| پمپ آب یا وسایل دیگر (اختیاری) | 200 وات | 0.5 ساعت | 100 وات ساعت |
کل مقادیر ستون انرژی مصرفی هر وسیله در یک روز را جمع می زنیم. در نتیجه، در یک روز حدودا 1250 واتساعت انرژی مورد نیاز یک خانواده در شرایط اضطراری قطعی برق سراسری می باشد.
در سیستمهای خورشیدی حدودا ۲۰٪ انرژی در مسیر باتری و اینورتر از بین میرود. در نتیجه، انرژی مصرفی مورد نیاز یک خانواده در شرایط واقعی با لحاظ تلفات برابر است با:
1560وات ساعت در روز = 1560/0.8 = انرژی مصرفی مورد نیاز با لحاظ تلفات در شرایط اضطراری قطعی برق سراسری
در کشور ایران، بسته به موقعیت جغرافیایی، بین ۴ تا ۶ ساعت تابش مفید آفتاب وجود دارد. مناطق شمالی حدودا 4 ساعت و مناطق جنوبی نزدیک به 6 ساعت تابش خورشید دارند. اگر فرض کنیم که این خانواده در قسمت مرکزی کشور ایران زندگی می کنند، به طور متوسط ۵ ساعت تابش مفید آفتاب در یک روز خواهیم داشت.
312 وات =پنج ساعت تابش مفید/ انرژی محاسبه شده مورد نیاز در یک روز =توان هر پنل خورشیدی
با تخمین بالا گرفتن، حدود ۳۵۰ وات پنل خورشیدی (مثلاً یک پنل ۳۵۰ یا دو پنل ۱۸۰ واتی) برای نیاز پایه کافیست. اگر بخواهید وسایل بیشتری روشن باشند یا هوای ابری زیادی در این منطقه شاهد هستید، می توانید توان پنلها را ۵۰ %تا ۱۰۰% بیشتر در نظر بگیرید.
ظرفیت باتری موردنیاز برای تامین 1560 وات ساعت انرژی مورد نیاز یک خانواده در شرایط اضطراری قطعی برق سراسری بر حسب آمپر ساعت بیان می شود.
اگر فرض شود که از باتری های 12 ولتی برای این نیروگاه خورشیدی استفاده شود، ظرفیت باتری بر حسب آمپر ساعت برابر است با :
130 امپرساعت = 12ولت /1560 وات ساعت = ظرفیت باتری بر جسب آمپرساعت
اگر ظرفیت باتری را اندکی بالاتر بگیریم، یک باتری لیتیومی ۱۲ ولتی با ظرفیت 200 آمپرساعت می تواند گزینه مناسبی باشد.
دقت کنید، که محاسبات برای برطرف کردن نیازهای یک خانواده در هنگام قطعی برق شبکه سراسری در یک روز می باشد. در هنگام روز پنل ها شارژ شده و در شب قطعی برق برای وسایل ضروری وجود نخواهد داشت.