ساعات الذروة الشمسية أو PSH هي عدد الساعات التي لو كان الإشعاع خلالها 1000 واط لكل متر مربع بالضبط لأعطت الطاقة اليومية نفسها التي يتلقاها الموقع فعلياً. أي أنها مقدار طاقة مُعبَّر عنه بالزمن، وليست عدّاً لساعات النهار. الموقع الذي يتلقى 5 كيلوواط ساعة لكل متر مربع في اليوم له 5 ساعات ذروة، حتى لو بقيت الشمس فوق الأفق ثلاث عشرة ساعة.
لماذا الرقم 1000 واط لكل متر مربع؟
تُقاس القدرة الاسمية للوح في شروط الاختبار القياسية، وأحدها إشعاع 1000 واط لكل متر مربع. وبقسمة الطاقة اليومية للموقع على المرجع نفسه نحصل على رقم يمكن ضربه مباشرة في كيلوواطات المصفوفة. وعددياً تساوي ساعات الذروة الطاقة اليومية بالكيلوواط ساعة لكل متر مربع.
أما ساعات النهار فكمية أخرى. عند الشروق والغروب تكون الشمس بزاوية منخفضة ويقطع ضوؤها مساراً أطول في الغلاف الجوي، فيهبط الإشعاع كثيراً دون المرجع. يوم صيفي بثلاث عشرة ساعة نهار قد لا يحمل سوى ست أو سبع ساعات ذروة، ويوم شتوي بعشر ساعات قد يحمل ثلاثاً.
تحويل PSH إلى تقدير للطاقة
الإنتاج اليومي ≈ قدرة المصفوفة × ساعات الذروة × معامل الأداء
قدرة المصفوفة بالكيلوواط، وساعات الذروة بالساعة، ومعامل الأداء رقم بلا وحدة. في نظام سليم مربوط بالشبكة يقع المعامل عادةً بين 0.75 و0.85، وفي نظام خارج الشبكة تمر فيه الطاقة عبر البطارية يهبط عادةً إلى 0.6 إلى 0.7.
- الحرارة: أكبر خسارة صيفية. تنخفض القدرة بنحو 0.3 إلى 0.4 بالمئة لكل درجة فوق 25، وحرارة الخلية على السطح تبلغ 60 إلى 70 درجة بسهولة.
- الأتربة: عادةً 2 إلى 5 بالمئة، وأكثر في المناطق المغبرة دون تنظيف منتظم.
- هبوط جهد الكابلات: من 1 إلى 3 بالمئة مع مقاطع صحيحة.
- تحويل الإنفرتر: نحو 2 إلى 4 بالمئة، وجودة التتبّع جزء من السلسلة نفسها — راجع ما هو MPPT.
- عدم التطابق والوصلات والظل الخفيف: من 1 إلى 3 بالمئة.
مصفوفة 5 كيلوواط عند 5 ساعات ذروة بمعامل 0.8 تعطي وسطياً نحو 20 كيلوواط ساعة يومياً. هذا تقدير لا ضمان. أدخل أحمالك في حاسبة تقدير النظام الشمسي للحصول على تقدير أولي.
التغير الفصلي وحسب خط العرض
تتغير ساعات الذروة بخط العرض والارتفاع والغيوم والغبار. المجالات أدناه إرشادية وتعتمد على الموقع، وقد تختلف نقطتان في المدينة نفسها.
| النطاق المناخي | الشتاء | الربيع والخريف | الصيف | المتوسط السنوي |
|---|---|---|---|---|
| قاري معتدل، 35 إلى 45 شمالاً | 2.5-3.5 | 4.5-5.5 | 6-7 | 4.5-5 |
| ساحلي رطب | 2-3 | 3.5-4.5 | 5-6 | 3.5-4.5 |
| هضبة داخلية جافة | 3-4 | 5-6 | 6.5-7.5 | 5-5.5 |
| صحراوي وساحل الخليج | 3.5-4.5 | 5.5-6.5 | 6.5-7.5 | 5.5-6.5 |
الفارق الفصلي أهم من المتوسط السنوي: في كثير من مواقع العروض المتوسطة تقل ساعات ذروة ديسمبر عن نصف ساعات يونيو. لذلك تُحسب مصفوفة النظام خارج الشبكة على أسوأ شهر، بينما يمكن حساب النظام المربوط بالشبكة على المتوسط السنوي لأن الشبكة تمتص التذبذب.
الميل والاتجاه
- الميل: لأقصى طاقة سنوية استخدم ميلاً قريباً من خط عرض الموقع، ولترجيح إنتاج الشتاء أضف نحو 10 إلى 15 درجة.
- الاتجاه: المرجع هو الجنوب الجغرافي في نصف الكرة الشمالي لا جنوب البوصلة. الانحراف حتى 15 درجة أثره ضئيل، و30 درجة تكلف بضعة بالمئة، أما التوجيه شرقاً أو غرباً فيكلف عادةً أكثر من 15 بالمئة من الإنتاج السنوي.
- تباعد الصفوف: على الأسطح المستوية باعد الصفوف بحيث لا يظلّل الصف الأمامي ما خلفه ظهر أقصر يوم في السنة.
المعامل الحراري للقدرة لا يقل أهمية عن الواط الاسمي في المناخات الحارة — راجع دليل اختيار اللوح الشمسي.
كيف تدخل ساعات الذروة في حساب بنك البطاريات
- احسب الحمل اليومي بالواط ساعة.
- قدرة المصفوفة = الحمل اليومي ÷ (ساعات ذروة أسوأ شهر × معامل الأداء).
- الطاقة المفيدة للبنك = الحمل اليومي × أيام الاستقلالية.
- السعة الاسمية = الطاقة المفيدة ÷ عمق التفريغ المسموح.
- السعة بالأمبير ساعة = السعة الاسمية ÷ جهد البنك.
حمل يومي 3 كيلوواط ساعة مع يومي استقلالية يحتاج 6 كيلوواط ساعة مفيدة. وعلى بنك حمض رصاص محدود بنحو 50 بالمئة من عمق التفريغ يعني ذلك نحو 12 كيلوواط ساعة اسمية، أي قرابة 250 أمبير ساعة عند 48 فولت. أما بنك LiFePO4 الذي يتحمل تفريغاً أعمق فيبلغ الطاقة المفيدة نفسها بسعة اسمية أقل، والتفصيل في شرح عمق التفريغ.
الأسئلة الشائعة
ماذا تعني ساعات الذروة الشمسية؟
هي عدد الساعات التي لو كان الإشعاع خلالها 1000 واط لكل متر مربع لأعطت الطاقة اليومية نفسها التي يتلقاها الموقع فعلاً. وعددياً تساوي الطاقة اليومية بالكيلوواط ساعة لكل متر مربع. إنها مؤشر طاقة ولا علاقة مباشرة لها بمدة ظهور الشمس.
ما معامل الأداء الذي أستخدمه؟
لنظام قياسي مربوط بالشبكة يكون 0.75 إلى 0.85 معقولاً، ولنظام خارج الشبكة بتخزين بطاريات نحو 0.6 إلى 0.7. اختر الطرف الأكثر تحفظاً حين يكون الموقع مغبراً أو التنظيف غير منتظم.
على ساعات ذروة أي شهر أحسب النظام خارج الشبكة؟
على أسوأ شهر يجب أن يغطيه النظام، وهو عادةً منتصف الشتاء. الحساب على المتوسط السنوي ينتج فائضاً صيفاً وعجزاً شتاءً، ويُفرَّغ البنك بعمق بشكل روتيني فيقصر عمره.
منتجات ذات صلة
جميع منتجات الألواح الشمسية
