شما می خواهید یک تهویه مطبوع پنجره ای را با انرژی خورشیدی راه اندازی کنید. پاسخ کوتاه این است که بله، اما فقط در صورتی که سه چیز را مطابقت دهید: وات جاری AC، تولید انرژی روزانه آرایه پنل خورشیدی و ظرفیت ذخیره باتری. بیشتر 5000 واحد پنجره BTU در هنگام کار 450 تا 550 وات مصرف می کنند، اما در هنگام راه اندازی به 1200 تا 1500 وات افزایش می یابند. این افزایش اغلب قطعه ای است که تنظیمات DIY را بالا می برد. روش صحیح این است که سیستم خورشیدی خود را برای آمپرهای روتور قفل شده اندازه گیری کنید، نه فقط وات های جاری.
مرحله 1: منبع تغذیه واقعی پنجره AC خود را شناسایی کنید
سازندگان رتبه های BTU را لیست می کنند، اما BTU ها به شما وات نمی گویند. یک واحد 5000 BTU از یک برند ممکن است 480 وات مصرف کند در حالی که دیگری 540 وات مصرف می کند. تنها عدد قابل اعتماد روی برچسب پلاک نام است که به کنار AC متصل شده است. به دنبال "آمپر" در 115 ولت یا 120 ولت باشید. برای بدست آوردن وات در حال اجرا، ولت را در آمپر ضرب کنید، سپس برای تخمین جهش راه اندازی، وات در حال اجرا را در 3 تا 5 ضرب کنید.
در اینجا یک مرجع سریع بر اساس اندازه گیری های واقعی واحدهای پنجره معمولی وجود دارد:
| ظرفیت AC | در حال اجرا وات | جهش راه اندازی (تقریبا) | کیلووات ساعت روزانه (8 ساعت کارکرد) |
| 5000 بی تی یو | 450–550 | 1200-1500 | 3.6-4.4 |
| 8000 بی تی یو | 700-850 | 2000–2500 | 5.6-6.8 |
| 10000 بی تی یو | 900–1100 | 2500–3500 | 7.2-8.8 |
| 12000 بی تی یو | 1050–1350 | 3000–4500 | 8.4-10.8 |
از یک وات متر برقی ارزان قیمت (مانند Kill-A-Watt) برای تأیید واحد خاص خود استفاده کنید. بدون آن اندازه گیری، شما حدس می زنید و حدس زدن منجر به اینورترهای کوچک یا ظرفیت ناکافی باتری در اولین بعد از ظهر گرم می شود.
مرحله 2: اندازه آرایه پنل خورشیدی را محاسبه کنید
پنل های خورشیدی در شرایط آزمایش استاندارد (1000 W/m² تابش در 25 درجه سانتی گراد) رتبه بندی می شوند. در تاسیسات واقعی، به دلیل گرما، تلفات سیم کشی، راندمان اینورتر و گرد و غبار، حدود 20 تا 25 درصد از دست می دهید. برای اندازه گیری عملی از ضریب کاهش 0.75 استفاده کنید.
فرمول تولید روزانه
اندازه آرایه (کیلووات) = (کیلووات ساعت متناوب روزانه × حاشیه کاهشی 1.25) ÷ ( ساعات اوج خورشید × بازده سیستم 0.75)
مثال: 5000 BTU AC از 4 کیلووات ساعت در روز استفاده می کند. موقعیت مکانی 5 ساعت اوج خورشید دریافت می کند. آرایه مورد نیاز = (4 × 1.25) ÷ (5 × 0.75) = 5 ÷ 375 = 1.33 کیلو وات. یعنی سه تا چهار پنل 400 واتی.
5000 BTU پنجره AC
پانل های مورد نیاز: 3–4 x 400W
تولید روزانه: ~ 5-6 کیلووات ساعت
باتری: 2-3 کیلووات ساعت قابل استفاده
8000 BTU پنجره AC
پانل های مورد نیاز: 5-6 × 400 وات
تولید روزانه: 8-10 کیلووات ساعت
باتری: 4-5 کیلووات ساعت قابل استفاده
10000 BTU پنجره AC
پانل های مورد نیاز: 7–8 × 400 وات
تولید روزانه: ~ 11-13 کیلووات ساعت
باتری: 5-7 کیلووات ساعت قابل استفاده
در جایی که ساعات اوج خورشید کم است (زیر 4 ساعت)، یک پانل اضافی برای جبران ابرهای صبحگاهی یا زوایای خورشید زمستانی اضافه کنید.
مرحله 3: اندازه بانک باتری برای خنک کردن یک شبه
بدون باتری، AC شما فقط زمانی کار می کند که خورشید می تابد. اگر بعد از غروب آفتاب یا در حین عبور از بانک ابری به خنک کننده نیاز دارید، به ذخیره سازی نیاز دارید. باتری های سرب اسیدی پر شده فقط باید تا عمق 50 درصد دشارژ تخلیه شوند. باتری های لیتیوم یون (LiFePO4) می توانند تا 80 تا 90 درصد به طور ایمن تخلیه شوند.
فرمول ظرفیت باتری
ظرفیت باتری قابل استفاده (کیلووات ساعت) = AC روزانه کیلووات ساعت × ساعت کارکرد باتری ÷ کل زمان کار روزانه
مثال: شما 4 ساعت زمان AC بعد از غروب آفتاب می خواهید. AC 550 وات می کشد. 550 وات × 4 ساعت = 2.2 کیلووات ساعت. با استفاده از باتری LiFePO₄ در 80% DoD، به 2.2 ÷ 0.8 = 2.75 کیلووات ساعت از ظرفیت کل باتری نیاز دارید. یعنی تقریباً یک بانک باتری 48 ولت 60 آمپر ساعتی.
برای اسید سرب در 50٪ DoD، همان 2.2 کیلووات ساعت قابل استفاده به 2.2 ÷ 0.5 = 440 کیلووات ساعت کل نیاز دارد. این بانک بسیار سنگین‌تر، بزرگتر و کوتاه‌تر است.
مرحله 4: انتخاب اینورتر و کنترل سرج
یک بار در حال اجرا 500 وات ممکن است کوچک به نظر برسد، اما اینورتر باید با افزایش سرعت راه اندازی مقابله کند. یک واحد 5000 BTU می تواند به 1500 وات برای 100 تا 200 میلی ثانیه برسد. یک اینورتر 1000 وات با درجه نوسان 2000 وات حداقل است. برای یک واحد 8000 BTU با نوسان 2500 وات، یک اینورتر پیوسته 1500 وات با حداقل قابلیت افزایش 3000 وات را انتخاب کنید.
اینورترهای موج سینوسی خالص برای موتورهای کمپرسور اجباری هستند. موج سینوسی اصلاح شده می تواند باعث گرم شدن بیش از حد، کاهش راندمان و در نهایت خرابی موتور شود. یک اینورتر هیبریدی خاص خورشیدی، مانند آنهایی که در برخی از سیستم ها تعبیه شده است، می تواند هم ورودی پنل و هم شارژ باتری را به طور همزمان مدیریت کند، که سیم کشی را ساده می کند و نقاط خرابی را کاهش می دهد.
مرحله 5: گزینه های راه اندازی عملی
گزینه A: سیستم اختصاصی خارج از شبکه برای یک پنجره AC
این ساده ترین مسیر است. یک آرایه خورشیدی اختصاصی، یک کنترل کننده شارژ، یک بانک باتری و یک اینورتر با اندازه خاص برای آن واحد AC نصب کنید. عدم تعامل با سیم کشی خانه بسته به تعداد پنل و شیمی باتری، هزینه معمولاً بین 1200 تا 2800 دلار متغیر است. این مجموعه برای یک کارگاه، سوله، کابین یا یک واحد پنجره اتاق خواب به خوبی کار می کند.
گزینه B: سیستم هیبریدی با پشتیبان گیری از شبکه
اگر AC پنجره در خانه ای است که قبلاً به شبکه وصل شده است، یک اینورتر هیبریدی با ذخیره باتری به شما امکان می دهد AC را از خورشید در طول روز و از باتری در شب با شبکه به عنوان جایگزین استفاده کنید. این امر از پیچیدگی اندازه‌گیری کامل خارج از شبکه جلوگیری می‌کند و در عین حال اوج تقاضا و قبض برق شما را کاهش می‌دهد. بسیاری از واحدهای هیبریدی به شما امکان می‌دهند حالت «اولویت خورشیدی» را تنظیم کنید، بنابراین AC فقط از انرژی خورشیدی و باتری استفاده می‌کند تا زمانی که باتری به زیر آستانه تعیین‌شده برسد.
گزینه C: تهویه مطبوع خورشیدی همه کاره
کولر گازی خورشیدی دیواری Deye Hybrid ACDC این تهویه مطبوع خورشیدی هیبریدی ACDC Deye یک تقویت کننده MPPT و اینورتر را در واحد بیرونی ادغام می کند و اجزای جداگانه را حذف می کند. این به طور مستقیم از پانل های خورشیدی کار می کند و به طور خودکار به برق شبکه تبدیل می شود و یک راه حل خنک کننده ساده و مقرون به صرفه را ارائه می دهد. مشاهده محصول → برخی از تولید کنندگان، از جمله Deye، واحدهای پنجره ای یا مینی اسپلیت را با پورت های ورودی DC داخلی تولید می کنند که مستقیماً به پنل های خورشیدی متصل می شوند. این کولر گازی هیبریدی ACDC نیاز به اینورتر مجزا را از بین می برد. واحد به طور خودکار بین برق DC خورشیدی و برق AC شبکه بر اساس در دسترس بودن سوئیچ می کند. این امر تعداد قطعات و هزینه اولیه را کاهش می دهد و در عین حال کارایی کلی سیستم را بهبود می بخشد زیرا هیچ افت تبدیل DC به AC به کمپرسور وجود ندارد.
اشتباهات رایج در اندازه گیری
| اشتباه | چرا شکست می خورد | رفع کنید |
| استفاده از BTU برای تخمین وات | EER به طور گسترده ای متفاوت است. یک واحد 5000 BTU ممکن است 430 وات یا 580 وات مصرف کند | آمپرهای پلاک را بخوانید یا از یک وات متر استفاده کنید |
| نادیده گرفتن موج راه اندازی | اینورتر در اولین راه اندازی کمپرسور در هنگام اضافه بار خاموش می شود | اینورتر اندازه برای 3 تا 5 برابر وات کار |
| دست کم گرفتن زمان اجرای روزانه | قبل از غروب خورشید باتری خالی می شود | 8 تا 10 ساعت کارکرد واقعی کمپرسور را فرض کنید |
| استفاده از اسید سرب در 50٪ DoD | به ظرفیت دو برابر لیتیوم نیاز دارد. سنگین و کوتاه مدت | برای 80٪ ظرفیت قابل استفاده به LiFePO4 تغییر دهید |
| رد شدن از سنسور دمای باتری | شارژ بیش از حد در هوای گرم عمر باتری را کاهش می دهد | BMS را با جبران دما نصب کنید |
آیا چرخه کمپرسور AC پنجره بر سایز خورشیدی تأثیر می گذارد؟
بله، به طور قابل توجهی. یک پنجره AC به طور مداوم اجرا نمی شود. کمپرسور بر اساس تنظیم ترموستات و دمای محیط روشن و خاموش می شود. در یک روز 95 درجه فارنهایت، یک واحد با اندازه مناسب ممکن است 70 تا 80 درصد مواقع کار کند. در یک روز ملایم 80 درجه فارنهایت، این چرخه کاری به 40 تا 50 درصد کاهش می یابد. اندازه خورشیدی و باتری شما باید در بدترین حالت چرخه کار در گرمترین فصل سال باشد.
برای اهداف اندازه، چرخه کاری 75٪ را در فصل اوج خنک کننده در نظر بگیرید. این بدان معناست که یک جلسه خنک کننده 8 ساعته با واحد 5000 BTU (550 وات در حال اجرا) به 550 وات × 8 ساعت × 0.75 = 3.3 کیلووات ساعت تبدیل می شود، نه 4.4 کیلووات ساعت. این کاهش 25 درصدی می تواند یک سیستم حاشیه ای را قابل اجرا کند.
آیا می توانید یک AC پنجره را از یک ژنراتور خورشیدی قابل حمل راه اندازی کنید؟
بله، اما با محدودیت. یک ژنراتور خورشیدی قابل حمل با توان 1500 وات پیوسته با نوسان 3000 وات می تواند یک واحد پنجره 5000 یا 8000 BTU را اداره کند. عامل محدود کننده ظرفیت باتری است. بیشتر ژنراتورهای قابل حمل 1000 تا 2000 وات ساعت فضای ذخیره سازی دارند. در بار 550 وات، یک ژنراتور 1500 وات ساعت فقط 2.7 ساعت کار می کند قبل از اینکه باتری تمام شود. برای کار در طول شب، به یک ژنراتور بسیار بزرگتر (5000 وات ساعت) یا تنظیمی نیاز دارید که باتری را در طول روز در حالی که AC کار می کند، شارژ کند.
سوالات متداول
برای AC پنجره 5000 BTU به چند پنل خورشیدی نیاز دارم؟
سه تا چهار پنل 400 واتی، با فرض 5 ساعت اوج خورشید و یک باتری پشتیبان برای استفاده در عصر. اگر AC را فقط در روز روشن می کنید، ممکن است دو پنل کافی باشد.
آیا می توانم یک AC پنجره را بدون باتری راه اندازی کنم؟
بله، اما فقط زمانی که خورشید می تابد. به محض عبور ابر، ممکن است کمپرسور از کار بیفتد و دوباره راه اندازی نشود. یک بافر باتری کوچک حداقل 500 وات ساعت به شدت توصیه می شود.
آیا یک پنل خورشیدی 100 واتی یک پنجره AC را اجرا می کند؟
یک پانل 100 وات حداکثر 80 وات در شرایط واقعی تولید می کند. حتی کوچکترین واحد 5000 BTU برای راه اندازی به 450 وات و 1200 وات نیاز دارد.
چه اندازه اینورتر برای AC پنجره 10000 BTU نیاز دارم؟
حداقل 1500 وات پیوسته با قابلیت افزایش 3500 وات. یک اینورتر 2000 وات ایمن تر است و فضایی را برای بارهای کوچک دیگر باز می کند.
آیا به یک اینورتر موج سینوسی خالص نیاز دارم؟
بله. موتورهای کمپرسور به توان موج سینوسی تمیز متکی هستند. موج سینوسی اصلاح شده می تواند باعث زمزمه شنیداری، گرمای بیش از حد و در نهایت آسیب کمپرسور شود.
باتری 48 ولت 100 آمپر ساعتی یک پنجره AC را چقدر کار می کند؟
یک باتری 48 ولت 100 آمپر ساعتی 4.8 کیلووات ساعت ظرفیت دارد. در 80٪ قابل استفاده (LiFePO4)، که 3.84 کیلووات ساعت است. یک AC 550W می تواند حدود 7 ساعت به طور مداوم یا بیشتر با چرخه کمپرسور کار کند.
آیا کولر خورشیدی می تواند در شب کار کند؟
فقط در صورتی که دارای حافظه باتری یا اتصال به شبکه باشد. واحدهای خالص مستقیم خورشیدی هنگام غروب خورشید متوقف می شوند. مدل‌های هیبریدی ACDC با درگاه‌های باتری داخلی می‌توانند انرژی روز را برای استفاده در شب ذخیره کنند.
