هل يمكن للوحة الشمسية تشغيل محرك كهربائي صغير؟

تعمل المحركات الكهربائية على تشغيل أنواع مختلفة من الأجهزة ، من ساعات اليد إلى مضخات المياه. يمكنك تشغيل محرك من المنافذ في منزل يعمل بالطاقة الشمسية أو من الطاقة التي تولدها الألواح الشمسية المخصصة. ومع ذلك ، لا يمكن لجميع تكوينات الطاقة الشمسية تشغيل جميع المحركات. من أجل تشغيل محرك كهربائي بالطاقة الشمسية ، يجب أن تطابق سعة نظام الطاقة الشمسية لديك مع متطلبات المحرك.

ستختلف الطاقة التي توفرها الخلايا الشمسية حسب عدد الخلايا وطريقة توصيلها. توفر الخلية النموذجية حوالي 0.5 إلى 0.6 فولت من الكهرباء. إذا قمت بتوصيل عدة خلايا على التوالي ، فسيتم إضافة جهدها. إذا قمت بتوصيل الخلايا الشمسية بالتوازي ، فستوفر الوحدة تيارًا أعلى. يمكنك توصيل الخلايا في مجموعة من الدوائر المتسلسلة والمتوازية من أجل تحقيق الجهد والتيار المطلوبين.

تنتج المصفوفة الشمسية الطاقة فقط عندما يتلامس معها ضوء الشمس. إذا كانت مجموعتك الشمسية متصلة مباشرة بمحرك ، فلن يتلقى المحرك الطاقة في الظلام. ستقوم البطارية المتصلة بين الألواح الشمسية والمحرك بتخزين الطاقة الناتجة عن الألواح الشمسية حتى يتم الاحتياج إليها. بالإضافة إلى ذلك ، تختلف كمية الطاقة التي تولدها مجموعة الطاقة الشمسية الخاصة بك بناءً على موقعك وظروف الطقس والوقت من العام. ستتلقى المناطق الاستوائية الخالية من السحب إمكانات شمسية أكبر بكثير من المناطق القطبية الملبدة بالغيوم. إذا كانت طاقتك الشمسية تتقلب ، فقد يتقلب أداء محركك وفقًا لذلك. تساعد البطارية في تزويد المحرك باستقرار طاقة للتطبيقات الفورية وطويلة المدى. علاوة على ذلك ، يحتاج المحرك عادةً إلى زيادة أولية للتيار من أجل البدء. قد لا تتمكن الألواح الشمسية بدون بطارية من توفير هذا التيار المفاجئ. لذلك ، من المهم أن يكون لديك بطارية لمحركك الكهربائي ، حتى لو كنت تنوي تشغيلها حصريًا في ضوء الشمس.

الطاقة الكهربائية هي نتاج الجهد والتيار ، وتُقاس بالواط. يوفر منفذ الطاقة النموذجي في الولايات المتحدة 120 فولتًا عند 15 أمبير. لذلك ، يوفر هذا المنفذ طاقة 1800 واط. تقوم المحركات بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية ، وهي نتاج عزم الدوران والسرعة الزاوية. تنتج المحركات المختلفة كميات مختلفة من الطاقة الميكانيكية ، اعتمادًا على الغرض من استخدامها. يمكن أن يتطلب المحرك الموجود في مروحة السقف ما يصل إلى 65 واط. من ناحية أخرى ، يتطلب المحرك في غسالة الأطباق 1200 واط على الأقل.

معظم لوحات الأسماء الموجودة على المحركات تسرد فقط طاقة الخرج الخاصة بها. ومع ذلك ، يمكنك تقدير متطلبات طاقة الإدخال عن طريق حساب الطاقة المطلوبة عند مستويات مختلفة من الكفاءة. كفاءة المحرك هي نسبة طاقة الإدخال إلى طاقة الإخراج. على سبيل المثال ، محرك 100 واط يعمل بكفاءة 75 بالمائة يستخدم 75 واط من طاقة الإدخال. تعمل المحركات الكهربائية عادةً بكفاءة لا تقل عن 50 بالمائة. إذا لم يكن لدى المحرك طاقة الإدخال المطلوبة ، فسيعمل بكفاءة منخفضة ، أو لن يعمل على الإطلاق. علاوة على ذلك ، تنتج الألواح الشمسية والبطارية طاقة تيار مباشر. إذا كان محركك يتطلب تيارًا متناوبًا ، فيجب عليك تحويل التيار المباشر إلى تيار متردد باستخدام محول طاقة.