بطارية ليثيوم أم رصاص للطاقة الشمسية؟ أيهما تشتري

LanguageEnglishالعربية

لنظام شمسي منزلي يُشحن ويُفرَّغ كل يوم، اشترِ بطارية ليثيوم (LiFePO4). السبب هو ما تعتمده الشركات المصنّعة لكل نوع، لا سعر البطارية الواحدة. Hithium تعتمد HeroEE 16 بعمق تفريغ 90% لأكثر من 8,000 دورة. أما مخطط LONG نفسه لبطارية الرصاص الكربونية CWP200-12N فيُظهر نحو 900 دورة عند عمق تفريغ 50% ونحو 250 دورة إذا فرّغتها بالكامل. تبقى بطارية الرصاص الخيار الأفضل في ثلاث حالات: بطارية احتياطية تبقى مشحونة ونادراً ما تُستعمل، بطارية موضوعة في مكان تنخفض حرارته تحت الصفر في الشتاء، ونظام صغير بجهد 12 فولت لا تناسبه أي حزمة ليثيوم. بقية هذا الدليل هي التفاصيل وراء هذا الجواب، مأخوذة من أوراق المواصفات للبطاريات التي نبيعها.

في هذا المقال

• ما الفرق الحقيقي بين الليثيوم والرصاص؟
• لماذا لا يعني رقم الأمبير ساعة على بطارية الرصاص ما تظنه؟
• كم دورة تعطي كل بطارية فعلاً؟
• كم تزن كل واحدة، وأين توضع؟
• هل يحتاج الإنفرتر إلى إعداد مختلف لليثيوم؟
• متى تبقى بطارية الرصاص الخيار الصحيح؟
• أي بطارية تشتري؟
• الأسئلة الشائعة

ما الفرق الحقيقي بين الليثيوم والرصاص؟

كلاهما يخزّن تياراً مستمراً وكلاهما يوصَل بالإنفرتر نفسه. الفرق هو كم من الطاقة المخزّنة يُسمح لك باستعماله، كم مرة، وبأي سرعة تقبل البطارية الشحن. بطاريات الرصاص تشمل البطاريات الأنبوبية "التيوبلر" التي بدأت بها معظم البيوت، والأنواع المختومة VRLA التي نبيعها: AGM والرصاص الكربوني. وهي كتل بجهد 12 فولت، فمجموعة 48 فولت هي أربع كتل على التوالي. أما حزم LiFePO4 فتأتي خزانة واحدة بجهد 25.6 أو 51.2 فولت مع نظام إدارة البطارية BMS مدمجاً فيها، ولهذا يستطيع الإنفرتر التخاطب معها.

المواصفة من ورقة البيانات	LONG CWP200-12N رصاص كربوني	LONG WPL200-12N AGM	Felicity LPBA 10 كيلوواط ساعة	Hithium HeroEE 16
الكيمياء	رصاص VRLA للاستعمال الدوري	رصاص VRLA للاحتياط	LiFePO4	LiFePO4
الجهد الاسمي	12 فولت	12 فولت	51.2 فولت	51.2 فولت
السعة الاسمية	200 أمبير ساعة بمعدل 10 ساعات	200 أمبير ساعة بمعدل 10 ساعات	10.24 كيلوواط ساعة	16 كيلوواط ساعة، 314 أمبير ساعة
عمق التفريغ المعتمد	المخطط من 30% إلى 100%، والدورات تهبط بسرعة بعد 50%	غير معتمدة للتفريغ الدوري	95%	90%
عمر الدورات	نحو 900 عند 50%، نحو 250 عند 100% (المخطط، حتى 60% من السعة)	عمر تصميمي يزيد عن 12 سنة على الشحن العائم (EUROBAT، 20 درجة)	6,000 أو أكثر عند 25 درجة	أكثر من 8,000 عند 90% و100 أمبير
أقصى تيار شحن	60 أمبير	60 أمبير	180 أمبير	100 أمبير موصى به، 200 أمبير كحد أقصى
حرارة الشحن	من -15 إلى 40 درجة	من -15 إلى 40 درجة	من 0 إلى 55 درجة	من 0 إلى 40 درجة
الوزن	68 كغ للواحدة، 272 كغ لمجموعة 48 فولت من أربع	68 كغ للواحدة، 272 كغ للأربع	82 كغ	110 كغ
سعر المتجر	$248 للواحدة، $992 للأربع	$220 للواحدة، $880 للأربع	$1,680	$1,950

المصادر: أوراق بيانات LONG WPL200-12N وCWP200-12N، ورقة بيانات Felicity LPBA48200WG1، ورقة بيانات Hithium HeroEE 16، وكلها مرتبطة من صفحات المنتجات. أربع كتل 12 فولت 200 أمبير ساعة على التوالي تعطي مجموعة 48 فولت 200 أمبير ساعة، أي 9.6 كيلوواط ساعة طاقة اسمية.

لماذا لا يعني رقم الأمبير ساعة على بطارية الرصاص ما تظنه؟

بطارية الرصاص تُقاس سعتها عند تفريغ بطيء. LONG تطبعها على الورقتين: 200 أمبير ساعة هي معدل 10 ساعات، بسحب 20 أمبير. عند معدل 5 ساعات (34 أمبير) تعطي البطارية نفسها 170 أمبير ساعة، وعند معدل ساعة واحدة (120 أمبير) تعطي 120 أمبير ساعة فقط. اسحب بقوة فيختفي 40% من الرقم المكتوب.

وهذا مهم لأن الأحمال التي تدفعك لشراء بطارية هي الكبيرة. مجموعة 48 فولت من أربع كتل تشغّل حملاً بقوة 2,000 واط تسحب نحو 42 أمبير قبل خسائر الإنفرتر، أي بين عمودي 5 ساعات وساعة واحدة في جدول LONG، فلا ترى 200 أمبير ساعة أبداً. أما Hithium فتعتمد عمر دورات HeroEE 16 عند تيار مستمر 100 أمبير وتسمح بـ200 أمبير، فالرقم المكتوب على الليثيوم هو الرقم الذي تحصل عليه.

ثم هناك النصف الذي يُقال لك ألا تستعمله. مخطط الرصاص الكربوني يُظهر انهيار الدورات بعد عمق تفريغ 50%، فمجموعة رصاص 200 أمبير ساعة تُشغَّل كمجموعة 100 أمبير ساعة إن أردت لها أن تدوم. حزم الليثيوم معتمدة عند 90% (Hithium) و95% (Felicity). قارن الأسعار على الطاقة التي يُعتمد كل نوع لإعطائها، لا على الرقم الاسمي.

كم دورة تعطي كل بطارية فعلاً؟

مخطط الدورات في ورقة بيانات الرصاص الكربوني هو القرار كله في صفحة واحدة. LONG تختبر عند معدل 5 ساعات، عند 25 درجة، بشحن 2.4 فولت لكل خلية لمدة 16 ساعة، وتعدّ الدورات حتى تهبط السعة إلى 60%. المنحنيات تستقر عند نحو 250 دورة عند عمق تفريغ 100%، و550 عند 80%، و900 عند 50%، و1,800 عند 30%. دورة واحدة يومياً عند 50% تعني نحو سنتين ونصف.

Hithium تعتمد HeroEE 16 وHeroEE 8 بأكثر من 8,000 دورة عند عمق تفريغ 90% و100 أمبير، والخلية نفسها عند 11,000 دورة. Felicity تعتمد بطارية الحائط LPBA بـ6,000 دورة أو أكثر عند 25 درجة. أي نحو تسعة أضعاف دورات بطارية الرصاص الكربوني، وكل دورة تنزل إلى عمق يقارب الضعف. لهذا تطبع العلامتان كفالة بالسنوات: 7 سنوات على صفحة HeroEE 16 وعلى ورقة بيانات Felicity LPBA.

شحن الـ16 ساعة في شرط اختبار LONG هو النصف الآخر. بطارية الرصاص تأخذ آخر 20% من شحنها ببطء، عند جهد ثابت، على مدى ساعات. إن كانت نافذة الشحن عندك بضع ساعات من المولد أو نهار شتوي قصير، تبقى المجموعة ناقصة الشحن معظم الأيام، وبطارية الرصاص التي تُترك نصف مشحونة تتكبرت وتخسر سعتها. حزم الليثيوم تشحن بتيار ثابت حتى قرب الامتلاء، وهذا ما يعنيه عملياً تيار الشحن 100 أمبير و180 أمبير.

كم تزن كل واحدة، وأين توضع؟

مجموعة رصاص 48 فولت هي أربع كتل بوزن 68 كغ، أي 272 كغ على رف، مع ثمانية أقطاب يجب شدّها وثلاث وصلات توالي يجب إبقاؤها محكمة. HeroEE 16 خزانة واحدة بوزن 110 كغ على عجلات. Felicity LPBA 10 كيلوواط ساعة تزن 82 كغ وتعلَّق على الحائط. الليثيوم يتوسّع بإضافة وحدة مطابقة أخرى، حتى 16 حزمة HeroEE أو 32 وحدة Felicity LPBA على التوازي. أما مجموعة الرصاص من أربع كتل فلا تقبل كتلة خامسة، وخلط كتل قديمة وجديدة على التوالي هو ما يُميت المجموعات مبكراً. بطارية الرصاص المختومة لا تحتاج إلى إضافة ماء، وهذه ميزتها الواضحة الوحيدة على النوع الأنبوبي المفتوح. حزم الليثيوم مختومة أيضاً، مع القاطع والفيوز وBMS في الداخل.

هل يحتاج الإنفرتر إلى إعداد مختلف لليثيوم؟

نعم، وهو بند في القائمة لا إنفرتر جديد. في سلسلة Voltronic Axpert نوع البطارية هو البرنامج 05. دليل مستخدم VM III يذكر AGM كإعداد افتراضي، ثم Flooded، ثم User-defined، ثم خيارات الليثيوم (Pylontech وWECO وSoltaro وبروتوكول LIb وإعداد Lithium عام). اختيار نوع ليثيوم يضبط تيار الشحن وجهود الشحن الرئيسي والعائم والقطع تلقائياً، والدليل يطلب تركيب كابل الاتصال ليتولى BMS الأمر. Axpert VM IV Twin بقوة 6 كيلوواط فيه منفذ BMS مخصص لـRS485 أو CAN bus أو RS232، وHithium تذكر Voltronic بين العلامات المتوافقة في ورقة بيانات HeroEE.

اترك الإنفرتر على AGM مع حزمة ليثيوم موصولة فيشحن ويقطع عند جهود الرصاص. BMS يحمي الحزمة، لكنك تتخلى عن سعة وتخسر قراءة نسبة الشحن. معادلة البطارية (البرنامجان 30 و31 في VM III) موجودة لبطاريات الرصاص المفتوحة والإعداد اليدوي ويجب أن تبقى مطفأة مع الليثيوم.

متى تبقى بطارية الرصاص الخيار الصحيح؟

الليثيوم هو الخيار الافتراضي لبطارية تعمل كل يوم. لكنه ليس الشراء الصحيح في هذه الحالات:

• طاقة احتياطية نادراً ما تُستعمل. UPS لمحل، مصعد، مضخة تعمل على البطارية بضع مرات في السنة. LONG WPL200-12N مصنوعة لهذا: شحن عائم من 13.5 إلى 13.8 فولت وعمر تصميمي يزيد عن 12 سنة عند 20 درجة. حزمة ليثيوم بـ6,000 دورة تبقى عند 100% لسنوات تدفع ثمن دورات لا تستعملها.
• مكان تنخفض حرارته تحت الصفر. Hithium تحدد الشحن من 0 إلى 40 درجة، وFelicity من 0 إلى 55 درجة. تحت الصفر يمنع BMS الشحن، لأن ترسّب الليثيوم يتلف الخلايا. LONG تعتمد نوعي الرصاص للشحن من -15 درجة. قبو غير مدفأ في قرية جبلية في كانون الثاني يحتاج إلى غرفة بطارية مدفأة أو إلى بطارية رصاص.
• نظام بجهد 12 فولت. أصغر حزمة ليثيوم نبيعها هي HeroEE 8 بجهد 25.6 فولت. إنفرتر 12 فولت مثل Axpert VM II بقوة 1.2 كيلوواط يأخذ كتلة 12 فولت واحدة، أي AGM أو رصاص كربوني.
• إنفرتر بلا إعداد ليثيوم. إنفرتر لا يقدم سوى AGM وFlooded يمكنه تشغيل الليثيوم على جهود يدوية فقط إذا وافقت الشركة المصنّعة للبطارية. وإلا فابقَ على الرصاص أو بدّل الإنفرتر.
• مجموعة بأقل من نحو $900. أربع كتل AGM بـ$880. إن كانت HeroEE 8 بـ$1,000 أو Felicity بـ$1,680 بعيدة المنال، فمجموعة رصاص تعمل اليوم، شرط أن تحجّمها عند عمق تفريغ 50% وتقبل عدد الدورات أعلاه.

أي بطارية تشتري؟

وضعك	اشترِ	لماذا
نظام منزلي 48 فولت يُفرَّغ كل يوم، أحمال البيت كله	Hithium HeroEE 16 بـ$1,950، أو Felicity LPBF 15 كيلوواط ساعة بـ$1,800	عمق تفريغ 90% أو 95%، 8,000 أو 6,000 دورة، شحن من 100 إلى 120 أمبير، اتصال بالإنفرتر
نظام 48 فولت، الأحمال الأساسية فقط، مساحة حائط لا أرض	Felicity LPBA 10 كيلوواط ساعة بـ$1,680، أو LPBA 8.7 كيلوواط ساعة بـ$1,344	82 كغ على الحائط، قابلة للتوسيع حتى 32 وحدة
نظام 24 فولت (فئة Axpert VM III Twin 24 فولت)	Hithium HeroEE 8 بـ$1,000	25.6 فولت، 8 كيلوواط ساعة، عمق التفريغ وعمر الدورات نفسهما كالـ16
احتياط أو UPS، نادراً ما يُفرَّغ	LONG AGM 200 أمبير ساعة بـ$220 للكتلة	عمر تصميمي عائم يزيد عن 12 سنة، 1,600 أمبير لمدة 5 ثوانٍ
نظام 12 فولت، مكان متجمد، أو ميزانية أقل من $900	LONG رصاص كربوني 200 أمبير ساعة بـ$248 للكتلة	VRLA للاستعمال الدوري، تشحن من -15 درجة، حجّمها عند عمق تفريغ 50%

جهد البطارية يحدده الإنفرتر لا الرغبة: اقرأ 12 أم 24 أم 48 فولت؟ أي جهد بطارية تحتاج؟. وإن كنت توازن بين بطارية واشتراك المولد، فالأرقام في بطارية 16 كيلوواط ساعة أم اشتراك المولد.

الأسئلة الشائعة

هل بطارية ليثيوم 100 أمبير ساعة أفضل من بطارية رصاص 200 أمبير ساعة؟

للاستعمال اليومي، غالباً نعم. رقم 200 أمبير ساعة للرصاص هو رقم معدل 10 ساعات، والبطارية تُشغَّل عند عمق تفريغ 50% لتصل إلى عدد دورات مفيد، بينما حزمة الليثيوم معتمدة عند 90% أو 95% وتحافظ على سعتها عند التيار العالي. قارن عمق التفريغ المعتمد وعمر الدورات، لا رقم الأمبير ساعة على الملصق.

هل أستطيع استبدال مجموعة الرصاص بالليثيوم على الإنفرتر نفسه؟

غالباً، إذا كان في قائمة الإنفرتر نوع ليثيوم وكانت الشركة المصنّعة للبطارية تذكره كمتوافق. في سلسلة Axpert هو البرنامج 05 مع كابل BMS. طابق فئة الجهد: مجموعة 48 فولت تصبح حزمة 51.2 فولت، ومجموعة 24 فولت حزمة 25.6 فولت. لا تترك أبداً كتل رصاص قديمة على التوازي مع حزمة ليثيوم.

هل أستطيع شحن بطارية ليثيوم في الشتاء؟

فوق الصفر، نعم. Hithium تعتمد الشحن من 0 إلى 40 درجة وFelicity من 0 إلى 55 درجة. تحت الصفر يرفض BMS الشحن، فحزمة في غرفة تتجمد تبقى بلا شحن في أبرد الصباحات. التفريغ مسموح حتى -20 درجة في النوعين.

كم تعيش بطارية الرصاص للطاقة الشمسية؟

يعتمد على عمق التفريغ. مخطط LONG لبطارية CWP200-12N يُظهر نحو 900 دورة عند عمق تفريغ 50% ونحو 250 عند 100%، مختبرة عند 25 درجة حتى بقاء 60% من السعة. الحرارة ونقص الشحن يقصّران ذلك. مرة يومياً عند 50% تعني نحو سنتين ونصف.

هل الرصاص الكربوني وAGM الشيء نفسه؟

كلاهما رصاص VRLA مختوم، بالحجم والوزن نفسيهما في سلسلة LONG، وكلاهما يشحن من -15 درجة. الفرق هو الوظيفة: LONG تحدد WPL AGM للاحتياط (شحن عائم من 13.5 إلى 13.8 فولت، عمر تصميمي عائم 12 سنة) وCWP الرصاص الكربوني للاستعمال الدوري (شحن دوري من 14.4 إلى 15.0 فولت، مع مخطط عمر دورات). لمجموعة شمسية تُفرَّغ يومياً، اختر الرصاص الكربوني.