يمكن أن يستهلك الثلاجة النموذجية التي تعمل بضاغط هواء بجهد 12 فولت في المركبات الترفيهية ما يقارب 28–47 أمبير/ساعة يوميًا وفقًا للبيانات المنشورة من قبل الشركة المصنعة، لكن الحرارة وحجم الثلاجة والتهوية وإعدادات منظم الحرارة وعدد مرات فتح الباب قد تؤدي إلى زيادة الاستهلاك الفعلي إلى
عصري غالبًا ما تستهلك ثلاجة المركبات الترفيهية المزودة بضاغط يعمل بجهد 12 فولت ما يقارب 25–50 أمبير/ساعة من سعة البطارية يوميًا, ، أو ما يعادل تقريبًا 300–600 واط/ساعة في نظام 12 فولت. وهذا ليس تقديرًا نظريًّا مأخوذًا من الإنترنت. تنشر شركة «ثيتفورد» متوسط استهلاك يبلغ 28.3 أمبير/ساعة كل 24 ساعة بالنسبة لثلاجتها T1090، في حين أن ثلاجتها T2175C الأكبر حجمًا بكثير بسعة 175 لترًا تبلغ قدرتها 46.7 أمبير/ساعة كل 24 ساعة و0.56 كيلوواط/ساعة يوميًا.
ولكن لا توجد إجابة واحدة صريحة بشأن استهلاك بطارية ثلاجة المركبة الترفيهية.
تكنولوجيا الثلاجات مهمة.
تعد الثلاجة التي تعمل بضاغط وتقوم بالتشغيل والإيقاف بشكل متكرر إحدى المشكلات الكهربائية. أما الثلاجة الامتصاصية التي تستخدم عنصر تسخين بجهد 12 فولت فهي مشكلة أخرى. وبالنسبة للثلاجة المنزلية التي تعمل بتيار متردد عبر محول، فإنها تضيف خسائر التحويل، واستهلاك الطاقة في وضع الاستعداد للمحول، ودورة تشغيل مختلفة تمامًا.
هذا التمييز أكثر أهمية من الشارة الملصقة على باب الثلاجة.
لن أقوم أبدًا بتحديد سعة مجموعة بطاريات عربة التخييم استنادًا إلى القوة الكهربائية القصوى للثلاجة وحدها. فالقوة الكهربائية القصوى توضح لك القدر الأقصى من الطاقة التي قد تستهلكها الثلاجة أثناء التشغيل. تُبيّن وحدة «أمبير/ساعة» لكل 24 ساعة مقدار الطاقة التي تستهلكها البطارية فعليًّا بمرور الوقت.
هذان الرقمان ليسا متطابقين.
ابدأ بالواط.
نظرًا لأن ثلاجة المركبة الترفيهية (RV) تعمل وفقًا لدورات تتأثر بدرجة حرارة الخزانة، والحرارة المحيطة، والتهوية، وإعدادات منظم الحرارة، ودرجة حرارة الطعام، والطلب على الفريزر، وعدد المرات التي يقف فيها شخص ما أمامها ليقرر ماذا يشرب، فإن استهلاكها الفوري للكهرباء لا يمكن ببساطة ضربه في 24 ووصفه بـ“الاستهلاك اليومي”.”
لماذا نخمن؟
يقدم رقمان نشرتهما شركة «ثيتفورد» نقاطًا مرجعية مفيدة من واقع التطبيق العملي فيما يتعلق باستهلاك الطاقة في ثلاجات الضاغط التي تعمل بجهد 12 فولت. ويبلغ متوسط استهلاك الطراز T1090 المدمج 28.3 أمبير/ساعة في 24 ساعة, ، في حين أن سعر الطراز T2175C سعة 175 لترًا مدرج عند 46.7 أمبير/ساعة في اليوم أو 0.56 كيلوواط/ساعة في اليوم.
عند 12 فولت، تبدو الحسابات كما يلي:
28.3 أمبير/ساعة × 12 فولت = 339.6 واط/ساعة في اليوم
وكذلك:
46.7 أمبير/ساعة × 12 فولت = 560.4 واط/ساعة في اليوم
وهذا يضع تقديرًا أوليًّا معقولاً لعدد كبير من ثلاجات المركبات الترفيهية التي تعمل بنظام الضاغط عند حوالي 340–560 واط/ساعة يوميًا, ، على الرغم من أن درجة حرارة ثلاجتك الفعلية قد تكون أقل أو أعلى من هذا النطاق.
| مثال على الثلاجة | التكنولوجيا | الاستهلاك اليومي المنشور | الطاقة اليومية التقريبية | مدة التشغيل* لثلاجة تعمل ببطارية LiFePO4 سعة 100 أمبير ساعة |
|---|---|---|---|---|
| ثيتفورد T1090 | ضاغط 12 فولت | 28.3 أمبير/ساعة في اليوم | ~340 واط/ساعة | ~3.2 يومًا |
| ثيتفورد T2175C سعة 175 لترًا | ضاغط 12 فولت | 46.7 أمبير/ساعة في اليوم | 0.56 كيلوواط/ساعة | ~1.9 يومًا |
| مثال على سلسلة Dometic RM 8 | الامتصاص في عنصر التسخين بجهد 12 فولت | حوالي 120–130 واط أثناء التشغيل | لا يمكن مقارنتها ببيانات دورة تشغيل الضاغط | خيار غير مناسب للاستخدام عند وقوف السيارة بالاعتماد على البطارية فقط |
*تستند مدة التشغيل إلى مجموعة بطاريات LiFePO4 بسعة 100 أمبير/ساعة مع السعة التخطيطية البالغة 90 أمبير/ساعة مخصص بالكامل للثلاجة. ولا يشمل ذلك المصابيح، والمراوح، ومضخات المياه، وشحن USB، وأجهزة التحكم في الفرن، ونظام ستارلينك، والمحول، أو أي أحمال أخرى في المركبة الترفيهية.
تأتي أرقام الضاغط مباشرةً من بيانات ثلاجة ثيتفورد من سلسلة T1000 و صفحة مواصفات طراز T2175C من شركة ثيتفورد.
هذا العمود الأخير هو المكان الذي يقع فيه الناس في المشاكل.
بطارية سعة 100 أمبير/ساعة تقوم بما يلي: لا هذا يعني أن عربة التخييم الخاصة بك يمكنها البقاء في المخيم لمدة ثلاثة أيام لمجرد أن الثلاجة قادرة على ذلك.
الثلاجة ليست وحدها في رحلة التخييم.
إليكم إحدى الحقائق الصعبة في هذا المجال: الكثير من النصائح المتوفرة عبر الإنترنت بشأن استهلاك الطاقة في ثلاجات المركبات الترفيهية تصبح عديمة الفائدة لأن كاتبها لا يحدد أبدًا تقنية التبريد المستخدمة.
تعمل الثلاجة المزودة بضاغط يعمل بجهد 12 فولت بشكل مشابه إلى حد ما للثلاجة التقليدية الصغيرة. حيث يبدأ الضاغط في العمل، ويستمر حتى تصل الثلاجة إلى درجة الحرارة المستهدفة، ثم يتوقف، قبل أن يبدأ في العمل مرة أخرى لاحقًا.
لذا، قد تستهلك الثلاجة عدة أمبيرات أثناء تشغيل الضاغط، لكن متوسط استهلاكها يكون أقل بكثير على مدار اليوم بأكمله.
ولهذا السبب أهتم أكثر بكثير بـ بيانات «آه/24 ساعة» أو «كيلوواط ساعة/24 ساعة» بدلاً من تصنيف القدرة الكهربائية المعبَّر عنه بالواط في العنوان.
وتوضح أمثلة «ثيتفورد» التي تبلغ 28.3 أمبير/ساعة في اليوم و46.7 أمبير/ساعة في اليوم السبب بالضبط. فهذه الأرقام تمثل الاستهلاك اليومي للطاقة، بدلاً من الافتراض بأن الضاغط يعمل بكامل طاقته لمدة 1,440 دقيقة كل يوم.
بالنسبة لمالكي المركبات الترفيهية (RV) الذين يخططون لاستخدام أجهزة التبريد والإضاءة والمضخات والأجهزة الإلكترونية وغيرها من الأحمال التي تعمل بالتيار المستمر، فإن اختيار مجموعة بطاريات LiFePO4 للسيارات الترفيهية بجهد 12 فولت لذلك يصبح وضع النموذج أسهل بكثير عندما تنشر الشركة المصنعة للثلاجة بيانات استهلاك التيار بالآمبير/24 ساعة. تشمل مجموعة منتجات CoreSpark المخصصة للمركبات الترفيهية (RV) منصات بطاريات بجهد 12 فولت مخصصة للمخيمين، والكرفانات، والأنظمة الشمسية، والتركيبات خارج الشبكة.
التبريد بالامتصاص هو المجال الذي تصبح فيه الحسابات معقدة.
تستخدم ثلاجات المركبات الترفيهية القديمة وتلك ذات نظام التبريد الثلاثي عادةً غاز البروبان، أو التيار المتردد من شبكة الكهرباء، أو التيار المستمر بجهد 12 فولت. إلا أنه عند تشغيلها بجهد 12 فولت، قد تعمل عن طريق عنصر تسخين مقاوم بدلاً من ضاغط دوري عالي الكفاءة.
يورد دليل تقني لسلسلة Dometic RM 8 أمثلة تتراوح القيم الاسمية للبطاريات فيها حول 120 واط إلى 130 واط, ، حسب الطراز. عند جهد 12 فولت، تمثل قدرة 120 واط تقريبًا:
120 واط ÷ 12 فولت = 10 أمبير
إذا تم تزويد حمل بقدرة 10 أمبير بالتيار بشكل مستمر لمدة 24 ساعة:
10 أمبير × 24 ساعة = 240 أمبير-ساعة
هذا صحيح لا وهذا يعني أن المواصفات الصحيحة لكل ثلاجة تعمل بالامتصاص هي 240 أمبير/ساعة في اليوم. وهذا يعني أن محاولة تشغيل هذا النوع من الثلاجات بشكل مستمر باستخدام بطارية منزلية ثابتة قد تصبح مكلفة للغاية من حيث استهلاك الأمبير/ساعة.
توضح شركة «دوميتيك» نفسها الغرض من التشغيل بوضوح في دليل استخدام ثلاجة RM من سلسلة 8: يحذر الدليل من أنه يجب استخدام التشغيل بجهد 12 فولت أثناء تشغيل محرك السيارة، وإلا فقد تنفد شحنة البطارية المدمجة في غضون ساعات قليلة فقط.
تقدم شركة «ثيتفورد» إرشادات مماثلة بشأن ثلاجات الامتصاص من طراز N4000، مشيرةً إلى أن التيار الكهربائي بجهد 12 فولت يأتي من مولد السيارة أثناء تشغيل المحرك.
لذا، عندما يسأل أحدهم: “كم من الوقت ستعمل ثلاجة مركبتي الترفيهية ببطارية سعة 100 أمبير/ساعة؟”، فإن سؤالي الأول لا يتعلق بتركيب البطارية الكيميائي.
إنها تقنية الثلاجة.
لست بحاجة إلى برامج معقدة.
تحتاج إلى أربعة أرقام.
بالنسبة لثلاجة تعمل بالتيار المستمر (DC) يُعرف متوسط استهلاكها اليومي بالأمبير/ساعة:
الاستهلاك اليومي للبطارية = سعة الثلاجة (أمبير/ساعة) مقسومة على 24 ساعة
سهل.
إذا قدمت الشركة المصنعة القيمة بالواط/ساعة بدلاً من ذلك:
التيار اليومي (Ah) = التيار اليومي (Wh) ÷ جهد البطارية
بالنسبة لثلاجة تستهلك 560 واط/ساعة في اليوم على نظام اسمي بجهد 12 فولت:
560 واط·ساعة ÷ 12 فولت ≈ 46.7 أمبير·ساعة/يوم
وهذا يتوافق مع البيانات المنشورة من قبل شركة «ثيتفورد» بشأن طراز T2175C.
لنفترض أن ثلاجة تستهلك تيارًا كهربائيًّا قدره 5 أمبير أثناء تشغيل ضاغطها.
افعل لا احسب:
5 أمبير × 24 ساعة = 120 أمبير/ساعة في اليوم
ما لم يكن الضاغط يعمل بالفعل بشكل مستمر.
بدلاً من ذلك:
الاستهلاك اليومي (Ah) = التيار المستمر (أمبير) × مدة تشغيل الضاغط يوميًّا
إذا كان يعمل لمدة 40% من كل يوم:
24 ساعة × 40% = 9.6 ساعات تشغيل
ثم:
5 أمبير × 9.6 ساعة = 48 أمبير/ساعة في اليوم
الآن أصبح لديك تقدير مفيد.
لكن «دورة التشغيل» هي المتغير الصعب التحديد. فالثلاجة التي تعمل لمدة 30% من اليوم في الطقس المعتدل قد تعمل لفترة أطول بكثير عندما يكون الجو داخل المركبة الترفيهية حارًّا جدًّا تحت أشعة الشمس الصحراوية.
يجب حساب استهلاك الثلاجة المنزلية التي تعمل بجهد 120 فولت عبر محول ترددي من ناحية التيار المتردد، ثم تحويله مرة أخرى إلى استهلاك البطارية.
معادلة التخطيط المبسطة هي:
الطاقة المطلوبة للبطارية (واط/ساعة) = طاقة الثلاجة (واط/ساعة) ÷ كفاءة المحوّل
ثم:
سعة البطارية (أمبير/ساعة) = طاقة البطارية (واط/ساعة) ÷ جهد البطارية
إذا كان استهلاك الثلاجة يبلغ 800 واط/ساعة في اليوم وكانت كفاءة التحويل الإجمالية تبلغ 90%:
800 واط·ساعة ÷ 0.90 = 889 واط·ساعة من البطارية
عند 12.8 فولت:
889 واط·ساعة ÷ 12.8 فولت ≈ 69.5 أمبير·ساعة/يوم
وربما لا يشمل ذلك حتى استهلاك الطاقة في وضع الخمول عند العاكس.
ولهذا السبب أفضّل استخدام ثلاجات تعمل بجهد 12 فولت أصلي في العديد من أنظمة التخييم البري. ليس لأن الثلاجات التي تعمل بالتيار المتردد سيئة بطبيعتها، بل لأن كل مرحلة من مراحل التحويل تضيف معلمة أخرى يجب أخذها في الحسبان.
تُعد التقييمات التي تُجرى على غرار الاختبارات المعملية مفيدة.
مواقع التخييم ليست مختبرات.
تشير وثائق التشغيل الخاصة بشركة «دوميتيك» إلى أن أداء التبريد يتغير تبعًا لدرجة الحرارة المحيطة، وتحدد درجة الحرارة، وأشعة الشمس المباشرة، وظروف التهوية، وفتح الباب، ووضع الأطعمة الساخنة كعوامل تؤثر على أداء الثلاجة.
الحرارة هي السبب الواضح.
عندما ترتفع درجة الحرارة المحيطة، يتعين على الثلاجة طرد كمية أكبر من الحرارة خارج الحجرة. ويزداد وقت تشغيل الضاغط، وكذلك يزداد استهلاك البطارية يوميًا.
إن مركبة التخييم المتوقفة في طقس صيفي تبلغ درجة الحرارة فيه 35 درجة مئوية لا تشكل بيئة اختبار مماثلة لتلك التي توفرها ثلاجة موضوعة في غرفة داخلية مريحة.
ونعم، قد يكون اتجاه وقوف السيارة أمراً مهماً.
إذا كان جدار الثلاجة يتعرض لأشعة الشمس الغربية المباشرة طوال فترة ما بعد الظهر، فمن المتوقع أن يكون الأداء الكهربائي أسوأ مقارنةً بنفس المركبة الترفيهية التي تقف في الظل من تلك الجهة.
هذا الأمر يتم تجاهله.
تقوم الثلاجة بطرد الحرارة. وإذا لم يتمكن الهواء الدافئ من الخروج من حول المكثف أو نظام التبريد، فإن الجهاز يضطر إلى بذل مجهود أكبر.
وتذهب إرشادات التركيب الصادرة عن شركة «نوركولد» إلى أبعد من ذلك، حيث تحذر من أن تقييد تهوية الثلاجة قد يؤدي إلى ضعف أداء التبريد، والتشغيل المستمر، واستنزاف البطارية بسرعة.
زيادة سعة البطارية ليست الحل لمشكلة ضعف تدفق الهواء.
اضبط تدفق الهواء.
في كل مرة تُفتح فيها الثلاجة، يخرج الهواء البارد ويدخل هواء أكثر دفئًا ومشبعًا بالرطوبة.
فتح واحد سريع لن يستنزف شحن البطارية بشكل كبير.
قد يكون لثلاثين فرصة هجومية في ظهيرة يوم حار تأثير كبير.
تستهلك الأسر عمومًا طاقة أكثر في الثلاجة مقارنةً بالمسافر المنفرد، وذلك ببساطة لأن الباب يُفتح ويُغلق بشكل متكرر، ويتم إضافة المزيد من الطعام، كما تتعرض الثلاجة لمزيد من التقلبات الحرارية.
ضع عدة لترات من المشروبات الدافئة في ثلاجة باردة، وسيضطلع الضاغط بمهمة جديدة.
يجب أن تتخلص من تلك الحرارة الزائدة.
قد تبدو فكرة تبريد المواد الغذائية مسبقًا قبل الانطلاق نصيحة مفرطة في الدقة، إلى أن تجد نفسك تحاول أن تجعل بطارية سعة 100 أمبير/ساعة تكفيك طوال عطلة نهاية أسبوع غائمة.
التجميد يستهلك طاقة.
عادةً ما يتطلب تشغيل ثلاجة ذات منطقتين، بحيث تكون إحدى الحجرات عند درجات حرارة الفريزر، قدرًا أكبر من التبريد مقارنةً باستخدام الجهاز بأكمله كثلاجة عادية.
لذا، عندما يخبرني أحدهم أن “ثلاجته ذات الحجم نفسه” تستهلك ضعف الطاقة، أرغب في معرفة قيم الضبط قبل أن ألقي باللوم على البطارية.
فيما يلي الحسابات الخاصة بالثلاجة فقط، باستخدام معدلين حقيقيين لاستهلاك الثلاجات المزودة بضاغط، ونموذج مبسط 90%: افتراض تخطيط السعة القابلة للاستخدام بالنسبة لبطاريات LiFePO4.
| مجموعة بطاريات LiFePO4 | القدرة التخطيطية | بمعدل 28.3 أمبير/ساعة في اليوم | بمعدل 46.7 أمبير/ساعة في اليوم |
|---|---|---|---|
| 50 أمبير/ساعة | 45 أمبير/ساعة | 1.6 يومًا | 1.0 يوم |
| 100 أمبير/ساعة | 90 أمبير/ساعة | 3.2 يومًا | 1.9 يومًا |
| 200 أمبير/ساعة | 180 أمبير/ساعة | 6.4 يومًا | 3.9 أيام |
| 300 أمبير/ساعة | 270 أمبير/ساعة | 9.5 أيام | 5.8 أيام |
مرة أخرى،, هذه مدة التشغيل داخل الثلاجة فقط.
هذا هو الفخ.
إذا كانت ثلاجتك تستهلك 40 أمبير/ساعة يوميًا، لكن المصابيح ومراوح التهوية ومضخة المياه والأجهزة الإلكترونية الخاصة بالمدفأة والهواتف وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وسخان الديزل ونظام الترفيه وأجهزة التحكم التبعية تستهلك 60 أمبير/ساعة أخرى، فإن ميزانيتك اليومية الفعلية تصبح:
40 أمبير/ساعة + 60 أمبير/ساعة = 100 أمبير/ساعة في اليوم
فجأة، تبين أن “بطارية الثلاجة التي تدوم ثلاثة أيام بسعة 100 أمبير ساعة” لا تكفي حتى ليوم واحد في عربة التخييم.
لإجراء حساب شامل للنظام، فإن CoreSpark’s دليل تحديد سعة بطاريات LiFePO4 لمركبات الترفيه (RV) من الفئات A وB وC يتبع النهج الأكثر منطقية: حساب واط/ساعة بناءً على الأحمال الفعلية، وإضافة فترة الاستقلالية المطلوبة، ثم التحقق من سعة الشحن، وتيار نظام إدارة البطارية (BMS)، والأسلاك، والصمامات، والجهد الكهربائي للنظام.
الفيزياء هي الفائزة.
في كل مرة.
بالنسبة لثلاجة حديثة تعمل بضاغط 12 فولت،, تُعد بطارية LiFePO4 بسعة 100 أمبير/ساعة الحد الأدنى الذي يمكنني البدء في مناقشته لتجهيز يتضمن ثلاجة وأحمال أساسية، في حين أن السعة التي تتراوح بين 200 و300 أمبير/ساعة توفر راحة أكبر بكثير للاستخدام خارج الشبكة لمدة عدة أيام في مركبة الترفيه (RV) مع أحمال كهربائية إضافية.
لاحظ الصياغة.
ابدأوا النقاش.
لم أقل “اشترِ بطارية سعة 100 أمبير/ساعة”.”
تخزن بطارية LiFePO4 ذات الجهد الاسمي 12.8 فولت والسعة الاسمية 100 أمبير/ساعة ما يلي:
12.8 فولت × 100 أمبير/ساعة = 1,280 واط/ساعة
تستهلك الثلاجة التي تبلغ استهلاكها 340 واط/ساعة يوميًا حوالي 271 TP3T من تلك السعة الاسمية يوميًا.
تستهلك الثلاجة 560 واط/ساعة في اليوم، وهو ما يعادل حوالي 441 تي بي 3 تي.
ثم وصلت بقية المركبات الترفيهية.
سواء كان ذلك للتخييم من حين لآخر، أو الشحن بالطاقة الشمسية، أو القيادة المتكررة، فإن سعة 100 أمبير/ساعة قد تكون كافية. لكنها لا تتيح هامشًا كبيرًا في حالة استمرار الغيوم لعدة أيام.
يحتوي مجموعة البطاريات ذات الجهد 12.8 فولت والسعة 200 أمبير/ساعة على:
2,560 واط/ساعة (القيمة الاسمية)
والآن، تستهلك الثلاجة التي تتراوح استهلاكها بين 340 و560 واط·ساعة في اليوم ما يقارب 13 إلى 221 TP3T من الطاقة الاسمية للبطارية يوميًا.
هذا أسهل بكثير في التعايش معه.
بالنسبة للعديد من المقطورات السياحية وعربات التخييم والمنازل المتنقلة الصغيرة، أعتبر أن هذه نقطة انطلاق أكثر جدية بكثير في مجال الاستقلالية عن الشبكة الكهربائية.
إذا كنت تتردد بين السعات الشائعة، فإن المقارنة الحالية بين بطاريات الليثيوم للمقطورات السياحية بسعة 100 أمبير-ساعة مقابل 200 أمبير-ساعة مقابل 300 أمبير-ساعة من الأفضل إجراء هذا الحساب جنبًا إلى جنب مع حساب الثلاجة، بدلاً من تحديد سعة مجموعة الأجهزة بالكامل بناءً على جهاز واحد فقط.
يخزن مجموعة بطاريات بجهد 12.8 فولت وسعة 300 أمبير/ساعة ما يلي:
3,840 واط/ساعة اسميًّا
وهذا يكفي لجعل استهلاك الثلاجة يبدو ضئيلاً نسبياً.
لكن الحجم الأكبر لا يعني بالضرورة أنه أكثر ذكاءً.
إذا كنت تستهلك 2 كيلوواط/ساعة يوميًا ولم تتمكن من تعويض سوى 500 واط/ساعة من خلال الطاقة الشمسية أو الشحن بواسطة المولد الكهربائي أو المولد اليدوي، فإن زيادة سعة البطارية لن تؤدي إلا إلى تأخير لحظة انقطاع التيار.
أنت لم تحل مشكلة الطاقة.
لقد اشتريت دلوًا أكبر مع نفس الصنبور الصغير.
بالنسبة للتشغيل المتكرر للثلاجة خارج الشبكة، فإنني أفضل عمومًا بطاريات LiFePO4 على مجموعة بطاريات الرصاص الحمضية التقليدية ذات الأقطاب المغمورة، وذلك عندما تكون الميزانية ونظام الشحن والتركيب ومتطلبات درجة الحرارة والحماية الكهربائية مناسبة.
التناغم بينهما هو LiFePO₄, ، فوسفات الحديد والليثيوم.
لكن التناغم الكيميائي لا يعوض عن سوء الهندسة.
تقرير وزارة الطاقة الأمريكية لعام 2024 الخطة الاستراتيجية لسلامة تخزين الطاقة تشير إلى أن بطاريات الرصاص الحمضية أثقل وزنًا وتتميز بكثافة طاقة أقل، وتذكر أن 300–1,500 دورة عند السماح لها بالوصول إلى عمق التفريغ 80% في سياق تخزين الطاقة في الشبكة. ويصف التقرير نفسه بطاريات الليثيوم أيون بأنها تتمتع بكفاءة عالية وكثافة طاقة وكثافة قدرة عالية.
كما تشير وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) إلى أن منشآت التخزين التي أُنشئت مؤخرًا قد زادت من استخدام الكاثودات LFP نظرًا لتكلفتها المنخفضة، وعمرها التشغيلي الأطول، واستقرارها الحراري الأفضل, ، مع التحذير صراحةً من أن بطاريات LFP ليست في مأمن من مخاطر الاندفاع الحراري. وهذا هو الجزء الذي تتجاهله أحيانًا أقسام تسويق البطاريات.
ويقدم مختبر أوك ريدج الوطني دليلاً أكثر واقعية على ذلك. فـ مقارنة بين بطاريات الليثيوم أيون كبيرة الحجم من حيث الشحن الزائد تمت مقارنة خلايا LiFePO₄ بخلايا NCM111 وNCM622 وNCM811. وفي ظل ظروف الدراسة، أظهرت خلية LFP استجابة أكثر اعتدالًا تجاه الانفلات الحراري عند حدوث العطل، في حين اشتعلت النيران في خلايا NCM أو انفجرت؛ إلا أن خلية LFP أظهرت أيضًا تحملًا أقل تجاه الشحن الزائد.
هذه نتيجة أكثر فائدة من القول بأن “الليثيوم آمن، بينما بطاريات الرصاص الحمضية ضارة”.”
تحتاج أنظمة البطاريات إلى حدود مناسبة لنظام إدارة البطارية (BMS)، وجهد الشحن، ومقاسات الكابلات، وحماية الصمامات، وقواطع التيار، والتركيب.
لا توجد طرق مختصرة في الكيمياء.
بالنسبة للمشترين الذين يرغبون في استبدال نظام بنكي قديم، فإن CoreSpark’s مدى بطارية LiFePO4 للمركبات الترفيهية تغطي منصات الشحن العميق المخصصة للمنازل المتنقلة، والمقطورات، والشاحنات المجهزة للتخييم، والسفر خارج شبكة الكهرباء.
يحب الناس شراء الأمبير/ساعة.
إنهم يكرهون حساب مدة إعادة الشحن.
لنفترض أن مركبتك الترفيهية تستهلك:
المجموع:
100 أمبير/ساعة في اليوم
إذا كان نظام الشحن الخاص بك يعوض 50 أمبير/ساعة فقط يوميًا، فإن العجز اليومي لديك يبلغ:
100 أمبير/ساعة – 50 أمبير/ساعة = 50 أمبير/ساعة
مجموعة بطاريات بسعة 200 أمبير/ساعة لا تحل هذه المشكلة.
إنه ببساطة يمنح العجز مزيدًا من الوقت ليتراكم.
ولهذا السبب، يجب تصميم الطاقة الشمسية، والشحن عبر المولد الكهربائي، ومحولات الطاقة من الشبكة الخارجية، والشحن عبر المولد، وسعة البطارية كنظام كهربائي واحد.
وقبل استبدال بطاريات الرصاص الحمضية ببطاريات الليثيوم، تحقق من الشاحن. دليل CoreSpark حول كيفية التحقق من توافق محول التيار المتردد مع بطاريات LiFePO4 ويوضح لماذا تستحق أنماط جهد الشاحن وسلوك المحول الاهتمام قبل أن يفترض المرء أن عبارة “استبدال مباشر” تعني “تجاهل بقية أجزاء المركبة الترفيهية”.”
إليك الصيغة التي سأستخدمها فعليًّا:
سعة البطارية المطلوبة (أمبير/ساعة) = إجمالي السعة اليومية (أمبير/ساعة) × عدد الأيام دون شحن ÷ النسبة المخطط لها للاستخدام
لنفترض:
ثم:
100 أمبير ساعة × 2 ÷ 0.90 = 222 أمبير ساعة
لن أشتري بطارية بسعة 222 أمبير/ساعة.
سأنتقل إلى التكوين المنطقي التالي، ربما في حدود 250–300 أمبير/ساعة, ، ثم تحقق من نظام الشحن.
الآن أضف هامش تخطيط 20%:
222 أمبير/ساعة × 1.20 = 266 أمبير/ساعة
يبدو أن تكوين 300 أمبير/ساعة أصبح خيارًا منطقيًّا.
هل رأيت ما حدث؟
كانت الثلاجة عاملاً مهمًا، لكنها لم تكن العامل الوحيد في الحسابات.
يمكن أن تؤدي توصيل البطاريات بالتوازي إلى زيادة السعة المقاسة بالأمبير/ساعة مع الحفاظ على جهد النظام كما هو.
لكنني لن أعتبر التوصيل المتوازي مجرد “توصيل الأحمر بالأحمر والأسود بالأسود”.”
يُعتبر كل من طراز البطارية وعمرها وحالة شحنها ومقاومة الكابل وحماية الصمامات ومواصفات نظام إدارة البطارية (BMS) وتوزيع التيار عوامل مهمة. يجب على أي شخص يرغب في توسيع مجموعة بطاريات 12 فولت أن يراجع كيفية توصيل بطاريتين من نوع LiFePO4 بجهد 12 فولت بالتوازي بأمان قبل الافتراض بأن إضافة بطارية إضافية تُعدّ تلقائيًّا ترقية جيدة.
إذا كانت لديّ بيانات من الشركة المصنعة عن عدد الأمبير في الساعة، فأنا أستخدمها.
إذا كانت لديّ بيانات بالكيلوواط/ساعة في 24 ساعة، أقوم بتحويلها.
إذا لم تتوفر لدي سوى قيمة الحد الأقصى للواط، فإنني أنظر إلى هذا التقدير بشك حتى أفهم مفهوم دورة التشغيل.
وإذا أعطاني أحدهم رقمًا واحدًا عامًّا يناسب جميع ثلاجات المركبات الترفيهية دون أن يسأل ما إذا كانت ثلاجة تعمل بالضاغط أو بالامتصاص أو ثلاجة منزلية تعمل بتكييف الهواء، فإنني أتوقف عن الوثوق في هذا الحساب.
نطاق تخطيط أولي معقول بالنسبة للكثيرين تستهلك ثلاجات الضاغط التي تعمل بجهد 12 فولت ما يقارب 25–50 أمبير/ساعة يوميًا, ، استنادًا إلى الأمثلة المنشورة التي نوقشت هنا. لكن استهلاك الثلاجات الصغيرة التي تعمل بضاغط هواء ومحمولة قد يقل عن هذا المستوى، في حين أن الثلاجات الكبيرة المخصصة للمركبات الترفيهية (RV)، والتشغيل الذي يعتمد بشكل كبير على الفريزر، والحرارة الشديدة، وسوء التهوية، والاستخدام المكثف قد يؤدي إلى ارتفاع هذا الاستهلاك.
قم بقياس معداتك بنفسك كلما أمكن ذلك.
جهاز مراقبة البطارية الذي يسجل استهلاك الطاقة خلال الليل وعلى مدار 24 ساعة سيكون أفضل من ألف تعليق في المنتديات.
تستهلك ثلاجة المركبات الترفيهية الحديثة المزودة بضاغط يعمل بجهد 12 فولت عادةً ما بين 25 و50 أمبير/ساعة يوميًا، وهو ما يعادل حوالي 300 إلى 600 واط/ساعة في نظام كهربائي بجهد 12 فولت، على الرغم من أن الاستهلاك الفعلي يتغير وفقًا لحجم الثلاجة ودرجة الحرارة المحيطة والتهوية واستخدام الفريزر وإعدادات منظم الحرارة وعدد مرات فتح الباب ودرجة حرارة الأطعمة الموضوعة بداخلها. تتراوح القيم المنشورة لشركة «ثيتفورد» بين 28.3 أمبير/ساعة في اليوم للطراز T1090 و46.7 أمبير/ساعة في اليوم للطراز T2175C سعة 175 لترًا.
قد تستهلك ثلاجة المركبات الترفيهية المزودة بضاغط يعمل بجهد 12 فولت عدة أمبيرات أثناء تشغيل الضاغط، لكن استهلاكها يكون أقل بكثير عند حساب المتوسط على مدار 24 ساعة؛ وذلك لأن الضاغط يعمل ويتوقف بشكل متقطع، مما يجعل حساب الأمبير-ساعة أو الواط-ساعة اليومي مقياسًا أفضل لتحديد الحجم المطلوب، بدلاً من مجرد ضرب الحد الأقصى للواط أثناء التشغيل في 24. يُعد المعيار المرجعي المفيد المستمد من البيانات الحالية للشركات المصنعة ما يتراوح تقريبًا بين 28 و47 أمبير/ساعة يوميًا بالنسبة للأمثلة التي تم تحليلها أعلاه.
يمكن لبطارية LiFePO4 بسعة 100 أمبير/ساعة أن تدعم نظريًّا ثلاجة تعمل بضاغط كهربائي عادي بجهد 12 فولت لمدة تتراوح بين يومين وثلاثة أيام تقريبًا، عندما تكون الثلاجة هي الحمل الوحيد ويتم تخصيص حوالي 90 أمبير/ساعة للاستخدام المخطط له؛ لكن مدة التشغيل الفعلية للمركبة الترفيهية ستكون أقصر بمجرد إضافة الإضاءة والمراوح والمضخات والأجهزة الإلكترونية وأجهزة التحكم في التدفئة والأحمال الأخرى. بمعدل استهلاك يبلغ 28.3 أمبير-ساعة في اليوم، توفر سعة 90 أمبير-ساعة ما يقارب 3.2 أيام؛ أما بمعدل استهلاك يبلغ 46.7 أمبير-ساعة في اليوم، فإنها توفر ما يقارب 1.9 يومًا.
يمكن أن تكون بطارية سعة 100 أمبير ساعة كافية لتشغيل ثلاجة تعمل بضاغط هواء بجهد 12 فولت في نظام متواضع لمركبة الترفيه (RV)، شريطة أن يتم شحنها بانتظام عبر الطاقة الشمسية أو المولد الكهربائي أو المولد الاحتياطي أو التيار الكهربائي الخارجي؛ لكنها لا توفر احتياطيًا كافيًا للتخييم بدون توصيل بالشبكة لعدة أيام عند إضافة أحمال أخرى تعمل بالتيار المستمر، لذا يجب أن يُحدد إجمالي الاستهلاك اليومي للطاقة حجم البطارية، وليس استهلاك الثلاجة وحده. بالنسبة للعديد من المنشآت الجادة التي تعمل خارج الشبكة، توفر سعة 200 أمبير/ساعة أو أكثر هامش تشغيل أكبر بكثير.
أفضل حجم للبطارية الخاصة بثلاجة عربة التخييم هو السعة التي تغطي احتياجات الثلاجة بالإضافة إلى جميع الأحمال اليومية الأخرى للعربة، وذلك لعدد الأيام المطلوب بين فرص الشحن الموثوقة، مع احتياطي إضافي لمواجهة الظروف الجوية والحرارة وفقدان الطاقة الناتج عن التحويل والاستخدام غير المتوقع، بدلاً من تحديد حجم البطارية بناءً على استهلاك الثلاجة بالواط وحده. بالنسبة للعديد من أنظمة الثلاجات التي تعمل بالضاغط، تُعد سعة 100 أمبير/ساعة نقطة انطلاق متواضعة، في حين توفر السعة التي تتراوح بين 200 و300 أمبير/ساعة مرونة أكبر بكثير في الاستخدام خارج الشبكة.
يمكن لثلاجة المركبة الترفيهية (RV) أن تستهلك الطاقة أثناء القيادة، لكن ما إذا كان ذلك يقلل من مستوى شحن البطارية الداخلية أم لا يعتمد على نوع الثلاجة ونظام الشحن؛ ذلك لأن مولد التيار المتردد في المركبة، أو شاحن التيار المستمر إلى التيار المستمر (DC-DC)، أو دائرة الشحن المثبتة في المصنع قد توفر تيارًا كافيًا لتشغيل الثلاجة مع إعادة شحن مجموعة البطاريات في الوقت نفسه. تعتمد ثلاجات الامتصاص التي تستخدم عناصر تسخين بجهد 12 فولت بشكل خاص على توفر الطاقة المناسبة من المركبة أثناء السفر. وتشير كل من شركتي «دوميتيك» و«ثيتفورد» إلى إمكانية تشغيل هذه الثلاجات أثناء عمل المحرك في هذه الحالة.
يؤدي الطقس الحار عمومًا إلى زيادة استهلاك بطارية ثلاجة المركبة الترفيهية، لأن نظام التبريد يضطر إلى التخلص من كمية أكبر من الحرارة للحفاظ على نفس درجة الحرارة الداخلية؛ كما أن سوء التهوية، أو التعرض المباشر لأشعة الشمس، أو فتح الباب بشكل متكرر، أو وضع أطعمة دافئة، أو تشغيل الفريزر، كلها عوامل يمكن أن تطيل مدة تشغيل الضاغط وتزيد من إجمالي استهلاك الثلاجة من الأمبير/ساعة على مدار 24 ساعة. تحدد شركة «دومتيك» على وجه التحديد درجة الحرارة المحيطة وظروف التشغيل باعتبارهما من العوامل التي تؤثر على أداء التبريد في الثلاجة.
الإجابة المفيدة على “ما مقدار استهلاك البطارية لثلاجة عربة التخييم يوميًا؟” ليس رقمًا سحريًّا واحدًا.
بالنسبة للعديد من ثلاجات الضاغط الحديثة التي تعمل بجهد 12 فولت، ابدأ التخطيط بناءً على 25–50 أمبير/ساعة يوميًا ثم تحقق من المواصفات الفعلية التي يحددها المصنع بوحدة Ah/24h أو kWh/24h. وتشير الأمثلة المنشورة إلى أن طراز «ثيتفورد T1090» المدمج يبلغ استهلاكه 28.3 أمبير/ساعة في اليوم، بينما يبلغ استهلاك طراز «T2175C» سعة 175 لترًا 46.7 أمبير/ساعة في اليوم.
ثم احسب كل ما عدا ذلك.
الأضواء.
المشجعون.
المضخات.
أحمال العاكس.
الإلكترونيات.
أجهزة التحكم في التدفئة.
إنتاج الطاقة الشمسية.
شحن المولد.
واحتفظ بها.
إذا كنت تقوم بتركيب أو تحديث النظام الكهربائي لمركبة التخييم، فقارن الحمل اليومي الذي قمت بحسابه مع نظام CoreSpark خيارات بطارية LiFePO4 للمركبات الترفيهية بجهد 12 فولت واستخدم دليل تحديد سعة بطاريات المركبات الترفيهية من الفئات A وB وC لتحويل واط/ساعة اليومية إلى هدف واقعي لمجموعة البطاريات.
احسب أولاً استهلاكك للطاقة على مدار 24 ساعة. ثم اختر البطارية.
أما أي شيء آخر فهو مجرد شراء أمبير-ساعة والتمني.
