
طريقة تبريد الألواح الشمسية لرفع الكفاءة في المناطق الحارة، لعل الكثير يسعى دوماً إلى إيجاد طريقة مبتكرة لاستخدمها في تصميم المنظومة الشمسية من أجل تبريد الألواح الشمسية ورفع كفاءتها، سنقدم لكم اقتراح وابتكار قد عمل عليه فريق بحثي في المختبر الوطني للطاقات المتجددة بالولايات المتحدة الأمريكية.
كيف يمكن تبريد الألواح ورفع كفاءتها
توصل فريق بحثي من الولايات المتحدة الأمريكية بعد محاولات لدراسة التغيير الحراري على أسطح الوحدات الكهروضوئية إلى أن زيادة البعد أو التباعد بين الألواح الكهروضوئية من جميع النواحي يرفع من كفاءة المنظومة الشمسية ويزيد من اقتصاديته، إذ يسمح التباعد بين مصفوفة الألواح الشمسية بجريان الهواء بحرية أكبر ما يساعد ذلك على زيادة نسبة التبريد ورفع الكفاءة، وبهذه الطريقة يمكن تحسين التكلفة المعيارية للطاقة Levelized Cost Of Energy (LCOE) بنسبة تصل إلى 2.15%.

ما قام به الباحثين لزيادة كفاءة منظومة الطاقة الشمسية
أقدم الفريق البحثي على اقتراح عدة عوامل من أجل تحسين عملية تبريد الألواح الشمسية ذات الاستطاعات العالية، منها: زيادة التباعد فيما بين أسطر مصفوفات الألواح الشمسية، وارتفاع الألواح، وزاوية الميل، إضافةً لعملية تقييس تسمح بتوصيف حركة الهواء وتدفقه حول الألواح.
وقد استعانوا فريق البحث وسائل المحاكاة والنمذجة الحسابية والتجارب العملية للتوصل إلى رسم منحنيات نقل الحرارة، حيث نتجت عن التجارب العملية أن نقل الحرارة بالحمل الحراري قيمة قابلة للوصف والقياس مقارنة مع قيمة مقياس المسافة الفاصلة بين مصفوفات الألواح الشمسية.
وقد تم تطبيق هذه الدراسة على إحدى محطات الطاقة الشمسية باستطاعة 1 ميجا وات تقع في فينيكس أريزونا، وتم فيها تركيب مصفوفات الألواح بمسافات تباعد تتراوح بين مترين إلى أحد عشر متر للسماح للغطاء النباتي بالنمو، وموجهة نحو الجنوب بزاوية ميل 30 درجة.
وأظهرت النتائج أن هناك انخفاض تكلفة إنتاجية الطاقة للمحطة المدروسة إلى 0.29 دولار للكيلو واط ساعة عند تنفيذ تباعد بين صفوف الألواح بمقدار 4.83 إلى 7.34 متر، بينما كانت تساوي 0.33 دولار للكيلو واط ساعة عند تباعد مترين فقط، و0.36 دولار عند تباعد 11 متر.
والهدف الأساسي من هذه الطريقة المثالية هي زيادة كفاءة التبريد والإنتاجية، إضافة لتوفير مساحات مكشوفة من أجل استغلالها في الزراعة، كل ذلك يساعد في جعل المنظومة الشمسية أكثر فعالية من حيث التكاليف والاستغلال الأمثل للمساحة.
بهذا نكون قد وصلنا بكم إلى نهاية مقال طريقة تبريد الألواح الشمسية لرفع الكفاءة في المناطق الحارة.
اقرأ أيضاً:
- أبسط طريقة لحساب عدد بطاريات الطاقة الشمسية
- ما تأثير ضوء الشمس أو الجهد المرتفع على أداء الألواح الشمسية؟
- أهم ثلاث معايير تساعدك في اختيار أفضل الألواح الشمسية
المصدر: ieeexplore.ieee
تعليق واحد