الأربعاء، 29 أبريل 2020

إلا أي جهة توجه الألواح الشمسية و كيف أختار زاوية الميل

الشرح السابق:شرح محطات الخلايا الكهروضوئية  PV Power Plant

1- إلا أي جهة توجه الألواح الشمسية؟ 

     معلوم أن الألواح الشمسية ستنتج أقصى قدر من الطاقة لو كانت أشعة الشمس عمودية عليها ، وبالطبع هذا لا يمكن أن يحدث طوال اليوم إلا باستخدام أجهزة tracking solar ، فإن لم تستخدم هذه التقنية فيجب أن توجه الألواح إلى الجهة التي تضمن سقوط الأشعة المباشرة أطول فترة ممكنة على الألواح. 
   لاحظ في الشكل  أن الألواح جهة الجنوب تتمتع بإضاءة أكبر من الألواح المتجهة إلى الشمال وذلك بسبب ميل مسار الشمس جهة الجنوب قليلا.


   و أيا كان مكانك فى نصف الكرة الشمالى فإن الشمس في أي فصل من فصول السنة تكون دائما مائلة ناحية الجنوب ، لذا فإن جميع الألواح الشمسية فى البلاد التى تقع فى نصف الكرة الشمالى يجب أن توجه جهة الجنوب. ويبقى السؤال التالى:





1.1-كيف أختار زاوية الميل جهة الجنوب؟

      الحقيقة أنه لو كنت تعيش على خط الاستواء نفسه فإن زاوية الميل المثلى هي صفر ، بمعنى أن الألواح توضع أفقية ، ولو كنت تعيش فى أقصى طرفى الكرة الشمالي أو الجنوبى فإن أنسب زاوية هى 90 درجة. أما إذا كنت كما فى الدول العربية فإن أنسب زاوية للميل (جهة الجنوب كما ذكرنا) تتوقف على موقعك الجغرافى وتحديدا على قيمة خط العرض الذى تقع عليه.
    وهذا السؤال (زاوية الميل) أصعب من السؤال السابق (الجهة) ، لأن المسار الإهليجى elliptical لدوران الأرض حول الشمس يتغير زاوية ميله هو الآخر حسب الفصل كما فى الشكل التالي.

   وبالتالى فالإجابة ليست رقما ثابتا ، بل كل فصل له زاوية ميل مثلى. وهناك قاعدة مبسطة يمكن استخدامها فى تحديد زاوية الميل التى تحقق أعلى استفادة من الإشعاع الشمسي في كل الفصول في السنة . وهذه القاعدة هى : 
• في فصل الصيف : ( درجة خط العرض - 15 درجة ) = زاوية الميل المثالية 
• في الخريف والربيع:( درجة خط العرض ) = درجة الميل المثالية 
• في فصل الشتاء: ( درجة خط العرض ت 15 درجة ) = درجة الميل المثالية .
  
  والشكل التالي فيه خطوط العرض التى تقع عليها عواصم العالم 

 1.2-الاستفادة من الطاقة الشمسية فى توليد الكهرباء .

     يتم الاستفادة من الطاقة الشمسية فى أغراض تو ليد الطاقة الكهربائية عبر طريقتين أو نظامين: 
1 -النظام الكهروضوئي: وذلك عبر استخدام الخلايا الكهروضوئية PV Cells  تحويل الطاقةالضوئية الشمسية بشكل مباشر إلى كهرباء من خلال تعريض هذه الخلايا للطاقة الضوئية . ويمكن بهذه الطريقة أن نحصل على ما يقرب من 10-15 % من الطاقة الساقطة على المتر المربع فى صورة كهرباء مباشرة كما فى الأمثلة الموجودة فى الجزء التالى.
2 -كما يمكن استخدام نظام المركزات الشمسية وهى أنظمة تستخدم العدسات والمرايا لتركيز الأشعة الشمسية  المتناثرة الحاملة للطاقة الحرارية نحو بقعة معينة. ووفقا لاليات متعددة و متنوعة يتم  تحويل هذه الحرارة المركزة إلى طاقة كهربائية وبالتالي ففي هذا النظام يتم الحصول على الطاقة الكهربائية بشكل غير مباشر من الطاقة الشمسية. ونعرض هذا فى المثال الثانى من محطات الطاقة الجديدة.

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق