-->

الأربعاء، 29 أبريل 2020

شرح محطات الخلايا الكهروضوئية PV Power Plant

الشرح السابق:محطات توليد الكهرباء بالطاقات المتجددة



شرح محطات الخلايا الكهروضوئية PV Power Plant:

    الشمس هي مفاعل نووي عملاق يقوم على مبدأ الاندماج النووى وليس الانشطار النووى ، فالشمس تتكون أساسا من الهيدروجين والهليوم والكربون ، ويحدث داخلها اندماج بين أنوية اثنين من ذرات الهيدروجين لتشكيل نواة الهليوم وينتج عن هذه العملية طاقة هائلة باستمرار .
    والطاقة المنبعثة من الشمس لا تصل إلى الأرض بالتساوي بل تختلف حسب الوقت من اليوم ، وفقا للامالة الموسمية من الكرة الأرضية بالنسبة للشمس ، وفقا لتوزيع المناطق المناخية على سطح الأرض ، وما إلى ذلك.
   و التقديرات تشير إلى أن كل متر مربع على الأرض يتلقى من الشمس ما بين 1000 إلى 1300 وات . وحيث أن معظم الخلايا الشمسية فى السوق لها كفاءة لا تتعدى فى المتوسط 10 % فهذا يعنى أن كل متر مربع من الخلايا يمكن أن يولد تقريبا 100 وات (تزيد أو تنقص حسب كفاءة الخاليا المستخدمة).


1-قواعد أساسية فى الطاقة الشمسية:

    شير فى المقدمة التالية إلى بعض المعلومات عن الطاقة الشمسية التى يحتاجها المتعاملون معها والتى قد تبدو للبعض غريبة فى بعض جزئياتها. وسأعرض ذلك من خلال بعض الأسئلة: 

 1.1-  لماذا يكون الصيف أعلى فى درجة الحرارة؟

     البعض يظن أن ذلك بسبب أن الشمس تكون أقرب للأرض فى هذا الفصل ولذا تكون الحرارة أعلى. والحقيقة أن الإجابة ليست فقط خطأ بل معكوسة. بمعنى أن الصحيح أن الشمس تكون فى الصيف أبعد عن الأرض منها الشتاء . إذن فلماذا تكون الحرارة أعلى؟
    لمعرفة السبب لابد من فهم طريقة دوران الأرض حول نفسها (كل 24 ساعة مسببة ظاهرة الليل والنهار) ، وطريقة دورانها حول الشمس (كل 365 يوم وربع مسببة ظاهرة الفصول الأربعة). فالأرض أولا تدور حول نفسها ولكن محور دورانها يكون مائلا بزاوية 23 درجة تقريبا كما فى الشكل أسفله . كما أن دورة الأرض حول الشمس تكون فى مسار إهليجى elliptical وليس دائريا . بمعنى أنها لا تدور فى دائرة لها نصف قطر ثابت ، بل تدور فى مدار له قطر Diameter أطول من القطر الآخر.

    فلو أخذنا نصف الكرة الشمالى (الذى تقع فيه كل الدول العربية) ستجد أن الصيف يحدث كما فى الشكل التالي حين يكون نصف الكرة الشمالى مواجها للأرض ، ولكن فى نفس الوقت حين تكون الكرة الأرضية تقع على القطر الأكبر من مسار الدوران أى عندما تكون أبعد عن الشمس. فلماذا ترتفع الحرارة ؟ هل فقط لأنها تواجه الشمس ؟ هذا جزء من الإجابة ، وباقى الإجابة لأنها تواجه الشمس لمدة طويلة من اليوم ، فزيادة البعد عن الشمس يجعل منطقة التغطية أطول زمنيا كما لو أخذت ورقة وقربتها لمصباح ستجد أن ضوء المصباح يغطى مساحة معينة من الورقة ، لكن لو أبعدت الورقة ستجد أن المصباح أصبح يغطى مساحة أكبر.
   وهذا هو السر فى حرارة الصيف ، ليس لأن الأرض أقرب للشمس بل العكس لأن الأرض أبعد عن الشمس(وبالطبع تواجه الشمس) ولذا يكون نهار الصيف أطول وكمية الحرارة التى تصل للأرض أكبر. 
   لاحظ فى الشكل أن الشتاء يقع فى نصف الكرة الشمالى أيضا حين تكون الأرض على القطر الأكبر لكن الفرق هنا أن الشمس لا تواجه نصف الكرة الشمالى ، ولذا يكون ليل الشتاء طويلا وكمية الحرارة أقل.

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق