تشهد مشروعات الطاقة الشمسية في مصر توسعات كبيرة مؤخرًا، إذ توصّل فريق بحثي إلى تقنية جديدة لتنظيف وتبريد الألواح الشمسية، من خلال رشّ الخلايا بمادة نانومترية مكونة من مزيج من أكاسيد المعادن والبوليمر.

ما هي مجمعات الطاقة الشمسية؟

تعتبر مجمعات الطاقة الشمسية نوعية خاصة من المبادلات الحرارية تقوم بتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة داخلية في وسيط نقل الحرارة. فالمكون الرئيسي لأي منظومة تعمل بالطاقة الشمسية هو المجمع الشمسي. و هو عبارة عن جهاز يقوم بإمتصاص الإشعة الشمسية الساقطة عليه، و يحوله إلى حرارة، و ينقل هذه الحرارة إلى السائل المتدفق خلاله (عادة ما…

ما هي كمية الطاقة التي إكتسبتها المجمعات الشمسية؟

إن كمية الطاقة التي إكتسبتها المجمعات الشمسية تشمل أيضاً الحرارة التي قامت بإلتقاطها من أعلى أسطح الأنابيب. و هذه الكمية هي كالتالي: و بالتالي فإن كمية الطاقة المستفادة التي قامت المجمعات الشمسية بإكتسابها لكل وحدة من وحدات الأطوال في إتجاه تدفق سائل نقل الحرارة هي كالتالي:

ما هو مقدار الطاقة الشمسية التي يمتصها المجمع الشمسي؟

أخيراً نجد أن مقدار الطاقة الشمسية التي يمتصها المجمع الشمسي يتم إستنباطها من المعادلة 3.1 كالتالي: عندما تسقط كميات معينة من الأشعة الشمسية على سطح المجمع الشمسي نجد أن معظم هذه الطاقة يتم إمتصاصها و نقلها إلى سوائل نقل الحرارة، التي تقوم بتوصيلها إلى المستهلك للإستفادة منها.

كيف يتم تكثيف الطاقة الشمسية في المجمعات التكثيفية؟

إن الطاقة الشمسية في المجمعات التكثيفية يتم تكثيفها ضوئياً قبل تحويلها إلى حرارة. فالتكثيف من الممكن أن يتحقق إما عن طريق إنعكاس أو إنكسار أشعة الشمس بإستخدام مرايات أو عدسات. فالضوء المنعكس أو المنكسر يتكثف في منطقة البؤرة، و بالتالي يحصل زيادة في الفيض الحراري على منطقة الإمتصاص.

لماذا يتم تركيب الطاقة الشمسية قريبا من سطح الأرض؟

بالإضافة إلى أنها يتم تركيبها قريبة من سطح الأرض، و بالتالي تحد من متطلبات بنيتها الإنشائية. إن أول من طبق هذه المبادئ هو الرائد الكبير في مجال الطاقة الشمسية Giorgio Francia عام 1968، و هو الذي قام بتطوير كلا من انظمة التتبع لعواكس Fresnel الخطية و التي على محورين بمدينة جينوا بإيطاليا.

ما هي أهمية مجمعات الطاقة الممتصة؟

هذه النوعية من المجمعات لها جدوى إقتصادية نظراً لصغر مساحة إستقبال الاشعة الشمسية نسبياً لكل وحدة من وحدات الطاقة الممتصة، و المعالجة الإنتقائية التي تمت على أسطحها المعرضة للشمس، و وجود العزل التفريغي الذي يهدف إلى تقليل الحرارة المتسربة، و التحسن الذي تم تحقيقه في كفاءة تشغيلها.