النصر سولر

تأثير الحرارة علي الخلايا

بصفة عامة انتاجية الألواح تزيد كلما اتجاهنا جنوبا نحو خط الأستوء نتيجة زيادة زاويا و كثافة اعلي الأشعاع الشمسي, و لكن تأثير الحرارة علي الخلايا سلبي! فهي تعتمد علي ضوء الشمس و ليس الحر الناتج عنها.
و لكن عموما المكسب في الأنتاجية الذي يحدث نتيجة سطوع الشمس يفوق بكثير الفاقد الناتج عن ارتفاع الحرارة.
و قد تندهش عندما تعلم ان جميع الأقمار الصناعية تعمل بكفائة عالية بالطاقة الشمسية رغم ان درجة الحرارة في الفضاء -200 درحة مئوية بالسالب مع سطوع شمسي دائم و غياب تام للسحب و الأمطار.



برنامج حساب تأثيرالحرارة علي الألواح الشمسية لأي موقع علي الخريطة

احداثيات الموقع: اختار المكان علي الخريطة او اكتب احداثيات الموقع مباشرة





معامل درجة الحرارة للألواح

اذا نظرتم الى ورقة البيانات المقدمة من قبل الشركة المصنعة للخلايا هناك فقرة اسمها معامل درجة الحرارة pMax.
هذه القيمة تعطى في شكل نسبة مئوية سلبية و تكشف عن تأثير الحرارة علي الخلايا
الألواح يتم اختبارها في درجة حرارة 25 مئوية
pMax هو التغيير في كفاءة للأسفل او الأعلي عند التغيير في درجة مئوية واحدة في حرارة الخلية.
و مثلا إذا كان pMax -0.5٪، و درجة الحرارة الخلية 35 هذا يعني ان اللوحة الشمسية تقل كفائتها بنسبة 5% عندما يكون درجة حرارتها 35.
و يلأحظ هنا ان pMax يعتمد علي درجة حرارة الخلية و ليس درجة حرارة الجو. فدائما ما نجد ان درجة حرارة الخلية يكون اعلي من درجة حرارة الجو نتيجة تعرض الخلية لسطوع اشعة الشمس المباشر, و قد تم بالفعل في البرنامج هنا الأخذ في الأعتبار هذا العنصر و حساب الفقد او الأضافة في انتاجية اللوح بناء علي درجة حرارة الخلية و ليس حرارة الجو.
كل نوع من الألواح لديها pMax مختلف كالأتي:

  1. الخلايا الأحادية Mono و المتعددة الكريستالات لديها pMax من -0.45٪ إلى -0.50٪
  2. الألواح الرقيقة Thin Film لديها تصنيف من -0.20٪ إلى -0.25٪.
  3. الخلايا الهجينة Hybrid الموجودة حاليا في الأسواق لديها المعامل درجة الحرارة pMax حوالي -0.32٪

افضل مناطق انتاجية الخلايا في الوطن العربي

تأثير الحرارة علي الخلايا
نجد في المناطق المحددة بالخريطة هنا تحقيق اكبر قدر ممكن من الثلأث شروط:
القرب من خط الأستواء —- درجات حرارة معتدلة (ليست حارة جدا مثل دول الخليج العربي) — عدم وجود امطار كثيفة طول العام تؤثر في سطوع الشمس المباشر

انتاجية الألواح في خط الأستوء

و يلاجظ ان هذه المناطق عند خط التماس بين الصحراء و مناطق الغابات الأستوائية , و عندما نتجه اكثر من ذلك حنوبا تبداء انتاجية الخلايا تقل نتيجة زيادة الأمطار و قلة سطوع الشمس المباشر, رغم القرب من خط الأستواء! فنجد هنا عند النقر في اي مكان بالخريطة داخل الحزام الأزرق الممطر و مقارنته باي مكان داخل الحزام الأحمر المشمش, ان انتاجية الألواح تقل بنسبة تصل الي 20% بسبب غيوم السماء و الأمطار الغزيرة في خط الأستواء

افضل مناطق انتاجية الخلايا في العالم

جبال الأنديز
نجد في المناطق المحددة في الخريطة في الحدود بين شيلي و الأرجنتين و بوليفيا تحقيق القدر المثالي من الثلأث شروط السابقة :
القرب من خط الأستواء —- درجات حرارة منخفضة نتيجة وجود هذه المنطقة في سلسلة جبال الأندير التي يصل معدل ارتفاعها 4000 متر فوق سطح البحر — عدم وجود امطار كثيفة خلأل العام تؤثر علي سطوع الشمس المباشر

البحر يلطف من الحر

البحر يساعد في زيادة انتاجية الخلايا

كلنا نعلم في منطقاتنا العربية ان المناطق الساحلية تتمتع اكثر اعتدالا من المناطق الداخلية لان البجر يساعد في تقليل درجات الحرارة.
و من هنا يمكنك ان تذهب الي خريطة الطاقة الشمسية حول العالم و تنقر في اي منظقة بالبحر الأحمر مثلا و تقارن النتائج بمنطقة قريبة داخلية وسط الصحراء حيث درجات الحرارة اكبر.
سوف تندهش من فرق الأنتاجية للألواح, حيث ان النتائج في عرض البحر افضل بكثير!.

مثال لأنتاجية الألواح
و كمثال عملي لهذه الحقائق عند النقر في الخريطة بالمناطق المبينة في الدوائر و هي مدينة قنا و الغردقة و في عرض البحر….. و هي مناطق قريبة جدا من بعضها
سوف نحد الأثبات العملي لهذه النظرية العلمية
تأثير الحرارة علي الخلايا في عرض البحر موجب …. الأنتاجية في قنا اقل بنسبة 15% نتيجة ارتفاع الحرارة… اما الغردقة فتقع في الوسط بين الحالتين

تأثير الحرارة علي الخلايا في القطب الجنوبي

انتاجية الألواح في القطب الجنوبي

من البديهي اننا كلما اتجاهنا بعيدأ عن خط الأستواء تقل عدد ساعات سطوع الشمس فتقل انتاجية الخلايا
و لكن الحال لا ينطبق بصورة صحيحة علي القطب المتجمد الجنوبي,
ف رغم غياب الشمس تماما عن 4 شهور من شهور العام, الأ ان انعدام الحسب و الغيوم تماما عن هذه المنطقة يساعد في تحقيق انتاجية صيفية للنظم الشمسية عالية جدا تتفوق علي اي مكان في العالم خلال 6 شهور من السنة, و بذلك يصل الناتج الأجمالي في العام الي ارقام لأ باس بها, تتفوق علي مدن و اماكن كثيرة اخري توجد بها نسب غيوم عالية, مثل مدن شمال اوروبا و حتي باريس و لندن!
فهل كنت ممكن ان تتخيل ان النظام الشمسي في القطب المتجمد الجنوبي يحقق انتاجية افضل من برلين و باريس و ميلان؟ بالطبع لأ
و حتي اني شخصيا اثناء اعداد برامج الطاقة الشمسية تصورت ان هناك خطاء ما في قاعدة البيانات….. حتي تأكدت لي المعلومة
اما المناطق الشمالية من الكرة الأرضية فلا نتطبع عليها حالة الفطب الجنوبي, لان بها امطار و غيوم تقلل من كفائة النظم الشمسية

امثلة عملية في منطقتنا العربية

alexandria

المنطقة عند سواحل مصر الشمالية تقع علي نفس خط عرض منطقة حنوب العراق و الكويت
و ه المنطقتين يتمتعان بجو غير ممطر بصفة عامة
الفرق هنا في درجات الحرارة…… ف بالطبع كلنا نعلم ان منطقة السواحل المصرية تتمتع بدرحات حرارة اقل….
و تستطيع الأن ان تكتشف عند تجربة النقر في الخريطة ان تري بنفسك ان انتاجية النظم الشمسية في المناطق الساحلية في مصر افضل من الكويت و جنوب العراق بسبب ارتفاع درجات الحرارة في الأخيرة, و ذلك علي عكس ما كنت تتصور قبل قراءة هذا المقال