النصر للطاقة الشمسية

تأثير الحرارة علي الألواح الشمسية

علي عكس توقعات اغلب الناي فان تأثير الحرارة علي الألواح الشمسية سلبي و يقلل من انتاجية الألواح

قواعد  انتاجية الألواح الشمسية:

  1. بصفة عامة انتاجية الألواح الشمسية تزيد كلما اتجاهنا جنوبا نحو خط الأستوء نتيجة زيادة زاويا  سطوع الشمس و بالتالي كثافة اعلي للشعاع الشمسي…و لكن
  2. انتاجية الخلايا الشمسية تقل مع زيادة درجة الحرارة!!!! نعم ان درجات الحرارة المرتفعة تؤثر سلبأ علي انتاجية الألواح التي تعتمد علي ضوء الشمس و ليس درجة 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!
  3. انتاج الألواح الشمسية يقل مع العوامل الجوية مثل السحب و الأمطار




برنامج حساب تأثيرالحرارة علي الألواح الشمسية لأي موقع علي الخريطة

بيانات الأشعاع الشمسي طبقا لقاعدة بيانات وكالة الفضاء الأمريكية

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





تأثير الحرارة علي الألواح الشمسية – معامل درجة الحرارة للألواح

اذا نظرتم الى ورقة البيانات المقدمة من قبل الشركة المصنعة للوحة للطاقة الشمسية هناك فقرة اسمها معامل درجة الحرارة pMax.
هذه القيمة تعطى في شكل نسبة مئوية سلبية و تكشف عن تأثير الحرارة علي الألواح الشمسية.
الألواح الشمسية يتم اختبارها في درجة حرارة 25 مئوية
معامل درجة الحرارة هو التغيير في كفاءة للأسفل او الأعلي عند التغيير في درجة مئوية واحدة في حرارة الخلية الشمسية.
على سبيل المثال إذا كان معامل درجة الحرارة هو -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 معامل درجة الحرارة 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 الخلايا الشمسية لديها معامل درجة الحرارة مختلف كالأتي:

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

افضل مناطق انتاجية الألواح الشمسية في الوطن العربي

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

انتاجية الألواح في خط الأستوء

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

افضل مناطق انتاجية الألواح الشمسية في العالم

جبال الأنديز
نجد في المناطق المحددة علي 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 علي مدار العام تؤثر علي سطوع الشمس المباشر

البحر يلطف درجات الحرارة

البحر يساعد علي انتاجية الألواح الشمسية

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

مثال لأنتاجية الألواح الشمسية
و كمثال عملي لهذه الحقائق عند النقر في الخريطة علي المناطق 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 الألواح الشمسية في عرض موجب …. الأنتاجية في قنا اقل بنسبة 15% نتيجة ارتفاع الحرارة… اما الغردقة فتقع في الوسط بين الحالتين

مفاجئة اخري في انتاجية الألواح الشمسية

انتاجية الألواح الشمسية في القطب الجنوبي

من البديهي اننا كلما اتجاهنا بعيدأ عن خط الأستواء تقل عدد ساعات سطوع الشمس فتقل انتاجية الألواح الشمسية
و لكن الحال لا ينطبق بصورة كاملة 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 علي 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 علي 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

stamp©جميع الحقوق محفوظة
- النصر للطاقة الشمسية
- 126 حي 3/4 التجمع الخامس , مصر
- تليفون: 01117777488