طريقة جديدة لرفع كفاءة ألواح الطاقة الشمسية

ابتكر المهندس فاخر القباني خريج كلية الهندسة الميكانيكية والكهربائية قسم هندسة الطاقات المتجددة منظومة لرفع كفاءة خلايا ألواح الطاقة الشمسية المستخدمة لتوليد الطاقة الكهربائية، عبر تبريدها عند ارتفاع درجة حرارتها وتسخين المياه دون الحاجة إلى مساحة إضافية على السطح.

وعن فكرة التصميم بين القباني أنه تم ذلك من خلال دمج منظومتين، وهما منظومة توليد الطاقة الكهربائية من خلال ألواح الطاقة الشمسية مع منظومة تسخين المياه، وبذلك تتم الاستفادة من درجة الحرارة المرتفعة للخلايا الشمسية في تسخين المياه.

ويعمل هذا التصميم وفق القباني من خلال دمج المنظومتين معاً، بحيث تتوضع منظومة الخلايا الكهروضوئية في الأعلى ومنظومة تسخين المياه تحتها في الأسفل، وعند دخول الماء البارد القادم من الشبكة العامة إلى المنظومة يحدث تبادل للحرارة بين الخلايا الكهروضوئية مرتفعة الحرارة والمياه الباردة، وذلك بالتماس المباشر ليتم الحصول على مياه ساخنة وبنفس الوقت تبريد الخلايا الكهروضوئية ب 8 درجات مئوية، ما ينعكس إيجاباً على زيادة كفاءتها في توليد الطاقة الكهربائية.

وعن الجدوى الاقتصادية للتصميم أوضح القباني أنه يقدم مياها دافئة بكل فصول السنة يمكن استخدامها للاحتياجات المنزلية والتدفئة الأرضية وغيرها، بالإضافة إلى أنها توفر في تكاليف استخدام حديد التثبيت، عوضاً عن استخدام منظومتين منفصلتين واستخدام المبادل الحراري المصنوع محلياً من النحاس بدلاً من الأنابيب المستوردة المفرغة لتسخين المياه مرتفعة الثمن.

وبالنسبة للصعوبات التي واجهت المشروع لفت القباني إلى أنها تمثلت بشكل أساسي بغياب الدعم المادي لتنفيذه، ما دفعه لتصميمه على برنامج حاسوبي من خلال عملية محاكاة لمدينة دمشق آملاً أن يتمكن من إنتاجه بشكل كامل لإدخاله للسوق فعلياً.

من جهتها رأت الدكتورة بقسم الطاقات المتجددة أمينة فارس أهمية هذا المشروع ضمن التوجه العالمي نحو الطاقات المتجددة وما يوفره هذا التصميم من توفير للكهرباء ويساعد في تسخين المياه وزيادة كمية الكهرباء المولدة من هذه الألواح وخاصة باستخدام أصناف من الألواح ذات جودة أكبر داعية إلى مساعدة المشاريع الطلابية من خلال تبني وزارة الصناعة لهذه الابتكارات لما لها من أهمية اقتصادية وتعتمد على مواد محلية الصنع.

وشارك المشروع بعنوان “رفع كفاءة الخلايا الشمسة الكهروضوئية بالتبريد صيفاً” بمعرض كلية الهندسة الميكانيكية والكهربائية للمشاريع الذي أقيم في تشرين الأول الماضي بجامعة دمشق بمشاركة 195 مشروعاً من الجامعات الحكومية والخاصة السورية.