يعلم الكثيرون في مجال الطاقة الشمسية الكهروضوئية، أو من لديهم معرفة بتوليد الطاقة الكهروضوئية، أن الاستثمار في تركيب محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية على أسطح المنازل أو المنشآت الصناعية والتجارية لا يقتصر على توليد الكهرباء وتحقيق الربح فحسب، بل يساهم أيضاً في تحقيق دخل جيد. وفي فصل الصيف الحار، يمكن لهذه المحطات أن تخفض درجة الحرارة الداخلية للمباني بشكل فعال، مما يوفر عزلاً حرارياً وتبريداً فعالاً.
وفقًا لاختبارات المؤسسات المهنية ذات الصلة، فإن درجة الحرارة الداخلية للمباني التي تحتوي على محطات طاقة كهروضوئية مثبتة على السطح أقل بمقدار 4-6 درجات من درجة حرارة المباني التي لا تحتوي على هذه المحطات.
هل تستطيع محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية المثبتة على أسطح المنازل خفض درجة الحرارة الداخلية بمقدار 4-6 درجات؟ سنقدم لكم اليوم الإجابة مدعومة بثلاث مجموعات من البيانات المقارنة المقاسة. بعد قراءة هذا المقال، قد تكتسبون فهمًا جديدًا لتأثير التبريد الذي توفره محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية.
أولاً وقبل كل شيء، اكتشف كيف يمكن لمحطة الطاقة الكهروضوئية تبريد المبنى:
أولاً وقبل كل شيء، ستعكس الوحدات الكهروضوئية الحرارة، حيث يضيء ضوء الشمس الوحدات الكهروضوئية، وتمتص الوحدات الكهروضوئية جزءًا من الطاقة الشمسية وتحولها إلى كهرباء، بينما ينعكس الجزء الآخر من ضوء الشمس بواسطة الوحدات الكهروضوئية.
ثانياً، تقوم وحدة الخلايا الكهروضوئية بكسر ضوء الشمس المسقط، وسيتم تخفيف ضوء الشمس بعد الانكسار، مما يؤدي إلى ترشيح ضوء الشمس بشكل فعال.
وأخيراً، تشكل وحدة الخلايا الكهروضوئية مأوى على السطح، ويمكن لوحدة الخلايا الكهروضوئية أن تشكل منطقة مظللة على السطح، مما يحقق بشكل أكبر تأثير العزل الحراري وتبريد السطح.
بعد ذلك، قارن بيانات ثلاثة مشاريع تم قياسها لمعرفة مقدار التبريد الذي يمكن أن توفره محطة الطاقة الكهروضوئية المثبتة على السطح.
1. مشروع إضاءة سقف مركز ترويج الاستثمار في منطقة داتونغ الاقتصادية والتكنولوجية للتنمية على المستوى الوطني
كان سقف ردهة مركز ترويج الاستثمار التابع لمنطقة داتونغ الوطنية للتنمية الاقتصادية والتكنولوجية، والذي تزيد مساحته عن 200 متر مربع، مصنوعاً في الأصل من سقف زجاجي عادي مقسى، يتميز بجماله وشفافيته، كما هو موضح في الشكل أدناه:
مع ذلك، يُعدّ هذا النوع من الأسقف الزجاجية مزعجاً للغاية في الصيف، ولا يُحقق العزل الحراري المطلوب. ففي الصيف، تدخل أشعة الشمس الحارقة إلى الغرفة عبر الزجاج، فترتفع درجة حرارتها بشكل كبير. وتعاني العديد من المباني ذات الأسقف الزجاجية من هذه المشكلة.
من أجل تحقيق هدف توفير الطاقة والتبريد، وفي الوقت نفسه ضمان جماليات ونفاذية الضوء لسقف المبنى، اختار المالك في النهاية وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية وقام بتركيبها على السقف الزجاجي الأصلي.
يقوم الفني بتركيب ألواح الطاقة الشمسية على السطح
بعد تركيب الألواح الكهروضوئية على السطح، ما هو تأثير التبريد؟ انظر إلى درجة الحرارة التي رصدها عمال البناء في نفس الموقع قبل وبعد التركيب:
يتضح أنه بعد تركيب محطة الطاقة الكهروضوئية، انخفضت درجة حرارة السطح الداخلي للزجاج بأكثر من 20 درجة، وانخفضت درجة الحرارة الداخلية بشكل ملحوظ، مما وفر تكلفة تشغيل مكيف الهواء بشكل كبير، وحقق في الوقت نفسه كفاءة في استهلاك الطاقة وتبريدًا فعالًا. كما أن الألواح الكهروضوئية المثبتة على السطح تمتص الطاقة الشمسية باستمرار، ويتم تحويلها إلى كهرباء نظيفة، مما يوفر مزايا كبيرة في توفير الطاقة وتحقيق الربح.
2. مشروع بلاط الخلايا الكهروضوئية
بعد قراءة تأثير التبريد للوحدات الكهروضوئية، دعونا نلقي نظرة على مادة بناء كهروضوئية مهمة أخرى - كيف يكون تأثير التبريد للبلاط الكهروضوئي؟
ختاماً:
1) يبلغ فرق درجة الحرارة بين الجزء الأمامي والخلفي من بلاطة الأسمنت 0.9 درجة مئوية؛
2) يبلغ فرق درجة الحرارة بين الجزء الأمامي والخلفي من البلاطة الكهروضوئية 25.5 درجة مئوية؛
3) على الرغم من أن البلاطة الكهروضوئية تمتص الحرارة، إلا أن درجة حرارة سطحها أعلى من درجة حرارة البلاطة الإسمنتية، بينما درجة حرارة سطحها الخلفي أقل من درجة حرارة البلاطة الإسمنتية. فهي أبرد بمقدار 9 درجات مئوية من البلاطات الإسمنتية العادية.
(ملاحظة خاصة: يتم استخدام مقاييس حرارة بالأشعة تحت الحمراء في تسجيل البيانات هذا. ونظرًا للون سطح الجسم المقاس، قد تنحرف درجة الحرارة قليلاً، ولكنها تعكس بشكل أساسي درجة حرارة سطح الجسم المقاس بأكمله ويمكن استخدامها كمرجع.)
في ظل درجة حرارة مرتفعة بلغت 40 درجة مئوية، وصلت درجة حرارة السطح عند الظهر إلى 68.5 درجة مئوية. بينما بلغت درجة الحرارة المقاسة على سطح الألواح الكهروضوئية 57.5 درجة مئوية فقط، أي أقل بـ 11 درجة مئوية من درجة حرارة السطح. أما درجة حرارة الغطاء الخلفي للألواح الكهروضوئية فبلغت 63 درجة مئوية، أي أقل بـ 5.5 درجة مئوية من درجة حرارة السطح. وتحت الألواح الكهروضوئية، انخفضت درجة حرارة السطح في غياب أشعة الشمس المباشرة إلى 48 درجة مئوية، أي أقل بـ 20.5 درجة مئوية من درجة حرارة السطح غير المحمي، وهو ما يُشابه انخفاض درجة الحرارة الذي رُصد في المشروع الأول.
من خلال اختبارات مشاريع الطاقة الكهروضوئية الثلاثة المذكورة أعلاه، يمكن ملاحظة أن تأثير تركيب محطات الطاقة الكهروضوئية على السطح في العزل الحراري والتبريد وتوفير الطاقة وتقليل الانبعاثات كبير للغاية، ولا ننسى أن هناك دخلاً من توليد الطاقة لمدة 25 عامًا.
وهذا هو السبب الرئيسي أيضاً وراء اختيار المزيد والمزيد من أصحاب المنشآت الصناعية والتجارية والمقيمين الاستثمار في تركيب محطات الطاقة الكهروضوئية على السطح.
تاريخ النشر: 31 مارس 2023
