يعلم الكثير من العاملين في قطاع الطاقة الكهروضوئية أو الأصدقاء المطلعين على توليد الطاقة الكهروضوئية أن الاستثمار في تركيب محطات الطاقة الكهروضوئية على أسطح المباني السكنية والصناعية والتجارية لا يقتصر على توليد الكهرباء وتحقيق الربح فحسب، بل يحقق دخلًا جيدًا أيضًا. كما أنه يُخفّض بشكل فعال درجة الحرارة الداخلية للمباني في فصل الصيف الحار، مما يُعزز العزل الحراري والتبريد.
وبحسب الاختبارات التي أجرتها 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 غير المثبتة.
هل يمكن لمحطات الطاقة الكهروضوئية المثبتة على الأسطح أن تخفض درجة الحرارة الداخلية بمقدار 4-6 درجات؟ سنجيبك اليوم على هذا السؤال من خلال ثلاث مجموعات من البيانات المقارنة المُقاسة. بعد قراءتها، قد تكتسب فهمًا جديدًا لتأثير التبريد لمحطات الطاقة الكهروضوئية.
أولاً، اكتشف كيف يمكن لمحطة الطاقة الكهروضوئية تبريد المبنى:
أولاً، تعكس الوحدات الكهروضوئية الحرارة، ويضيء ضوء الشمس الوحدات الكهروضوئية، وتمتص الوحدات الكهروضوئية جزءًا من الطاقة الشمسية وتحولها إلى كهرباء، والجزء الآخر من ضوء الشمس ينعكس بواسطة الوحدات الكهروضوئية.
ثانياً، تقوم الوحدة الكهروضوئية بكسر ضوء الشمس المسقط، وسيتم تخفيف ضوء الشمس بعد الانكسار، مما يقوم بتصفية ضوء الشمس بشكل فعال.
وأخيرا، تشكل الوحدة الكهروضوئية مأوى على السطح، ويمكن للوحدة الكهروضوئية أن تشكل منطقة ظليلة على السطح، مما يحقق بشكل أكبر تأثير العزل الحراري وتبريد السطح.
بعد ذلك، قم بمقارنة بيانات ثلاثة مشاريع تم قياسها لمعرفة مقدار التبريد الذي يمكن لمحطة الطاقة الكهروضوئية المثبتة على السطح تبريده.
1. مشروع إضاءة سقف الأتريوم في مركز تعزيز الاستثمار في منطقة داتونغ للتنمية الاقتصادية والتكنولوجية على المستوى الوطني
كان سقف ردهة مركز تعزيز الاستثمار في منطقة داتونغ الوطنية للتنمية الاقتصادية والتكنولوجية، الذي تبلغ مساحته أكثر من 200 متر مربع، مصنوعًا في الأصل من سقف إضاءة زجاجي مقسّى عادي، يتميز بكونه جميلًا وشفافًا، كما هو موضح في الشكل أدناه:
مع ذلك، يُعدّ هذا النوع من أسقف الإضاءة مزعجًا للغاية في الصيف، إذ لا يُحقق العزل الحراري المطلوب. ففي الصيف، تدخل أشعة الشمس الحارقة إلى الغرفة عبر زجاج السقف، ما يُسبب حرارةً شديدة. تُعاني العديد من المباني ذات الأسقف الزجاجية من هذه المشكلة.
ومن أجل تحقيق غرض توفير الطاقة والتبريد، وفي الوقت نفسه ضمان جمالية ونفاذية الضوء لسقف المبنى، اختار المالك أخيرًا وحدات الطاقة الشمسية وقام بتثبيتها على السقف الزجاجي الأصلي.
يقوم المُثبِّت بتثبيت وحدات الطاقة الكهروضوئية على السطح
بعد تركيب الوحدات الكهروضوئية على السطح، ما هو تأثير التبريد؟ انظر إلى درجة الحرارة التي رصدها عمال البناء في نفس الموقع قبل التركيب وبعده:
يتضح أنه بعد تركيب محطة الطاقة الكهروضوئية، انخفضت درجة حرارة السطح الداخلي للزجاج بأكثر من 20 درجة مئوية، وانخفضت درجة الحرارة الداخلية بشكل ملحوظ، مما ساهم ليس فقط في توفير كبير في تكلفة تشغيل مكيف الهواء، بل حقق أيضًا تأثيرًا توفيريًا في الطاقة والتبريد، حيث تمتص وحدات الطاقة الكهروضوئية المثبتة على السطح الطاقة الشمسية. يتحول تدفق مستمر من الطاقة إلى كهرباء صديقة للبيئة، مما يوفر فوائد كبيرة في توفير الطاقة وتحقيق الربح.
2. مشروع بلاط الطاقة الكهروضوئية
بعد قراءة تأثير التبريد لوحدات الطاقة الشمسية، دعونا نلقي نظرة على مادة بناء الطاقة الشمسية المهمة الأخرى - ما هو تأثير التبريد لبلاط الطاقة الشمسية؟
ختاماً:
1) الفرق في درجة الحرارة بين الجزء الأمامي والخلفي للبلاط الأسمنتي هو 0.9 درجة مئوية؛
2) الفرق في درجة الحرارة بين الجزء الأمامي والخلفي للبلاط الكهروضوئي هو 25.5 درجة مئوية؛
٣) على الرغم من أن البلاط الكهروضوئي يمتص الحرارة، إلا أن درجة حرارة سطحه أعلى من بلاط الأسمنت، لكن درجة حرارة سطحه أقل من بلاط الأسمنت، أي أقل بـ ٩ درجات مئوية من بلاط الأسمنت العادي.
(ملاحظة خاصة: تُستخدم مقاييس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء في تسجيل البيانات. قد تختلف درجة الحرارة قليلاً بسبب لون سطح الجسم المقاس، ولكنها في الأساس تعكس درجة حرارة سطح الجسم المقاس بالكامل، ويمكن استخدامها كمرجع.)
في ظل درجة حرارة عالية بلغت 40 درجة مئوية، وصلت درجة حرارة السطح عند الساعة 12 ظهرًا إلى 68.5 درجة مئوية. وبلغت درجة الحرارة المقاسة على سطح الوحدة الكهروضوئية 57.5 درجة مئوية فقط، أي أقل بـ 11 درجة مئوية من درجة حرارة السطح. أما درجة حرارة الطبقة الخلفية للوحدة الكهروضوئية، فهي 63 درجة مئوية، أي أقل بـ 5.5 درجة مئوية من درجة حرارة السطح. أما تحت الوحدات الكهروضوئية، فبلغت درجة حرارة السطح دون أشعة الشمس المباشرة 48 درجة مئوية، أي أقل بـ 20.5 درجة مئوية من درجة حرارة السطح غير المحمي، وهو ما يُشبه انخفاض درجة الحرارة الذي رصده المشروع الأول.
ومن خلال اختبارات مشاريع الطاقة الكهروضوئية الثلاثة المذكورة أعلاه، يمكن ملاحظة أن تأثير العزل الحراري والتبريد وتوفير الطاقة وخفض الانبعاثات من تركيب محطات الطاقة الكهروضوئية على السطح مهم للغاية، ولا ننسى أن هناك دخلاً من توليد الطاقة لمدة 25 عامًا.
وهذا هو أيضًا السبب الرئيسي الذي يجعل المزيد والمزيد من أصحاب المنشآت الصناعية والتجارية والمقيمين يختارون الاستثمار في تركيب محطات الطاقة الكهروضوئية على الأسطح.
وقت النشر: ٣١ مارس ٢٠٢٣
