تعزيز كفاءة النظام الشمسي باستخدام تتبع الشمس وأنظمة التبريد الفعالة
الكلمات المفتاحية:
الخلايا الشمسية، أشعة الشمس، نظام تتبع الشمس، نظام التبريد، الخلايا الضوئيةالملخص
تناول هذا البحث اختبار وتنفيذ أحد مصادر الطاقة المتجددة، وهي الطاقة الشمسية. أصبح رفع كفاءة أداء هذه المصادر أمرًا بالغ الأهمية خلال السنوات الأخيرة لمواكبة مصادر الوقود التقليدية من حيث الكفاءة وجودة الطاقة المنتجة وتكلفة الإنتاج.
يشرح المشروع بالتفصيل الطرق المستخدمة لزيادة كفاءة الطاقة الشمسية، وأهمها نظام تتبع الشمس الذي يوجه الألواح الشمسية باستمرار نحو الشمس للحصول على أكبر قدر من الإشعاع الشمسي المباشر. كما يركز البحث على ضبط درجة الحرارة المثلى لأداء الخلايا الضوئية لتحسين كفاءتها وعمرها الافتراضي، من خلال دمج نظام تبريد مع نظام تتبع الشمس.
تُعد الخلايا الضوئية حساسة لتغيرات الحرارة، حيث يؤدي ارتفاع درجة الحرارة وزيادة شدة الإشعاع إلى انخفاض الجهد الكهربائي والعامل التكميلي وإنتاج الطاقة للخلايا أحادية ومتعددة البلورات، مما يقلل كفاءة التحويل وقد يسبب أضرارًا دائمة للمواد. لذلك، يُعد التخلص من الحرارة باستخدام طرق تبريد مناسبة أمرًا ضروريًا. يقدم البحث نظرة عامة على أنظمة التبريد السلبي (باستخدام أنابيب الحرارة والزعانف) لتحسين أداء الخلايا الضوئية التجارية والمركزة.
أظهرت النتائج أنه باستخدام هذه الأساليب، تحسنت كفاءة الألواح الشمسية بنظام تتبع الشمس بنسبة 15٪، وبعد تطبيق التبريد تم الوصول إلى كفاءة تقريبية تبلغ 85٪
التنزيلات
المراجع
[1] GECOL "General Electric Company Of Libya Annual Report," 2012 .
[2] Zakariya Rajab, Ashraf Khalil, Muneer Am Hamed and Ali Shelbi,
Economic Feasibility of Solar Powered Street Lighting System in Libya, The
8th International Renewable Energy Congress (IEEE) (IREC2017). DOI:
10.1109/IREC.2017.7926027
[3] "Department of Energy - Solar." Department of Energy -
Homepage. Web. 22 July 2011.
[4] "Clean Energy." EPA. Environmental Protection Agency. Web. 04
Apr. 2012.
[5] Bull, S. R. (2001). Renewable energy today and tomorrow.
Proceedings of the IEEE, 89(8), 1216-1226.
[6] "Solar Electricity." Solar Direct. Web.22 July 2011.
[7] M. Becher if, M. Y. Ayad, A. Henna, and A. A boubou,
“Hybridization of solar panel and batteries for street lighting by passivitybased control,” IEEE International Energy Conference.
[8] "Department of Energy - Solar." Department of Energy. Web. 22
July 2011.
[9] Starr, Robert J. "Solar Energy and the Environment." Solar Radiant.
Web. 04 Apr. 2012. .
[10]https://www.theengineeringprojects.com/2018/06/introduction-toarduino mage2560- .html. /26/1/2021/17:35.
29
[11] Billings, K., & Morey, T. (2011). Switch mode power supply
handbook. McGraw-Hill Education.
[12] Crompton, T. R. (20 March 2000). Battery Reference Book (third
ed.). Newness'. p. Glossary 3. ISBN 978-0-08-
049995-6. Retrieved 18 March 2016. References _57
[13] Pauling, Linus (1988). "15: Oxidation-Reduction Reactions;
Electrolysis". General Chemistry. New York: Dover Publications, Inc. p. 539.
ISBN 978-0-486-65622-9.
[14] https://www.electronicshub.org/arduino-temperature-sensors
/26/1/2021/18:28.
[15] "Choosing a Bathroom Extractor Fan". Extarctor Fan World. July
10, 2018. /26/1/2021/19:10
[16] https://www.elprocus.com/switches-types-working/
/26/1/2021/18:55.
[17] Arakliotis, S., D. G. Nikolos, and E. Kalligeros. "LAWRIS: A rulebased Arduino programming system for young students." 2016 5th
International Conference on Modern Circuits and Systems Technologies
(MOCAST). IEEE, 2016.
[18] Louis, Leo. "WORKING PRINCIPLE OF ARDUINO AND U
SING IT." International Journal of Control, Automation, Communication
and Systems (IJCACS) 1.2 (2016): 21-29.