الطاقة الشمسية
أنواع الخلايا الكهرضوئي
التكاليف الوسطية للخلايا الكهرضوئية
الأنظمة الكهربائية للنظام الكهرضوئي
المحطات الكهرضوئية ذات الاستطاعة الكبرى حول العالم
أهم الشركات العالمية المصنعة للخلايا الكهرضوئية
أنظمة كهرضوئية مدمجة مع أبنية وانشاءات مدنية -مشاريع عالمية
هل تسائلت يوما ما الذي يتطلبه تركيب الواح شمسية على سقف منزلك ؟ ومن هم الأشخاص الذين سيساعدوك على ايجاد المعدات والطريقه المناسبة ؟
ان تركيب نظام شمسي طريقة رائعة للحصول على طاقة كهربائية مجانية. فتركيب هذا النظام سيساعدك على تقليل فواتير كهربائك ويقلل من الضرر البيئي, ايضا هو نظام لا يحتاج الى صيانه ويزيد من قيمة المنزل في حال رغبت ببيعه.
قد تكون الكلفة المبدئية للنظام غاليه لكن هناك بعض المنظمات والبنوك التي قد تساعدك ماديا للحصول عليها.
المحرك الخطوي stepper motor محرك صغير يقوم بتحويل النبضات الرقمية الى حركة ثابته ودقيقة وعددها يتناسب مع عدد الخطوات التى يسلكها المحرك.
تقسم المحركات الخطوية إلى نوعين رئيسيين : المحركات الخطوية ذات المغناطيس الدائم Permanent Magnet Stepper، والمحركات الخطوية ذات الممانعة المتغيرة Variable Reluctance Stepper( هناك أيضاً المحركات الخطوية الهجينة Hybrid Synchronous Stepperوالتي لا تختلف عن المحركات الخطوية ذات المغناطيس الدائم من وجهة نظر دارة القيادة ).
في حال عدم وجود علامة تميز نوع المحرك فإنه بإمكانك عموماً أن تميزها من خلال ما تشعر به عند محاولة إبعاد الجزء الثابت عن المتحرك في حال عدم تطبيق التغذية الكهربائية على المحرك. فالمحركات ذات المغناطيس الدائم تبدي تعليقاً عند محاولة تدوير الجزء الدوار بأصابع اليد، في حين يدور الجزء الدوار في المحركات ذات الممانعة المتغيرة بحرية بالغة ( رغم أنها قد تبدي ممانعة خفيفة للدوران بسبب وجود مغناطيسية مؤقتة في الجسم الدوار ).يمكن أيضاً تمييز كلا النوعين من خلال مقياس أوم. تملك محركات الممانعة المتغيرة عادة ثلاث ( وأحياناً أربع ) لفات لها راجع مشترك، في حين أن محركات المغناطيس الدائم تملك لفتين مستقلتين مع أو بدون أشرطة مركزية.
ما تزال الطاقة الشمسية تحظى بسمعة ضعيفة كوسيلة من وسائل التوسع في استخدام الطاقات المتجددة كطاقة بديلة. عند استخدام نظام ملاحقة شمسية سنضمن انتاج كمية أكبرمن الطاقة الكهربائية وذلك بسبب بقاء مصفوفة الخلايا الشمسية على محاذاة من أشعة الشمس طوال فترة سطوعها. إن هذا المشروع الذي تم تصميمه في جامعة ولاية كليفلاند الامريكية تضمن تصميم وانشاء نظام ملاحقة شمسية يعتمد على المتحكمات الميكروية. تم معالجة النظام ومكوناته العملية بشكل كامل وايضا تم تقييم التصميم نظرياً وشرح مبدأ عمله. وأخيرا ناقش المشروع المشاكل التي يمكن أن نواجهها وبعض الحلول البديلة والتحسينات التي يمكن القيام بها.
إن حلول الطاقات المتجددة تصبح ذات شهرة أكبر وكفاءة اعلى بشكل متزايد مع الزمن. والخلايا الشمسية ليست إلا مثال على ذلك.
مقدمة:
يعتبر استخدام الخلايا الكهرضوئية لضخ المياه في المناطق النائية من أهم تطبيقات هذه الخلايا من حيث القابلية للتطبيق من الناحية الاقتصادية. بالنسبة للمنازل المستقل عن الشبكة, يمكن استخدام نظام كهرضوئي بسيط لضخ المياه من بئر أو نبع وتخزين هذه المياه في خزان, أو يمكن إمرار هذه المياه عبر نظام تدفئة المياه بالطاقة الشمسية, أو استخدامها من أجل ري الأراضي أو الماشية, أو حتى من أجل تزويد القرى بالمياه خصوصاً في البلدان النامية حيث تشغل عملية ضح المياه أهمية خاصة. يتألف نظام ضخ المياه الكهروضوئي بشكله المبسط من مصفوفة من الخلايا الكهرضوئية والمرتبطة بمضخة تيار مستمر. في حال غياب الشمس يمكن استخدام المياه المضخوخة سابقاً والتي تم حفظها في خزانات لتستخدم لاحقاً, وبذلك يمكن التخلص من مشكلة المدخرات والحصول على نظام تترابط مكوناته ببساطة وبتكلفة منخفضة وبوثوقية عالية. إن تحقيق التوافق بين الخلايا الكهرضوئية والمضخات الموصولة مباشرة بها لتشكل نظام وصل مزدوج (دون الحاجة لاستخدام المدخرات) مع التنبؤ بالأداء اليومي للنظام يعتبر تحدياً كبيراً. ويزداد تعقيد النظام في حال احتوائه على المدخرات والمعرج وذلك لتشغيل مضخة تيار متناوب, أو استخدام مقوي التيار الخطي الذي يمكن استعماله لتحسين أداء النظام في حال انخفاض الإشعاع الشمسي.
عند تركيب الخلايا الضوئيه في منطقة ما لابد اولا من حساب الاشعاع الشمسي في هذه المنطقه لمعرفه الطريقه المثلى لتثبيتها, ولحساب الاشعاع الشمسي اولا لا بد ان نتعرف على ما يسمى بالزوايا الشمسيه .
الزوايا الشمسية
زاوية الانحراف الشمسي δ : هي الزاوية بين المستوي الاستوائي وبين الخط الواصل بين مركز الأرض ومركز الشمس. وتتراوح قيمة هذه الزاوية بين 23.45+ و 23.45- , وتختلف قيمة هذه الزاوية من يوم لآخر وتحسب من العلاقة:
δ=π18023.45osin2π365284+n
n: رقم اليوم في السنة حيث في 1 كانون الثاني يكون n=1 .
يوجد معادلة أدق لحساب زاوية الانحراف وهي:
منظمات الشحن 
Charge regulators
تستخدم منظمات الشحن أو منظمات جهد البطارية في أنظمة PV لحماية المدخرات من عملية الإفراط في الشحن أو التفريغ العميق. يتم تحديد أربع قيم مرجعية وهي:
بنية الشمس
الشمس عبارة عن كرة غازية ملتهبة يبلغ نصف قطرها 696 مليون متر و كتلتها حوالي kg 30^10*2 ودرجة حرارة سطحها حوالي 6000k. مكوناتها الأساسية هي غاز الهيدروجين( حوالي 75%) و غاز الهليوم (23%), بالإضافة إلى كميات ضئيلة من بعض العناصر الأخرى كالحديد والسليكون والكربون و النتروجين والنيون والمنغنزيوم.
عند دراسة بنية الشمس نجد أنه بالإمكان تقسيمها إلى أربعة مجالات:المجال الداخلي, السطح الخارجي, الهالة الداخلية, الهالة الخارجية.
المعرجات Inverters:
بسبب كون التوتر المولد عن طريق الخلايا الكهرضوئية, كما هو الحال في المدخرات, توتر مستمر. وعلى الرغم من وجود بعض الأحمال التي تعمل مباشرة بالتوتر المستمر. إلا أنه في حالة الربط مع الشبكة العامة أو عند الحاجة لاستخدام الطاقة المولدة لتغذية أحمال متناوبة فإنه من الضروري إجراء تكييف لهذه الاستطاعة. يمكن تحويل التوتر المستمر إلى متناوب باستخدام المعرجات.
جهاز ملاحقة نقطة الإستطاعة العظمى MPPT Maximum Power Point Tracker
من المعلوم أن نقطة الاستطاعة العظمى للمولد الكهرضوئي تتعلق بشكل كبير بشدة الإشعاع الشمسي وكذلك بدرجة حرارة الخلية. يقوم جهاز ملاحقة نقطة الإستطاعة العظمى والذي هو عبارة عن مقطع رافع- خافض للتوتر بزيادة أو إنقاص التوتر بشكل يتوافق مع تغيرات الإشعاع الشمسي وكذلك مع درجة حرارة الموديول بحيث يحافظ على نقاط التشغيل قرب الركبة لمنحنيات PV-IV وذلك لأجل أحمال كالمقاومة ومحرك التيار المستمر والبطارية, مما يمكننا من الحصول على مكاسب مهمة من حيث المردود.
Loading ...نتيجه للانتشار في استخدام الألواح الشمسية والتوجه الدائم لزيادة القدرة والتطور الدائم في النوع والكفاءة والتنافس الشديد بين المنتجين والمصنعين، يوجد الآن العديد من الألواح الشمسية في الأسواق, تختلف إحداها عن الأخرى في بعض الأحيان في الفولت والقدرة وشدة التيار. مع العلم أنه ليس من المفضل توصيل ألواح شمسية مختلفه في المواصفات الفنية ولكنه ليس[…]
الاستفاده من مصادر الطاقة المتجددة في الوقت الحالي في مصر أصبحت ضرورة ملحّة لأسباب عدة أولها أن مزيج إنتاج الكهرباء في مصر يعتمد فقط على الوقود الأحفوري، وهذا له أثر سلبي كبير على البيئة، عدا ان مصر ليست دولة مصدرة للبترول وانتاجها الحالى لا يكفي للاستهلاك المحلي، وكل هذه المصادر غير آمنة لضمان استمرار امدادات[…]
“ليس لدي أي شك بأننا سوف ننجح في حصاد الطاقة الشمسية، ولو كانت أشعة الشمس أسلحة حرب، لكنا امتلكنا الطاقة الشمسية منذ عقود مضت.” جورج بورتر، كيميائي بريطاني حاصل على جائزة نوبل بالكيمياء عام 1967 سوف نستعرض هنا أكبر محطات الطاقة الشمسية في العالم بناءً على الاستطاعة المنتجة من كل محطة:
وضعت الحكومة الأمريكية مؤخراً أهداف طموحة للتوجه للطاقات المتجدّدة. يلقي هذا الرسم البياني نظرة على عامة على قطاع الطاقةَ خلال السَنوات الـ60 الماضية ودور الطاقةِ الشمسية في تحقيق هذه الأهداف. مصدر البيانات هو وكالة معلومات الطاقةِ (Energy Information Administration (EIA و جمعية صناعاتِ طاقةِ شمسيةِ (Solar Energy Industries Association (SEIA ومراجعات لوضع صناعة الخلايا الشمسية في عام 2009.
المحلل The Electrolyzer المحلل هو جهاز يقوم بتحليل الماء إلى عناصره الأولية وهو عنصر أساسي في أنظمة خلايا الوقود المتصلة مع الخلايا الشمسية أو ما يسمى أنظمة “هيدروجين – شمس”, تقوم هذه الأجهزة بتحويل الطاقة الكهربائية من الخلايا الشمسية إلى غاز الهيدروجين. ولها عدة أنواع : محللات ذات الضغط العالي, ذات الحرارة العالية, ذات الحرارة[…]
يوضح الرسم البياني التالي الحقيقة المخيفة للتغير المناخي, ويوضح حجم المشكلة التي سنواجهها إذا لم نتّخذ الإجراءات اللاّزمة. إن ارتفاع درجة حرارة الأرض درجة ونصف سيليزوس عن ما كانت عليه قبل الثورة الصناعية هو أمر محتم لا يمكن الهروب منه, بما أننا أنتجنا كمية من ثاني أكسيد الكربون كافية لتسبب هذا الأرتفاع, نحن الآن نستهلك[…]
نشرنا في مقال سابق تحت عنوان أبرز أخبار الطاقات البديلة في عام 2011 أن مخترع ياباني يحول الأكياس البلاستيكية إلى نفط ، ومع ازدياد الشهرة التي تكتسبها هذه التقنية نعيد نشر الخبر مع المزيد من التفصيل. كلنا نعلم أن البلاستيك مادة مضرة بالبيئة على كثير من الأصعدة بدايةً من مرحلة التصنيع، حتى عند التخلص منه[…]
ما هو الأطلس العالمي لطاقة الشمس والرياح ؟ هو عبارة عن أطلس الكتروني يحتوي على معلومات شاملة عن قيمة الطاقات المتجددة المتوفرة بالعالم. حيث يوفر خرائط من معاهد تقنية من حول العالم وأدوات تساعد على تقييم تقنيات الطاقات المتجددة وإمكانية استخدامها. يعتبر الأطلس محفز أساسي لدعم تطور سياسات الطاقة وخططها المستقبلية, ويعمل أيضاً على دعم[…]
بعد أن وصلتنا العديد من الطلبات التي تسأل عن برامج النمذجة والمحاكاة التي تعنى بالطاقات المتجددة، وطريقة عملها، نقدم لكم هنا برنامج Open Wind من أهم البرامج لدراسة ونمذجة المزارع الريحية, حيث يقوم بعد إعطائه المعلومات المطلوبة بتصميم مزرعة العنفات الريحية و إيجاد أفضل طريقة لتوضعها في الموقع المطلوب والقدرة المتوقع إنتاجها من العنفة وغير[…]
نصائحي العشرة لك قبل أن تختار الشركة المناسبة لتركب الخلايا لمنزلك: أولاً : توقع أن تأخذ الشركة الوقت الكافي لدراسة الموقع وأن ترسل من يعاينه عن كثب, اذا لم تطلب الشركة أن ترسل مندوبها للموقع فاعلم أنه من المرجح انك لن نحصل على أفضل حلول للتركيب لمنزلك . ثانياً:انتبه الى المعلومات التي توفرها لك الشركة.[…]