محتويات
هل تساءلت يومًا عن كيفية إنتاج طاقة شمسية لتوليد الكهرباء؟ يمكنك متابعة الإجابة من خلال هذا المقال. سوف نتحدث عن قاعدة الواح طاقة شمسية وكيفية توليدها للطاقة المتجددة.
وبالفعل تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء قابلة للاستخدام، يوفر حلًا نظيفًا ومستدامًا للاحتياجات المتزايدة من الطاقة. بالإضافة إلى كفاءتها المتزايدة وانخفاض تكاليفها. وأصبحت الألواح الشمسية حاليًا خيارًا شائعًا للاستخدام في المنازل والشركات. كما سنستكشف في هذا المقال فوائد قاعدة الواح الطاقة الشمسية.
قاعدة الواح طاقة شمسية
تعتبر من أهم العناصر التي تدعم ألواح الطاقة الشمسية وتحميها. ومن أبرز استخدامات قاعدة الألواح الشمسية هي تثبيت الألواح الشمسية تثبيتًا مستقرًا وآمن، كما أنها تحسن كفاءة النظم الشمسية وفاعليتها.
ومن الجدير بالذكر أن قاعدة الواح طاقة شمسية قد تصنع من البلاستيك أو الخشب أو الزجاج المقوى. كما يوجد عدة أنواع شائعة من قواعد ألواح الطاقة الشمسية:
- قواعد المعدن: يعد هذا النوع من القواعد من الأنواع الشائعة التي تستخدم في تركيب الألواح الشمسية لما تتميز به من قوة ثبات ومتانة كما أنها تتحمل الظروف الجوية القاسية. وتستخدم قواعد المعدن في تركيبات الأرض وتركيبات الأسطح المائلة للمباني.
- قواعد البلاستيك: تتميز قواعد البلاستيك بخفة الوزن وسهولة في التركيب لذلك تستخدم على أسطح المباني المائلة. ومن أهم مميزاتها أنه يمكن إعادة تدويرها مرة أخرى لذلك تعتبر من الخيرات الاقتصادية المثلى.
- قواعد الزجاج المقوى: يستخدم هذا النوع من الزجاج في بعض التركيبات المعينة ويتميز بقوته وقدرته على تحمل الظروف الجوية. وتعمل هذه القواعد على زيادة كفاءة النظم الشمسية نظرًا لأنها تساعد على توجيه نحو الخلايا الشمسية وعند اختيار قاعدة الواح شمسية يجب مراعاة العوامل التالية، نوع التركيب (ثابت أو متحرك) والموقع الجغرافي وتكلفة التركيب والمتطلبات البيئية. كما يجب الأخذ في الاعتبار قوانين ولوائح البناء المحلية عندما يتم تركيب النظام الشمسي.
تصميم قواعد الألواح الشمسية
يلعب تصميم قواعد الألواح الشمسية دورًا مهمًا في أداء وكفاءة الألواح الشمسية. من أبرز أهداف هذه القواعد تركيب الألواح الشمسية بشكل مستقر وآمن، وأيضًا تهدف إلى توجيه الألواح بزاوية مناسبة اتجاه الشمس للاستفادة بقدر أكبر من أشعة الشمس.
يوجد العديد من العوامل التي يجب مراعاتها في تصميم قاعدة الواح طاقة شمسية ومنها:
- المواد: نجد أن قواعد الألواح الشمسية تستخدم مواد متينة مثل الألمنيوم أو الصلب المجلفن وهذه المواد تكون مقاومة للعوامل الجوية. يجب أن تستخدم قواعد الألواح الشمسية مواد تتحمل الرياح، الأمطار والثلوج.
- الاستقرار: يتم تصميم قواعد الألواح الشمسية بشكل مستقر وآمن لضمان تحمل الظروف الجوية المتغيرة. يتم ضبط طول وعرض القواعد بما يتناسب مع حجم ووزن الألواح وأحمال الرياح المتوقعة في المنطقة.
- الزاوية واتجاه التركيب: يتم تحديد الزاوية المثالية لتثبيت الألواح الشمسية حيث يتم تحديد زاوية التركيب وفقًا لانحناء الشمس. ويتم توجيه الألواح في اتجاه الشمس للاستفادة من أشعة الشمس.
- التهوية: يتم عمل تصميم قاعدة الواح شمسية ليوفر تهوية جيدة للألواح الشمسية حيث يساهم ذلك في تبريد الألواح.
- السلامة: يتم تصميم قاعدة الواح شمسية على أساس حماية المنشأة من أي مخاطر محتملة. يتم عمل تصميم لضمان حماية الألواح من أي اهتزاز أو تأثيرات بيئية.
حوامل ألواح الطاقة الشمسية
تستخدم حوامل ألواح الطاقة الشمسية في تركيب وتثبيت الألواح الشمسية مثل قاعدة الواح طاقة شمسية. تعمل حوامل ألواح الطاقة الشمسية على توجيه الألواح بزاوية مناسبة للحفاظ على أداء وكفاءة النظام الشمسي.
يوجد العديد من أنواع حوامل الألواح الشمسية وكل نوع يختلف وفقًا للتصميم وطرق التثبيت. بعض أنواع حوامل الألواح الشمسية الشائعة:
- حوامل أرضية: نجد أن هذا النوع هو الأكثر شيوعًا، يتم تثبيت هذا النوع من الحوامل باستخدام أرجل أو أعمدة، وتستخدم الحوامل أيضًا في تركيب الألواح الشمسية على شكل صفوف متوازية. تعمل حوامل الأرضية على ضبط زاوية واتجاه الألواح بناءً على احتياجات الموقع.
- حوامل سقف: يتم تركيب الألواح الشمسية على أسطح المباني والمنازل باستخدام حوامل السقف. يتميز هذا النوع من الحوامل بأنها خفيفة الوزن ويتميز تصميمها بتثبيت الألواح على أنواع عديدة من الأسطح على سبيل المثال: الأسطح المائلة أو المسطحة بشكل آمن. تعتمد عملية التركيب والتثبيت على نوع السقف واحتياجات البنية التحتية.
- حوامل متحركة: من أهم استخدامات الحوامل المتحركة تتبع الشمس طوال اليوم. ويتم تحريك الألواح من زوايا مختلفة عن طريق الحوامل المتحركة للاستفادة من أشعة الشمس. تحتاج حوامل الألواح المتحركة إلى تقنيات وأنظمة متطورة، ودائما تستخدم هذه الحوامل في المشاريع الكبيرة.
ومن الجدير بالذكر أن حوامل الألواح الشمسية تعد جزءًا مهمًا من تركيبات الطاقة الشمسية حيث تساهم في تركيب الألواح بشكل آمن.
تصميم هياكل الطاقة الشمسية
يوجد بعض العوامل التي يجب مراعاتها في تصميم هياكل الطاقة الشمسية لضمان الأداء والكفاءة العالية للنظام الشمسي. بعض العوامل الرئيسية:
- احتياجات الموقع: ومن المهم أن يكون تصميم هياكل الطاقة الشمسية متفق مع متطلبات الموقع واحتياجاته بما في ذلك الظروف الجوية والجغرافية والبيئية، لذلك يجب دراسة الموقع وتحديد العوامل المحيطة مثل سرعة الرياح والظروف الجوية والقاسية والثلوج.
- نوع التركيب: يجب مراعاة نوع التركيب المناسب سواء على الأرض او السقف أو الأنظمة المتحركة. ويجب أن يتناسب التصميم مع شكل الوحدات الشمسية ووزنها ويكون أيضًا مناسب للمتطلبات البيئية وفقًا لكل موقع
- المادة والمتانة: من أهم المواد المعروفة التي تصنع منها هياكل الطاقة الشمسية هي الألمنيوم والفولاذ، ويرجع ذلك لمتانتهما ومقاومتهما للتآكل. ويجب الأخذ في الاعتبار أن تكون هياكل الطاقة الشمسية مصنوعة من مواد متينة وقوية لضمان تحملها الظروف الجوية المتغيرة بالإضافة إلى دورها في حماية الألواح الشمسية.
- الزاوية والاتجاه: يجب وضع هياكل الطاقة الشمسية اتجاه الشمس وذلك بتوجيه الألواح إلى الزاوية المناسبة. لذلك من المهم حساب الزاوية واتجاهات التركيب.
- السلامة: يجب مراعاة تصميم هياكل الطاقة الشمسية حيث تلبي معايير السلامة والتشريعات المحلية والدولية.
اتجاه تركيب الألواح الشمسية
يوجد اتجاهان رئيسيان لتركيب الألواح الشمسية وهما:
- التركيب الثابت: يتم تثبيت الألواح الشمسية بزاوية ثابتة ويتوجه نحو الجنوب (في نصف الكرة الشمالي) أو الشمال (في نصف الكرة الجنوبي) بزاوية معينة للاستفادة من أشعة الشمس. ويتم تحديد الزاوية وفقًا لخطوط العرض الجغرافية للموقع.
- التركيب المتحرك: يتم تثبيت الألواح الشمسية الألواح الشمسية على هيكل متحركة تعرف بأنظمة التتبع. تعمل أنظمة التتبع على تحريك الألواح الشمسية طوال اليوم حيث يوجد نوعان من أنظمة التتبع وهما التتبع الثنائي حيث يحرك الألواح الشمسية في اتجاهين (أفقي ورأسي)، التتبع الأحادي حيث يحرك الألواح الشمسية في اتجاه واحد ويتميز هذا النوع بأنه أقل تكلفة.
ومن الجدير بالذكر وجود بعض العوامل التي تؤثر على اتجاه تركيب الألواح الشمسية، على سبيل المثال: المناخ وأشعة الشمس المتاحة.
وفي النهاية، قد قمنا بتوضيح معلومات عن قاعدة الواح طاقة شمسية، وللاستفادة من ألواح الشمسية يجب عمل تصميم قواعد وهياكل قوية وفعالة.
