هذه هي الطريقة الصحيحة لتركيب اللوح الشمسي للإستفادة من الضوء القليل في حال كان الجو غائماً “شرح مفصل”

اخبار الساعة - متابعة بتاريخ: 06-04-2016 | 9 سنوات مضت القراءات : (4246) قراءة

الظل بين صفوف الألواح الضوئية الموازية عدل وضع أسطح الألواح الضوئية في أكثر من صف متوازي، يضمن قدرا كبيرا من المرونة في تحديد مواقع الألواح الشمسية, ولكن هذا لة ميزات سلبية بالنسبة لصفوف الألواح الثانوية. من تحاليل خصائص مكونات الإشعاع الشمسي يمكن أن نرى أن ذلك الجزء من السماء الظاهر للصفوف الثانوية، هو محجوب جزئيا بسبب الصفوف الأمامية، وهذا يعني ان الالواح الضوئية تتلقى جزءا ضئيلا من الإشعاع المنتشر ولا شيء من الأشعاع المنعكس. ومن المهم تقييم أداء الألواح الضوئية من خلال دراسة منهجية للظل التي يسمح بايجاد مواقع سليمة للصفوف وتجنب حجب بعضها البعض.

 

في الشكل الذي في الاعلى مُمثل الظل الناتج من سطح طولة X وميلة β D1= x cosβ H= x sinβ D2= H tan (δm+L Dt= D1 + D2 (δm = 23,5°) يشير إلى ميل الشمس في الانقلاب الشتوي، حيث تكون الشمس عمودية على مدار الجدي وتكون في الحد الأدنى من الارتفاع في نصف الكرة الأرضية الشمالي. لتحقيق أقصى قدر ممكن من المساحة التي تشغلها الألواح الضوئية وخفض الطاقة الضائعة الناجمة عن الميل، يجب علينا تحديد الحد الأدنى للمسافة بين الصفوف المتوازية ابتدأ من اعتبار أن الظل = صفر في الساعة 12 من يوم الانقلاب الشتوي. من حيث المبدأ، المسافة المستخدمة = 3H يجب التحقق من القيم المذكورة أعلاه عند تركيب الالواح الضوئية وفقا للصيغة المذكورة أعلاه بأخذ خط عرض موقع التركيب في الاعتبار. زاوية الشعاع الشمسي بصفة عامة ان كمية الاشعاع الشمسى الواقعة على سطح تعتمد على ارتفاع الشمس بالتسبة للأفق (خلال التغيرات الموسمية) وعلى موقعة. موقع الشمس في مسارة اليومي يحدد عن طريق زاويتين : β : ارتفاع الشمس (الزاوية بين ألإشعاع ش الذي يمر بمراكز الأرض والشمس ومسقطة ش^ على سطح افقي) أو مكملة θz (زاوية ثريتي: بين ش والخط الرأسي المار بمركز الأرض). Ψ : السمت الشمسي (الزاوية بين الإسقاط الأفقي ش^ والاتجاه شمال جنوب). في حالة عدم وجود بوصلة، يمكن العثور على جهة الشمال ،عن طريق النظر إلى الطحلب الذي ينمو على جذوع الأشجار، لأن الموس يتجنب إضاءة الشمس المباشرة، وبما ان مسار الشمس في السماء هو نحو الجنوب، الجهة الشمالية لجذوع الشجر هي الأكثر تظليلاً. لكسب أشعة الشمس وليس لتجنبها، الألواح الشمسية لتسخين المياه أو لتوليد الكهرباء يجب أن يتوجهوا للجنوب.

 

وعلاوة على ذلك، يجب أن ان يكون ميلهم بزاوية حوالي 45 درجة مئوية، للتأكد أن أشعة الشمس يمكن أن تصل إلى بشكل عمودي. وبهذه الطريقة الألواح تتعرض إلى أعلى كمية من أشعة الشمس. مثلاً (رسم 3) إذا الشمس على ارتفاع أكثر من 45 درجة، لوح طوله 0.7 متر، عمودي لأشعة الشمس، يكسب نفس القدر من الضوء للوح طولة 1 متر، وضع على مستوى افقي. نفس ما يحدث لكوكب الأرض. أشعة شمس الصيف، تأتى بزاوية مائلة كثيرا بالنسبة للأفق، تُسخن التربة أكثر بكثير من الأشعة في فصل الشتاء، التي تصدم التربة بزاوية صغيرة.

 

وبالرغم من أن طول اليوم هو عامل هام في تفسير لماذا الصيف حار والشتاء بارد، زاوية تقاطع الاشعاع الشمسي هي أكثر أهمية. في القطب الشمالي ،مثلاً، حتى لو أن الشمس تسطع لمدة 24 ساعة في اليوم، الحرارة الناتجة هي منخفضة للغاية، لأن زاوية تقاطع اشعة الشمس صغيرة جداً.

 

إن مسار الشمس في السماء مهم في تصميم المبانى، وخاصة في تصميم النوافذ لتنسيب الأكتساب الحراري. في المناطق ذات المناخ الحار والمشمس، كما هو الحال في كل المنطفة العربية، أنه من الأفضل أن يكون هناك نوافذ كبيرة بإتجاة الشمال، لتجنب أشعة الشمس. وبالعكس, الجدران التي تواجه الجنوب، ينبغي أن تكون معزولة أكثر وبنوافذ صغيرة التي تسمح التهوية ولكن دون إدخال كمية كبيرة من الشمس. في المقابل، في مناطق باردة مثل كندا، يجب اختيار الأتجاه المعاكس لأكتساب أكبر كمية ممكنة من الحرارة. السقف (أو المظلة) البارز فوق النوافذ التي تواجه الجنوب قد تكون مفيدة أيضا:

 

في الصيف، عندما يكون منتصف النهار والشمس عالية في السماء، سقف النافذة يعمل ظل ليبقي المنزل باردا. في الشتاء، ولكن، عندما الشمس منخفضة على الأفق، السقف لا يمنع من دخول أشعة الشمس من خلال النافذة لتسخين