مُجمِّع الطاقة الشمسية STC500 Alpine: "المفتاح الحراري الشمسي" لحل مشاكل التدفئة في المناطق الباردة

في أنحاء الصين الشاسعة، الباردة وذات خطوط العرض المرتفعة - مثل التبت، وشينجيانغ، ومنغوليا الداخلية، والمقاطعات الشمالية الشرقية الثلاث - تُسبب فصول الشتاء الطويلة والقارسة بردًا قارسًا، حيث تنخفض درجات الحرارة الدنيا غالبًا إلى أقل من 30 درجة مئوية تحت الصفر، مع تفاوت كبير في درجات الحرارة ليلًا ونهارًا. تُشكل هذه الظروف تحديات جسيمة لمشاريع التدفئة وإمدادات المياه الساخنة المحلية. تشهد مجمعات الطاقة الشمسية التقليدية إما انخفاضًا حادًا في كفاءتها في ظل هذه الظروف القاسية، أو قصرًا في عمرها الافتراضي بسبب ضعف مقاومة المواد للعوامل الجوية. ومع ذلك، يُمثل ظهور مجمع الطاقة الشمسية STC500 Alpine "مفتاحًا للطاقة الشمسية الحرارية" لحل معضلات التدفئة في هذه المناطق، مما يُنعش الآمال في استخدام الطاقة وتحسين سبل العيش.

من أبرز ميزات جهاز STC500 قدرته الاستثنائية على جمع الحرارة في درجات الحرارة المنخفضة، حيث تصل إلى 70 درجة مئوية. في المناطق الباردة، حيث تنخفض درجات الحرارة شتاءً إلى -10 درجات مئوية أو أقل، تُعاني المجمعات التقليدية من صعوبة الحفاظ على كفاءتها الأساسية، ناهيك عن تسخين سوائل العمل إلى 70 درجة مئوية. على النقيض من ذلك، يوفر جهاز STC500 طاقة حرارية عالية الحرارة مستقرة حتى في مثل هذا البرد القارس. على سبيل المثال، في ناغكو، التبت - حيث يتراوح متوسط ​​درجات الحرارة الشتوية حول -15 درجة مئوية - يعمل جهاز STC500 بكفاءة عالية، موفرًا الماء الساخن والتدفئة بشكل مستقر لتجمعات الرعاة، مما يضمن الدفء خلال فصول الشتاء القارسة.

لتحمل البيئة المعقدة والقاسية للمناطق الباردة، يستخدم STC500 مواد متخصصة مختارة بعناية، وتتميز بمقاومة قوية لدرجات الحرارة المرتفعة ودرجات الحرارة المنخفضة وفرق الضغط. أثناء التشغيل، يسخن سائل العمل الداخلي للمجمع؛ تتحمل المواد المتخصصة الإجهاد الحراري الناتج عن درجات الحرارة المرتفعة للحفاظ على تجميع ثابت للحرارة. وفي الظروف الباردة، فإنها تتجنب الهشاشة أو التشقق، وتحافظ على الأداء البدني. في هولونبوير، منغوليا الداخلية - حيث تصل درجات الحرارة في فصل الشتاء غالبًا إلى -25 درجة مئوية - تحتفظ مواد STC500 بالمرونة والقوة للتشغيل العادي. بالإضافة إلى ذلك، فإنها تتعامل مع تقلبات الضغط في النظام، مما يضمن الموثوقية على المدى الطويل.

يُطيل هيكل STC500 المُحسّن من عمر خدمته. صُمم لتحمل الثلج والرياح والتجمد في المناطق الباردة، وتتميز مكوناته بوصلات متينة ومقاومة عالية لأحمال الرياح والثلوج. بعد تساقط الثلوج بكثافة في المقاطعات الشمالية الشرقية الثلاث، تُعاني العديد من المجمعات الكهربائية العادية من أضرار هيكلية ناجمة عن تراكم الثلوج أو الرياح القوية، لكن STC500 يبقى سليمًا. هذا يُقلل من مخاطر الأعطال الناتجة عن المشاكل الهيكلية، ويُقلل من تكاليف الصيانة والجهود المبذولة من قِبل المستخدمين.

باعتباره مُجمّعًا شمسيًا عالي الكفاءة للبيئات منخفضة الحرارة، يُضاعف STC500 كفاءة جمع الحرارة ثلاث مرات مقارنةً بالطرازات العادية. يُعدّ مُعامل فقدان الحرارة معيارًا رئيسيًا، إذ يقل عن 3.0، مما يعني أدنى فقدان للحرارة أثناء التشغيل وتحويلًا فعالًا للطاقة الشمسية إلى حرارة قابلة للاستخدام. يسمح هذا الأداء لمساحة تجميع تبلغ 1 متر مربع بدعم مساحة تدفئة تبلغ 4 أمتار مربعة. في مشروع تدفئة مجتمعي صغير في ألتاي، شينجيانغ، لبى STC500 احتياجات التدفئة لعدة مبانٍ ذات مساحة تجميع أصغر، مما عزز كفاءة الطاقة مع توفير المساحة والتكاليف.

في ظل ظروف اختبار محددة، يُحقق جهاز STC500 نتائج مبهرة: فعند درجة حرارة محيطة (ta) تبلغ -10 درجات مئوية، ودرجة حرارة مخرج سائل العمل (te) تبلغ 70 درجة مئوية (مما يُحدث فرقًا في درجة الحرارة بين المُجمّع والبيئة المحيطة يبلغ 80 درجة مئوية)، وإشعاع شمسي يبلغ 1000 واط/م²، تتجاوز كفاءة تجميع الحرارة 518 واط/م² (η ≥ 50%)، أي ما يُعادل ضعفين إلى ثلاثة أضعاف كفاءة المُجمّعات التقليدية. تضمن هذه الكفاءة العالية طاقة حرارية كافية حتى في ظل محدودية ضوء الشمس في المناطق الباردة. في أيام الشتاء القصيرة في منغوليا الداخلية، يُحسّن جهاز STC500 من استغلال ضوء الشمس المُتاح لتوفير الماء الساخن والتدفئة لمساكن المزارع.

يتضمن جهاز STC500 أيضًا وظيفة إزالة الجليد تلقائيًا، وهي ضرورية للمناطق الباردة المعرضة للثلوج. بعد تساقط الثلوج، طالما أن أشعة الشمس ساطعة، لا يتراكم الثلج على سطحه - حتى عند درجة حرارة -15 درجة مئوية. يُقلل الغطاء الثلجي بشكل كبير من امتصاص الطاقة الشمسية وكفاءتها، لكن وظيفة إزالة الجليد تستخدم حرارة المجمع نفسه لإذابة الثلج بسرعة، مما يحافظ على تجميع حراري مثالي وإمدادات طاقة حرارية مستقرة. في مدينة الثلج الصينية (وجهة سياحية شهيرة في شمال شرق البلاد)، يجعل تساقط الثلوج الكثيف في الشتاء هذه الوظيفة لا تُقدر بثمن: يضمن جهاز STC500 توفير الماء الساخن باستمرار لبيوت الضيافة المحلية، مما يُعزز راحة الزوار.

تُبرز المواصفات الرئيسية لجهاز STC500 أداءه بشكل أكبر: طراز STC500؛ أبعاده 1050×2050×100 مم؛ مساحة خارجية 2.15 متر مربع؛ مساحة تجميع فعالة 1.85 متر مربع؛ الوزن الصافي 52 كجم؛ ضغط التشغيل 0.6 ميجا باسكال؛ 4 واجهات خارجية G3/4؛ معامل فقدان الحرارة الكلي 2.76 واط/(م²·ك)؛ أقصى درجة حرارة تشغيل 120 درجة مئوية؛ طاقة منخفضة الحرارة 958 واط؛ كفاءة قصوى 0.74؛ كفاءة مُصنّفة 0.6. للقدرة المُصنّفة: 0.29 كيلو واط عند إشعاع 400 واط/م²، و0.7 كيلو واط عند 700 واط/م²، و1.11 كيلو واط عند 1000 واط/م²؛ سعة سائل التشغيل 2.2 لتر. تُوفر هذه المعلمات المُفصّلة إرشادات دقيقة لاختيار المشروع وتركيبه وتشغيله.

باختصار، بفضل قدرته الاستثنائية على جمع الحرارة في درجات حرارة منخفضة، ومواده المتينة، وبنيته المُحسّنة، وكفاءته العالية، وخاصية إزالة الجليد العملية، يُلبي مُجمّع الطاقة الشمسية STC500 Alpine احتياجات المياه الساخنة والتدفئة في المناطق الباردة ذات خطوط العرض العليا، مثل التبت، وشينجيانغ، ومنغوليا الداخلية، وشمال شرق الصين. يُضفي هذا المُجمّع حيويةً جديدةً على استخدام الطاقة المحلية وتحسين سبل العيش، ويُعدّ رائدًا في تطبيقات الطاقة الشمسية الحرارية في المناطق الباردة، ويُمثّل مثالًا يُحتذى به في استخدام الطاقة النظيفة في مناطق مُماثلة حول العالم.