مجموعة PVT-E الكهروحرارية

مقدمة

في ظل التحول العالمي نحو الحياد الكربوني في قطاع البناء، أصبح الاستخدام الفعال والمتكامل للطاقة النظيفة مطلباً أساسياً. تتبع تقنيات الطاقة الشمسية التقليدية نموذجاً أحادي الوظيفة: حيث تولد الألواح الكهروضوئية الكهرباء، بينما توفر المجمعات الحرارية الشمسية الحرارة. لم يعد هذا الفصل مناسباً لمتطلبات الطاقة متعددة الأبعاد للمباني الحديثة، التي تحتاج إلى الكهرباء والتدفئة والتبريد والمياه الساخنة في آن واحد.

طُوِّرت وحدة PVT-E الهجينة الكهروضوئية الحرارية استجابةً لهذا التحدي. فمن خلال دمج تقنيات الطاقة الكهروضوئية والحرارية في منتج واحد لتحويل الطاقة، تُمكّن وحدة PVT-E من الاستخدام المتزامن للإشعاع الشمسي لتوليد الكهرباء والحرارة. وهي تُقدّم حلاً عملياً وفعالاً وقابلاً للتطوير لتوفير الطاقة للمباني منخفضة الكربون، وتُمثّل نهجاً متطوراً لتحويل الطاقة في المباني الحديثة.

أولاً: تحديد موقع المنتج الأساسي: محول طاقة ثنائي المخرج عالي الكفاءة

صُممت وحدة PVT-E كمنتج طاقة من الجيل الجديد، قادرة على تحويل الإشعاع الشمسي إلى طاقة كهربائية وحرارية قابلة للاستخدام في آن واحد. ويكمن ابتكارها الأساسي في ربط مكون حصاد الطاقة الحرارية مباشرةً بالجانب الخلفي للوحدة الكهروضوئية.

من خلال المواءمة الدقيقة بين نطاقات درجات حرارة التشغيل وخصائص تحويل الطاقة للأنظمة الفرعية الكهروضوئية والحرارية، تُمكّن الوحدة من التشغيل المتناسق في ظل ظروف خارجية متغيرة. ويتجنب هذا التصميم المتناسق فقدان الطاقة الداخلي، ويُحسّن الكفاءة الإجمالية لاستخدام الطاقة الشمسية.

بالمقارنة مع وحدات الخلايا الكهروضوئية التقليدية، تزيد وحدة PVT-E من إجمالي إنتاج الطاقة الكهربائية والحرارية بمقدار ضعفين إلى ثلاثة أضعاف تقريبًا. وهي مناسبة لتطبيقات مثل تدفئة المباني وإنتاج الماء الساخن للاستخدام المنزلي، مما يقلل بشكل كبير من الاعتماد على الوقود الأحفوري ويدعم تشغيل المباني بطريقة منخفضة الكربون.

ثانيًا: أربع مزايا رئيسية: تحسين شامل لأنظمة الطاقة في المباني

1. ميزة الكفاءة

يسمح التصميم المتكامل لوحدة PVT-E بتحقيق كفاءة استخدام إجمالية للطاقة الشمسية تصل إلى 80٪، وهو أعلى بكثير من كفاءة أنظمة الخلايا الكهروضوئية أو الحرارية المستقلة.

تحافظ الوحدة على درجة حرارة الخلايا الكهروضوئية ضمن نطاق مثالي. فمقابل كل انخفاض بمقدار درجة مئوية واحدة في درجة حرارة التشغيل، تزداد الكفاءة الكهربائية بنسبة تتراوح بين 0.3% و0.5% تقريبًا، مما يضمن توليد طاقة مستقر وفعال.

2. ميزة المساحة

بفضل قدرتها على إنتاج الكهرباء والحرارة من مساحة تركيب واحدة، تُحقق وحدة PVT-E أقصى إنتاجية للطاقة لكل وحدة مساحة. وبالمقارنة مع التركيبات التقليدية المُدمجة للألواح الكهروضوئية والمجمعات الشمسية، فإنها تُقلل من مساحة السطح المطلوبة بنحو 50%، مما يجعلها مناسبة للمباني ذات مساحة التركيب المحدودة.

3. الميزة البيئية

يعمل النظام دون انبعاثات كربونية مباشرة. فهو يزود المباني والعمليات الصناعية بالكهرباء والحرارة المتجددة، ليحل محل مصادر الطاقة الأحفورية التقليدية ويدعم أهداف خفض الكربون.

4. الميزة الاقتصادية

يُمكّن تصميم المخرج المزدوج المستخدمين من الحصول على فوائد كهربائية وحرارية من استثمار واحد. وفي الوقت نفسه، يُقلل التحكم في درجة الحرارة من الإجهاد الحراري على مكونات الخلايا الكهروضوئية، مما يُطيل عمر الوحدة ويُقلل تكاليف الصيانة على المدى الطويل.

ثالثًا: مؤشرات الأداء الفني الأساسية

• بفضل تقنية الاقتران الحراري الكهربائي المتقدمة، تحافظ الوحدة على درجة حرارة السطح ضمن النطاق الأمثل من 25 إلى 45 درجة مئوية، مما يضمن أن إجمالي استخدام الطاقة يتجاوز 80٪.

• يؤدي تنظيم درجة الحرارة إلى إبطاء شيخوخة مواد التغليف والعزل، ويمنع تشكل النقاط الساخنة، ويزيد من توليد الكهرباء على مدى العمر الافتراضي بأكثر من 16٪.

• كما تعتمد الوحدة عمليات الترقق الفراغي والربط بالمعالجة الحرارية التي تقضي على الشقوق الدقيقة وفقاعات الهواء والانفصال الطبقي، مما يضمن الاستقرار والموثوقية على المدى الطويل.

رابعاً: الابتكارات التكنولوجية الرئيسية

1. تقنية التحسين المزدوج عالية الكفاءة

من خلال تحليل آليات الاقتران الكهروضوئي الحراري وتطبيق النماذج العابرة مع التحكم القائم على PID في معلمات سائل التشغيل، يحقق النظام كفاءة كهربائية تبلغ حوالي 22.4٪ وكفاءة حرارية تزيد عن 35٪.

2. تقنية الطلاء الانتقائي الطيفي

تتضمن الوحدة طبقات طلاء انتقائية متعددة الطبقات يتم إنتاجها باستخدام عمليات PVD و CVD، مما يتيح الاستخدام الفعال لمجموعة واسعة من الأطوال الموجية الشمسية وتحسين تحويل الطاقة الضوئية.

3. تقنية الاقتران الحراري عالية الكفاءة

يؤدي تحسين الربط الفراغي، ومطابقة المواد، وتصميم موزع الحرارة إلى تقليل المقاومة الحرارية بين الأسطح وتحسين كفاءة نقل الحرارة مع الحفاظ على الاستقرار الهيكلي.

4. تقنية الفقد الحراري المنخفض

من خلال استخدام عزل مركب من الهلام الهوائي، وهياكل العزل المتداخلة، والطلاءات الانتقائية، والتغليف الفراغي، تعمل الوحدة على تقليل فقدان الحرارة بالحمل والإشعاع بشكل كبير.

خامساً: لماذا تختار سوليتكس للطاقة الشمسية؟

أرست شركة Soletks Solar قاعدة تكنولوجية وتصنيعية شاملة في مجال أنظمة الطاقة النظيفة. وتمتلك الشركة أكثر من 30 براءة اختراع أساسية تغطي طلاءات الامتصاص الانتقائي، والربط الحراري الكهربائي، وتكامل الأنظمة، وقد تم بالفعل تطبيق معظم هذه التقنيات على نطاق صناعي.

تضمن منصة اختبار الطاقة النظيفة ذات الألواح المسطحة بمساحة 500 متر مربع والمجهزة بأجهزة التحليل الطيفي وأنظمة اختبار التيار والجهد ومرافق اختبار الأداء الحراري التحقق الصارم من صحة المنتج.

تضمن خطوط الإنتاج الآلية للغاية، والتي تتجاوز معدلات الأتمتة فيها 85%، جودة متسقة وتسليمًا موثوقًا به.

خاتمة

بفضل تصميمها المتكامل وكفاءتها العالية وأدائها الموثوق، تُعيد وحدة PVT-E الهجينة الكهروضوئية الحرارية تعريف طريقة استخدام المباني للطاقة الشمسية. فهي توفر مصدراً مزدوجاً للكهرباء والحرارة، وتُعظّم إنتاج الطاقة من مساحة محدودة، وتدعم التحول نحو أنظمة طاقة مستدامة ومنخفضة الكربون للمباني.

سواء تم تطبيقها في البناء الجديد أو في إعادة تأهيل المباني القائمة، توفر وحدة PVT-E مسارًا مستقرًا وفعالًا ومجديًا اقتصاديًا نحو اعتماد الطاقة النظيفة.