وحدة هجينة كهروضوئية حرارية (PVT-T)

1. نظرة عامة على المنتج

وحدة الطاقة الكهروحرارية المزدوجة PVT-T هي جهاز أساسي عالي الأداء يدمج توليد الطاقة الكهروضوئية وتجميع الطاقة الحرارية الشمسية. وبفضل تقنية التكامل الكهروضوئي الحراري المتقدمة، يتجاوز هذا المنتج نمط الطاقة الأحادية التقليدي للوحدات الشمسية من خلال توليد الكهرباء والطاقة الحرارية في آن واحد. صُممت هذه الوحدة خصيصًا لتطبيقات متنوعة تشمل توليد الطاقة المشترك للمباني منخفضة الكربون، وتوفير المياه الساخنة للمنازل والمنشآت التجارية، وتسخين المسابح، والتدفئة باستخدام المضخات الحرارية، والتدفئة الموسمية، مما يوفر حلول طاقة متكاملة فعالة ومستقرة وذكية للمستخدمين.

ثانيًا: المزايا الأساسية

1. التوليد المشترك للحرارة والطاقة (CHP)، التآزر ذو التأثير المزدوج

تستخدم هذه الوحدة تقنية الاقتران الكهروضوئي الحراري المتكاملة، حيث تجمع بشكل مبتكر بين خلايا شمسية عالية الكفاءة ومكونات تجميع الحرارة. أثناء توليد الطاقة، تقوم الوحدة في الوقت نفسه بتجميع الحرارة المتولدة من الخلايا، مما يحافظ على درجة حرارة تشغيلها أقل من 55 درجة مئوية. وهذا يحقق إنتاجًا عاليًا للطاقة الكهربائية وإنتاجًا مستمرًا للطاقة الحرارية القابلة للاستخدام. يعزز هذا التصميم بشكل كبير كفاءة استخدام الطاقة الشمسية لتصل إلى 80%، محققًا بذلك مفهوم "الطاقة الشمسية ثنائية الغرض" ومحسنًا بشكل ملحوظ كثافة إنتاج الطاقة.

2. الربط الفراغي لنقل الحرارة بكفاءة

تُدمج عملية الربط الفراغي المتقدمة وحدات الخلايا الكهروضوئية بإحكام مع مكونات تجميع الحرارة، مما يقلل بشكل كبير من المقاومة الحرارية بين الأسطح ويعزز كفاءة نقل الحرارة. تُحسّن هذه التقنية كفاءة نقل الطاقة الحرارية بأكثر من 40%، مما يضمن نقلًا سريعًا وفعالًا للحرارة من الخلايا الشمسية إلى وسط تجميع الحرارة، وبالتالي يضمن إنتاجًا حراريًا عالي الكفاءة ومستقرًا.

3. نظام عزل حراري ثلاثي الأبعاد للاحتفاظ الفعال بالحرارة

تتميز الوحدة بتصميم عزل ثلاثي الأبعاد مبتكر لتقليل فقد الحرارة إلى أدنى حد. تتضمن اللوحة الأمامية غطاءً شفافًا للغاية، مع مسافة دقيقة بين الغطاء ومكونات الوحدة، مما يحدّ بشكل فعال من فقدان الحرارة بالحمل الحراري والإشعاع، ويقلل الفقد الحراري الأمامي بنسبة 70%. أما اللوحة الخلفية، فتستخدم مادة عازلة من الألياف عالية الكثافة مع طلاء عاكس عالي الموجات الطويلة لتشكيل حاجز حراري فعال. وهذا يضمن تجميع الحرارة والاحتفاظ بها بكفاءة حتى في ظروف البرد القارس أو التغيرات الكبيرة في درجات الحرارة.

4. الاتصال الذكي وكفاءة الطاقة والإنتاجية

يتميز النظام بمستشعر حرارة عالي الدقة ووحدة تحكم ذكية مدمجة لمراقبة التشغيل في الوقت الفعلي. ويتكامل هذا النظام الذكي بسلاسة مع منصة إدارة الطاقة في المبنى، حيث يقوم بتعديل طاقة تجميع الحرارة ديناميكيًا بناءً على الطلب على الطاقة والظروف البيئية لتحقيق الأداء الأمثل. ويساهم هذا الابتكار في خفض تكاليف التشغيل والصيانة الإجمالية بأكثر من 35%، مع تعزيز كفاءة الإدارة وفعالية تكلفة الطاقة.

ثالثًا: التقنيات الهيكلية الأساسية

1. بطارية عالية الكفاءة مع إخراج مستقر

تعتمد وحدة توليد الطاقة الأساسية على خلايا شمسية أحادية البلورة عالية الكفاءة من نوع N من نوع TOPCon بتصميم متعدد الموصلات، مما يوفر كفاءة تحويل كهروضوئي استثنائية. وبفضل معامل درجة حرارة منخفض للطاقة القصوى، تحافظ على أداء مستقر حتى في ظروف درجات الحرارة العالية، مما يضمن إنتاج طاقة موثوقًا ومتسقًا لتشغيل طويل الأمد.

2. تصميم درجة حرارة ثابتة لتحسين الكفاءة

تتميز مكونات المجمع بقناة تدفق حراري موحدة مصممة علميًا. وباستخدام صفائح ألومنيوم عالية النقاء كركيزة لنقل الحرارة، يضمن التصميم الأمثل لقناة التدفق الداخلية بقاء درجة حرارة السطح المُسخّن ضمن نطاق ضيق للغاية يبلغ ±1 درجة مئوية. وهذا لا يُحسّن كفاءة تجميع الحرارة فحسب، بل يُحسّن أيضًا بشكل غير مباشر توليد الطاقة وموثوقية النظام على المدى الطويل عن طريق تقليل خطر ظهور بقع ساخنة موضعية في الخلايا الشمسية.

3. غطاء شفاف عالي لتقليل فقدان الحرارة

تضمن الصفيحة الأمامية ذات النفاذية العالية وصول كمية كافية من الضوء للحفاظ على توليد طاقة عالية، كما تعمل بالتنسيق مع الهيكل الداخلي لتشكيل طبقة عازلة فعالة للهواء. تُعد هذه إحدى التقنيات الرئيسية التي تُقلل الفقد الحراري للواجهة الأمامية بنسبة 70%.

4. حماية قوية ومتانة طويلة الأمد

صُنع هيكل هذا المكون من سبيكة ألومنيوم عالية القوة من نوع 6063-T5 المؤكسدة، والتي تتميز بقوة شد تصل إلى 180 ميجا باسكال ومقاومة استثنائية للتآكل. وعند استخدام مركب مانع للتسرب مقاوم للعوامل الجوية، يحقق المنتج مستوى حماية IP65، مما يوفر حماية فعالة ضد الرياح والأمطار، ويضمن متانة طويلة الأمد في الظروف الخارجية القاسية.

رابعاً: سيناريوهات التطبيق

هذا المنتج قابل للتطبيق على نطاق واسع في سيناريوهات مختلفة تتطلب تطبيقات المواد المركبة الكهروحرارية:

• المباني التجارية والعامة: توفير المياه الساخنة للاستخدام المنزلي للمكاتب والفنادق والمدارس وما إلى ذلك.

• مرافق اللياقة البدنية الترفيهية: تُستخدم لتسخين مياه المسبح وصيانتها.

• نظام التدفئة: مقترن بأنظمة المضخات الحرارية ذات المصدر الهوائي أو الأرضي لتوفير التدفئة للمباني.

• الطاقة الإقليمية: صُممت لأنظمة التدفئة المركزية وأنظمة التخزين الحراري عبر الفصول، مما يتيح الاستخدام الفعال للطاقة الشمسية عبر الزمان والمكان.

خامساً: لماذا تختار سوليتس؟

تمتلك الشركة بنية تحتية تقنية شاملة تغطي سلسلة صناعة الطاقة الشمسية بأكملها. وقد حققت العديد من الإنجازات التقنية الرائدة في تطبيقات الطاقة النظيفة، مثل أنظمة الطاقة الشمسية والضوئية، حيث تمتلك أكثر من 117 براءة اختراع أساسية. تغطي هذه البراءات مجالات رئيسية تشمل تقنية الطلاء الانتقائي المقاوم للعوامل الجوية، وتقنية الاقتران الكهروحراري، وتكامل أنظمة الطاقة الحرارية ذات الألواح المسطحة، وقد تم تسويق معظمها بنجاح. وتفتخر الشركة بخبرة فنية واسعة وتجربة عملية مكثفة في مشاريع البحث.

أنشأت الشركة منصة اختبار لمعدات الطاقة الحرارية النظيفة ذات الألواح المسطحة بمساحة 500 متر مربع، مجهزة بأجهزة متطورة مثل محلل طيفي، ومنصة اختبار إحكام المجمعات، ونظام اختبار التيار والجهد، ومنصة اختبار الأداء الحراري. كما أنها مجهزة بخطوط إنتاج رقمية وذكية رائدة عالميًا، ومعدات لحام أوتوماتيكية عالية الكفاءة لنقل الحرارة، وخطوط تجميع ذكية للمجمعات ذات الألواح المسطحة، مما يحقق معدل أتمتة يزيد عن 85% في معدات الإنتاج.

تُحقق وحدة الطاقة الكهروحرارية المزدوجة PVT-T إنتاجًا مزدوجًا للطاقة الشمسية (كهرباء وحرارة) من خلال تقنية متكاملة وابتكار هيكلي. وبفضل كفاءتها العالية وموثوقيتها وإدارتها الذكية، أصبحت الحل الأمثل لترشيد استهلاك الطاقة في المباني، وخفض انبعاثات الكربون، والاستخدام المتكامل للطاقة.