ما هي مجمعات الطاقة الشمسية؟
أشهر الأمثلة على مجمعات الطاقة الشمسية.
ما هي مجمعات الطاقة الشمسية؟

 

هي عبارة عن أجهزة تلتقط حرارة الشمس لأداء العديد من المهام التي نستخدمها في حياتنا اليومية، وهذه المجمعات على عكس الألواح الكهروضوئية التي تستخدم ضوء الشمس، وأحد الاستخدامات الشائعة لمجمع الطاقة الشمسية هو توفير الماء الساخن للسكن، كما يمكنه أيضاً من توفير الهواء الدافئ: للتدفئة المنزلية أو حتى المواد شديدة الحرارة لتوليد الكهرباء، وعلى الرغم من وجود العديد من تصميمات مجمعات الطاقة الشمسية المختلفة إلا أنها توجد عادةً بأنواع مختلفة وبكفاءات  عالية.

 

أشهر الأمثلة على مجمعات الطاقة الشمسية:

 

مجمعات الألواح المسطحة:

 

يمثل المجمّع الشمسي ذو الألواح المسطحة أحد أبسط الأنواع، ويتألف من صندوق مستطيل بغطاء زجاجي وطبقة سفلية ماصة للحرارة، وعندما يمر ضوء الشمس عبر الزجاج فإنه يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الداخل، وهنا تسمح سلسلة من الأنابيب أو القنوات بتدفق الماء أو الهواء عبر الوحدة وامتصاص الحرارة المحيطة، مما يؤدي أخيراً إلى إنتاج الكهرباء.

 

وتعتمد مجمعات الألواح المسطحة ببساطة على حرارة الشمس، كما يوجد هناك شكل آخر يشمل خزان مياه مثبت على السطح مطلي لامتصاص حرارة الشمس، وهذه الأنواع من المجمعات هي الأنسب للمناخات الدافئة لتوليد الكهرباء.

 

مجمعات الأنابيب المفرغة:

 

بالنسبة للمناخات الباردة أو التطبيقات التي تتطلب درجات حرارة أعلى للمياه يوفر نظام الأنابيب المفرغة عزلاً أفضل، وفي هذه المجمعات قد يمر كل أنبوب عبر أنبوب زجاجي مغلق بدون هواء بداخله، وهذا يسمح للأنبوب بالعمل، مما يقلل من انتقال الحرارة من الأنبوب الداخلي الساخن إلى البيئة الخارجية، وأيضاً قد يتمكن مجمعو الأنابيب المفرغة من الحفاظ على درجات حرارة المياه أعلى من 50 درجة مئوية (122 درجة فهرنهايت) فوق درجة الحرارة المحيطة.

 

المكثفات الشمسية:

 

إذا كنا بحاجة إلى نظام يمكنه توفير الماء الساخن باستمرار فإن المكثف الشمسي هو أفضل رهان لنا، حيث قد تستخدم المكثفات المرايا لعكس وتركيز طاقة الشمس على أنابيب المياه، مما يزيد بدرجة كبيرة من درجة حرارة المياه بداخلها، ونظراً لأن المرايا في المكثفات الشمسية تنحني لتركيز أشعة الشمس فإنها تعمل بشكل أفضل عند توجيهها مباشرة إلى الشمس.

 

وأيضاً تعتبر المكثفات الشمسية شائعة بشكل كبير في محطات الطاقة الشمسية واسعة النطاق، والتي تحتوي عادةً على حقول كبيرة من المرايا على شكل حوض تسخين من أنابيب المياه لتوليد البخار، وهذا البخار يعمل على تشغيل التوربينات ومن ثم توليد الكهرباء.