الشمس
الشمس

تسخير الشمس لتبريد الهواء


تسخير (أو توظيف) الشمس لتبريد الهواء Harnessing the sun to cool the air

في صحراء أريزونا تم استخدام أشعة الشمس في توفير أجواء مناسبة لسكنه الصحراء هناك عن توظيف تقنية جديدة كشفت عنها شركة SRP وبالتعاون مع قسم الطوارئ والشؤون العسكرية Department of Emergency and Military Affairs (DEMA)

الشمس
الشمس

 

في تشغيل منظومة امتصاص شمسي لتبريد بناية إكوبويلدنج Ecobuilding ذات المساحة 5200 قدم مربع والعائدة للحرس العسكري الوطني في أريزونا (Arizona National Guard’s Papago Park Military Reservation)

البناية كانت مشيدة من إطارات مستعملة والتراب ويوفر لها طاقة كهربائية بنظام الإضاءة النهارية النشطة والسلبية من مجموعة خلايا شمسية (Photovoltaic (PV بقدرة 11 كيلو واط,, وقد أومن تكييفها من جامعات للحرارة الشمسية Solar Thermal Collectors ومبرد امتصاصي Absorption Chillerفي عملية امتصاص التي أستخدم فيها الماء الحار والمادة الكيماوية (الفعالة) والفراغ لتبريد الماء والذي ضخ إلى الدافعات الهوائية لتبريد البناية, وكان هذا نتيجة دراسة وبحث مكثف للتقنية وراء هذه الفكرة فهي توفر الفائدة من التدفئة التقليدية والتهوية والتكييف (HVAC) من خلال الموائمة بين الحد الأقصى من الاحتياج للتبريد مع أقصى حرارة لسطوع الشمس صيفا, وكان كما في الصورة التالية.

ومن الصورة التالية لدورة التبريد يتضح الوفرة بالطاقة الكهربائية عن طريق الاستغناء عن المحرك الكهربائي اللازم للضاغطة في منظومة التبريد التقليدية.

أستخدم أسلوب التبريد بطريقة الأمتصاص سابقا للوحدات كبيرة الحجم (حيث أستخدمت المراجل البخارية لتوفير الحرارة اللازمة لعملية الفصل للمبرد وأعادة الفعالية له)

في المرتسم التالي مقارنة بين وحدات التكييف ذات القدرة 100 طن التقليدية ووحدات التكييف بطريقة الأمتصاص من حيث الكلفة الرأسمالية والكلفة التشغيلية

في المقارنة التالية يلاحظ مقدار الوفر المتوقع (تخميني) من توظيف تقنية التبريد والتكييف بطرقة الأمتصاص بأستخدام الشمس كمصدر لتوفير الحرارة لتشغيل هذه المنظومات خلال بداية القرن 21 السنوات الـ 10 القادمة ولغاية سنة 2021.

ولنبدأ أولا من التوفير في الطاقة الكهربائية المعتمدة على الشبكة الكهربائية المحلية عن طريق استخدام الخلايا الضوئية, وفي منطقتنا يتوفر نور الشمس بكميات كبيرة خلال السنة, حيث يمكن أولا الاستفادة من خلال التوفير الذاتي للطاقة الكهربائية خلال ساعات النهار, بينما يعتمد على الشبكة الكهربائية المحلية خلال الليل, وبمزيد من الاستثمار الأولي يمكن تخزين الطاقة الكهربائية الفائضة ببطاريات تكفي للاستهلاك الليلي كله أو بعض منه