المركزات الشمسية وطرق وآليات التخزين الحراري

Abstract

الدهف:يكمن الهدف الأساسي من هذا البحث في التعرف على مختلف أنواع المركزات الشمسية بصفة عامة ثم دراسة مفصلة عن المركز الشمسي ذو القطع المكافئ وكفاءته الحرارية وكذا التعرف على طرق وآليات التخزين الحراري المختلفة المركزات الشمسية :هي أجهزة خاصة تستخدم لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية أو كهربائية يمكن استخدامها لأغراض متعددة تصمم وتصنع وفق شروط ومعايير حسب الطلب ولها عدة أنواع آلية عمل المركزات الشمسية :نظرا لانخفاض كثافة الطاقة الشمسية على سطح الأرض يتم استخدام مساحة واسعة لتجميع تدفق الطاقة الشمسية وتركيز الإشعاع الشمسي المباشر عن طريق عملية الانعكاس من قبل مجمعات الطاقة غلى جهاز الاستقبال الذي يمتص الطاقة الشمسية على شكل حرارة ثم يحولها إلى المائع الناقل للحرارة () ليتم إنتاج البخار المضغوط إما بشكل مباشر أو غير مباشر بواسطة المبدلات الحرارية ومن ثم تدوير العنفات لتوليد الطاقة الكهربائية أنظمة التخزين الحراري:هي واحدة من التكنولوجيات الرئيسية للحفاظ على الطاقة ,وهذا ما جعل له أهمية بالغة في البحوث العلمية وهناك ثلاثة أنظمة أساسية في تخزين الطاقة الحرارية: 1/حرارة محسوسة :مبدؤها زيادة درجة حرارة مادة التخزين المستعملة سواء كانت صلبة أو سائلة شرط عدم تغير الطور ,حيث إن كمية الحرارة المحسوسة تعطى بالعلاقة : بوحدة الجول 2/حرارة كامنة : مبدؤها استخدام مواد تغيير الطور ()حيث إن كمية الحرارة الكامنة تعطى بالعلاقة : (حيث كمية الحرارة الكامنة الممتصة أو الصادرة من المادة أثناء تحولها من حالة إلى حالة بوحدة الجول ( كتلة المادة , هي الحرارة الكامنة للمادة تختلف من مادة إلى مادة أخرى ,و هي الفرق في درجة الحرارة) 3/ حرارة كيميائية :مبدؤها التفاعلات الكيميائية. إن الاستعمال المختلف لأنظمة التخزين الطاقة الحرارية يتوجب علينا الأخذ بعين الاعتبار مجموعة من المعايير لاختيار النظام المناسب نذكر منها كثافة الطاقة ,درجة حرارة وزمن التخزين,وهناك معايير ترموديناميكية ومعايير فيزيائية وكيميائية ومعايير بيئية واقتصادية. الطاقة الحرارية تعتمد على علاقات مهمة واساسية في الترموديناميك: (القانون الاول للترموديناميك