محطات الطاقة الحرارية الشمسية (Solar Thermal Power Plant)

محطات الطاقة الحرارية الشمسية (solar thermal power plant) ‏

• مقدمه

ذكرت في موضوع الطاقة الشمسية بواسطة المرايا المقعرة إنني سأقوم بكتابة موضوع عن محطات الطاقة الحرارية الشمسية
حيث أن مكونات محطات التوليد تعتمد أساسا على معدات ميكانيكية من مراجل وتربينات ومكثفات ومبادلات حرارية وغيرها ،،
فقد ارتأيت طرحها حيث كان مشروع تخرجي في البكالوريوس بعنوان (SOLAR THERMAL POWER PLANT) .
أرفق مقالا مختصرا جدا كتبته في مجلة المواصفات والمقاييس وقد حملت الصفحات على pdf
إلا أن سعة تحميل ملفات الملتقى لهذا النوع لا تتجاوز 2.44 ميجابايت ،،
لذا معذرة حيث سأرفقها تباعا مع ملاحظة أنني أرفقت العديد من الكتب وأرجو ملاحظة الآتي :

·بالنسبة لاقتصاديات الطاقة الشمسية فإنها قد تغيرت نسبيا إلا أن سعرها مقارنة بمحطات التوليد التقليدية يظل غيرمجدي

· ما ورد بالتقرير هو عموميات ومدخل ولفهم كيفية تطبيق الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء والتي لا تخفى على المهندسين الأفاضل بالملتقى.

· الهدف هو طرح الموضوع للمناقشة وللاستفادة والمعرفة والحصول على إضافات ومشاركات تغني الموضوع.

اشكر للملتقى وأعضاءه المساهمات والأطروحات التي يقوم بها.

• المجمعات الشمسية (Collectors and Reflectors)

تتعدد اللواقط الشمسية المستخدمة في تجميعأشعة الشمس وتختلف طريقة أدائها
وتنحصر في اثنان ماص لأشعة الشمس أو مجمع عاكس لأشعة الشمس

1. لاقط (ماص) لأشعة الشمس : وهو ما يسمى بـ(Flat Plate Collector) عبارة عن صفيحة من النحاس مسطحة ( متعرجة )
مدهون بخام اسود ( Black Body) له خاصية امتصاص (Absorptivity) عالية (90%) ،،
وخاصية انعكاسية منخفضة (Reflectivity) وكذلك خاصية إشعاعية (Emissivity) منخفضة .
يمر تحت الصفيحة أنابيب نحاسية لدخول الماءوخروجه.
يدخل من الجهة السفلية حيث يكون اللاقط باتجاه الشمس ومائل بزاوية حوالي 33درجة ( او حسب البلد).
ويتم سريان الماء إما بمضخة (Forced Circulation) وبسرعة تدفق منخفضة أو بخاصيةالحمل الحراري(Thermo syphon).

يسخن الماء ويمر عبر الأنابيب ويتم حفظه في خزان المياه المخصص

والمعزول بموادعازلة للحفاظ على الماء الساخن.

هذه هي النظرية في ابسط صورها.

طبعا هناك معادلات يمكن الرجوع إليها في احد كتب الطاقة الشمسية

وهي متوفرة في المكتبات الجامعية والخاصة

وايضا سأوردها لاحقا وهي موجودة في المرفقات والمشاركات.

يمكن استخدامه

· كسخان شمسي أساسا أو

· لتسخين غاز الفريون والذي يتبخر عند درجة حرارة 45 درجة مئوية
وفي هذه الحالة يتم استخدام الماء كوسيط
ومن ثم يستخدم الفريون المبخر وبضغط عالي لوحدة التربين/المولد
لتوليد الطاقة الكهربية.

2. المجمع الشمسي (Solar Concentrators &Reflectors) (مركز) :

وهو طبعا عاكس لأشعة الشمس ويكون إما:

· مرآة مقعرة(concave Mirror)وكفاءته أعلى حيث يتم تركيز أشعة الشمس
وعكسها مباشرة إلى الخزان المدهون بالمادةالسوداء
لتسخين الماء وبالتالي يمكن إستخدامه كسخان ماء شمسي مباشرة أو يستخدم في مجال توليد الطاقةالكهربية . أو

· اسطواني على شكل Parabolic concentrator ويتم تركيز الأشعة على أنبوب مدهون بالمادة السوداء في البؤرة
مما يؤدي إلى تسخين الماء وبالتالي يمكن إستخدامه كسخان أو لتوليد الطاقة الكهربية.