سولارابيك، ماليزيا- 19 أبريل 2025: كشف باحثون من جامعة كيرتن الماليزية أن تثبيت الألواح الكهروضوئية العائمة على ارتفاع أعلى يعزز بشكل ملحوظ أداءها الحراري والكهربائي. توصلت دراسة ميدانية أجريت في مدينة ميري الماليزية إلى أن الألواح العائمة المثبتة على ارتفاع 800 مم فوق سطح الماء تظهر تأثير تبريد أكبر وتوليد طاقة أعلى مقارنة بتلك المثبتة على ارتفاع 250 ملم ونظام مماثل مثبت على الأرض، مما يقدم رؤى جديدة لتحسين كفاءة مزارع الطاقة الشمسية العائمة.
تفاصيل التجربة الميدانية وظروف الاختبار
أجرى الفريق البحثي دراستهم في ممر مائي بعرض خمسة أمتار بمدينة ميري شرق ماليزيا، مستخدمين ثلاثة أنظمة متماثلة تعتمد على ألواح كهروضوئية أحادية البلورة باستطاعة 100 واط وكفاءة تبلغ 15.5%، بأبعاد محددة هي 1252 × 670 × 30 مم. ثبت اللوح العائم الأول (FPV 1) على ارتفاع 250 مم فوق الماء، والثاني (FPV 2) على ارتفاع 800 مم، بينما ثبت اللوح الثالث كنظام مقارنة على الأرض (LPV) بارتفاع 800 مم أيضًا. وحافظ الباحثون على زاوية ميل مثالية لماليزيا تبلغ 15 درجة وزاوية سمت 0 درجة باتجاه الجنوب لجميع الأنظمة. استخدموا في بناء الهياكل العائمة مواد متنوعة شملت علب البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE)، والخشب الرقائقي (الأبلكاش)، وأشرطة فولاذية للف، وقضبان زاوية مشقوقة مع صواميل ومسامير، بينما بُني الهيكل الأرضي بقضبان زاوية مشقوقة. وتم جمع البيانات بواسطة مستشعرات قياس متصلة بكمبيوتر راسبيري باي داخل حاويات بلاستيكية محمية، وذلك على مدار ستة أيام متتالية في الفترة من 16 إلى 23 يوليو 2024. وأشار الباحثون إلى أن هذه الدراسة التجريبية تثبت صحة نتائج أعمالهم الحاسوبية السابقة وتمهد الطريق لتقديرات عددية مستقبلية في هذا المجال.
نتائج الأداء والمقارنات الدقيقة
أظهرت تحليلات البيانات التي جمعها الفريق أن اللوح العائم الأعلى ارتفاعًا (800 مم) قدم أفضل تأثير تبريد على الإطلاق، متفوقًا بذلك على النظام الأرضي المماثل والنظام العائم المنخفض (250 مم). وسجل النظام العائم المرتفع درجات حرارة أقل بما يتراوح بين 0 و 2 درجة مئوية مقارنة بالنظام الأرضي المثبت على نفس الارتفاع خلال 57% من ساعات النهار. وترجم هذا التبريد المحسن مباشرة إلى أداء كهربائي أعلى، حيث تفوق النظام العائم المرتفع في ذروة الأداء على النظام العائم المنخفض بنسبة 2.45%، وعلى النظام الأرضي بنسبة 1.47% خلال فترة ما بعد الظهيرة. وفي المقابل، كانت فائدة التبريد للنظام العائم المنخفض (250 مم) ضئيلة ومقتصرة بشكل أساسي على فترات شروق الشمس ذات الإشعاع الشمسي المنخفض، بل إنه سجل درجات حرارة أعلى من النظام الأرضي بما يتراوح بين 0 و 1 درجة مئوية خلال معظم ساعات النهار.
تابعونا على لينكيد إن Linked–in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: science direct
image source: Image: Curtin University, Applied Energy, CC BY 4.0
