تتبع مسار الظل و دراسة تأثيره على إنتاجية حقول الخلايا الشمسية

العناوين الأخرى

Tracking of shadow path and studying it's effect on (PV)‎ solar fields

مقدم أطروحة جامعية

اللامي، حيدر حسن هادي

مشرف أطروحة جامعية

ياسر فتحي نصار
حميدان، مزمل موسى علي

الجامعة

جامعة أم درمان الإسلامية

الكلية

كلية العلوم الهندسية

القسم الأكاديمي

قسم الهندسة الميكانيكية

دولة الجامعة

السودان

الدرجة العلمية

ماجستير

تاريخ الدرجة العلمية

2006

الملخص العربي

يعتبر الظل من أهم عناصر تصميم الحقول الشمسية و التي يجب أن تؤخذ بعين الاعتبار عند تصميم أي منظومة شمسية، فالخلايا الشمسية تنتج طاقة كهربائية نتيجة توصيلها على التوالي، و عند سقوط الظل على إحدى هذه الخلايا تقل إنتاجيتها، و تكون الخسارة في الطاقة المنتجة أكبر بكثير من طاقة إنتاجية الجزء المظلل، حيث يقلل الظل الواقع على سطح المجمعات الشمسية من كمية الطاقة الإنتاجية للحقل. و لهذا السبب تم تحديد الهدف من هذه الدراسة في تعيين مسار الظل كدالة في الزمن و تأثيره على إنتاجية الحقول الشمسية.

و لإنجاز هذا العمل تم تحديد مسارين للدراسة، المسار الأول : المسار النظري و فيه تم اشتقاق و تحليل الصيغ الرياضية الخاصة بالتمثيل اللحظي للظل في معظم أنواع الحقول الشمسية و حساب شدة الإشعاع الشمسي و كذلك تقدير الطاقة الإنتاجية للحقل الشمسي.

أما المسار الثاني : فيتضمن أجراء عدد من التجارب للحصول على بعض المعلومات التي خلت منها المصادر تماما، كشدة الإشعاع الشمسي على الصفوف و تأثير الظل على الخواص الكهربائية للوح الشمسي (I-V) حيث جاءت الدراسة لتعويض النقص في المكتبات العلمية التخصصية و خاصة باللغة العربية، و تمت معالجة البيانات ببرنامج حاسوب تم إعداده بلغة الفورتران.

و أبرز النتائج التي تم التوصل إليها البحث و التي يقوم هذا البرنامج بحسابها تحدد بالنقاط الآتية : 1.

إيجاد إحداثيات الظل اللحظي في جميع أنواع الحقول الشمسية. 2.

تحديد تأثير متغيرات الحقل على مساحة الظل. 3.

حساب شدة الإشعاع الشمسي الساقط على صفوف الحقل الشمسي Hfield كدالة في الزمن. 4.

تقدير الطاقة الكهربائية المنتجة من الحقل الشمسي. كما تم إعداد برنامج بلغة Visual Basic يقوم بتمثيل نتائج برنامج الفورتران في صورة مرئية و التي من خلالها يمكن إدراك تأثير المتغيرات على شكل و موقع مساحة الظل في صفوف الحقل الشمسي. و قد أسهمت هذه الدراسة في فهم أفضل لطبيعة حدوث الظل، الموضوع الذي طالما ظل غائبا في الكثير من المراجع، و ذلك من خلال اشتقاق معادلة رياضية واحدة تمثل إحداثيات الظل لكافة أنواع الحقول الشمسية.

و لعل المساهمة الأكثر أهمية في هذا المجال هو شرح مفصل عن كيفية توقع إنتاجية اللوح الشمسي، و الصفوف في حالة سقوط ظل عليها، من خلال دراسة تجريبية و من ثم عمل محاكاة لأنواع أخرى من التوصيلات الداخلية للخلايا الشمسية في اللوح الشمسي.

إن دراسة موضوع الظل و تأثيراته على إنتاجية الحقول الشمسية كهذا لم تشهدها ساحة البحث العلمي العربي من قبل.

بقي لنا الإشارة إلى أنه تم نشر و القبول للنشر ثلاثة بحوث في موضوع الرسالة و هي : 1.

ياسر فتحي نصـار، حيدر حسن هادي، أبوبكر اعويدات سالم، " الترتيب المثالي لحقول اللاقطات الشمسية المستوية"، المؤتمر العربي الدولي لتطبيقات الطاقة الشمسية، طرابلس-الجماهيرية العظمى، 2004 / 11 / 22-20 م. ياسر فتحي نصـار، حيدر حسن هادي، أبوبكر اعويدات سالم، " تعيين شدة الإشعاع الشمسي في الحقول الشمسية"، المؤتمر الدولي للطاقات المتجددة والبيئة، ذات العماد-طرابلس-الجماهيرية العظمى، 2006 / 1 / 24-22 م.

التخصصات الرئيسية

الهندسة الميكانيكية

الموضوعات

• الطاقة الشمسية
• موارد الطاقة
• الخلايا الشمسية
• الإشعاع الشمسي
• الخواص الكهربائية
• المحركات الشمسية

عدد الصفحات

106

قائمة المحتويات

• APA
• MLA
• AMA

لغة النص

العربية

نوع البيانات

رسائل جامعية

رقم السجل

BIM-365155