المجمعات الشمسية المركزة

المؤلف:  د. سعود يوسف عياش

المصدر:  تكنولوجيا الطاقة البديلة

الجزء والصفحة:  ص193 – ص195

15-6-2021

2897

من الخصائص المميزة للمجمعات المركزة أنها لا تستفيد الا من الاشعاع الشمسي المباشر فقط، وأما الاشعاع المنتشر فهو ليس ذا فائدة في حالت هذه المجمعات، بعكس المجمعات الشمسية المسطحة التي تستفيد من كلا الاشعاعين، وتبعا لذلك فان زيادة كفاءة هذه المجمعات يتطلب أن يتوفر فيها من الوسائل ما يكفل أن تتحرك أجزاؤها العاكسة للإشعاع الشمسي بحيث تتبع حركة الشمس وتستقبل أكبر كمية من الاشعاع المباشر، والحاجة الى هذه الوسائل يزيد من التعقيدات التكنولوجية المتعلقة بهذه المجمعات غير أنه اغنى عنها لأجل زيادة كفاءتها، وبالنتيجة فان المعطيات السابقة تقتضي أن توضع المجمعات المركزة في الاستعمالات الملائمة التي تبرر التعقيدات التكنولوجية والمشاكل العملية والكلفة الاقتصادية لهذه المجمعات.

إن الأجزاء الأساسية في الجمعات الشمسية المركزة هي: -

١ -  السطح العاكس للإشعاع الشمسي، وهو الذي يقوم بعكس أشعة الشمس المباشرة الساقطة عليه وتركيزها في نقطة بؤرية أو على طول خط بؤري.

٢ - السطح الماص للإشعاع المنعكس، وهو الذي يقوم باستقبال الاشعاع الشمسي المنعكس وامتصاص التأثير الحراري ومن ثم نقله الى السائل المراد تسخينه، وفي العادة يتخذ السطح الماص شكلا كرويا ويقع في المركز البؤري للسطح العاكس أو قد يتخذ شكل انبوب ير فيه السائل المراد تسخينه ويقع على طول الخط البؤري للسطح العاكس.

٣ - جهاز التحكم في حركة السطح العاكس بحيث يتبع حركة الشمس لزيادة كمية الاشعاع المباشر الساقط على السطح العاكس.

تكون الأسطح العاكسة في معظم المجمعات المركزة من النوع المقعر (رغم أن بعضها يكون مسطحا) وتتخذ شكل القطع المكافئ Parabola ، كأن تكون جزءا من اسطوانة أو جزءا من كرة، وفي بعض أشكال المجمعات المركزة تتكون الأسطح العاكسة من مرايا مسطحة ترتب بطريقة معينة بحيث تعكس أشعة الشمس على السطح الماص المستقبل للأشعة المنعكسة.

وتتطلب صناعة المجمعات الشمسية المركزة استعمال المواد الملائمة لعكس الأشعة الشمسية على السطح العاكس وامتصاصها على السطح الماص. وعلى ذلك تصنع الأسطح العاكسة من مواد تتمتع بخصائص عكس معظم الاشعاع الشمسي الساقط وتقليل كمية الاشعاع الممتص، هذا بالإضافة الى ضرورة أن تتوفر الخمائص الهندسية الملائمة في السطح العاكس التي تمكن من تركيز الأشعة المنعكسة على نقطة بؤرية أو على طول خط بؤري حسب التصميم الملام. ومن جانب آخر فن الضروري أن يتمتع السطح الماص بخصائص ملائمة لامتصاص الأشعة المنعكسة، بمعنى أن يتمتع بخصائص الأسطح الانتقائية.