النظام الحراري الكهروضوئي
سير عمل الإنتاج الهندسي
تسلسل الخلايا:خلايا الطاقة الشمسية متصلة كهربائيًا باستخدام آلات التبويب الآلية.
تصنيع الماصات: القطع بالليزر والطلاء الانتقائي لألواح النحاس أو الألومنيوم.
ربط الأنبوب: ربط أنابيب التبادل الحراري بالموجات فوق الصوتية أو النحاسية بألواح الامتصاص.
التصفيح:التصفيح الفراغي للزجاج، EVA، الخلايا الكهروضوئية، الممتص، والطبقة الخلفية.
تجميع الإطار:التثبيت الميكانيكي لإطارات الألومنيوم المؤكسد.
الاختبار الهيدروليكي:اختبار الضغط للقنوات السائلة تحت ضغط مصنف يبلغ 1.5 ×.
الاختبارات الكهربائية: اختبار الفلاش لمقاومة الجهد والتيار والعزل.
التفتيش النهائي:التصوير الحراري والفحص البصري قبل التعبئة.
تعريف المنتج
النظام الحراري الكهروضوئي هو تقنية شمسية متكاملة تعمل على توليد الطاقة الكهربائية والطاقة الحرارية القابلة للاستخدام في وقت واحد من مجمع شمسي واحد، مما يحسن كفاءة النظام الإجمالية للتطبيقات الصناعية والتجارية والسكنية للطاقة.
المعايير والمواصفات الفنية
| المعلمة | القيمة النموذجية |
|---|---|
| كفاءة التحويل الكهربائي | 15–22% |
| الكفاءة الحرارية | 45-70% |
| كفاءة الطاقة الكلية | 60-80% |
| نطاق درجة حرارة التشغيل | من 25 درجة مئوية إلى 95 درجة مئوية |
| جهد النظام الاسمي | 12–1000 فولت تيار مستمر |
| سائل نقل الحرارة | الماء أو خليط الماء والجليكول |
| معدل التدفق لكل لوحة | 1.5–3.0 لتر/دقيقة |
| الحد الأقصى لضغط العمل | 6-10 بار |
| أبعاد اللوحة (نموذجية) | 1650 × 990 × 40 ملم |
| خدمة الحياة | 20-25 سنة |
الهيكل وتركيب المواد
طبقة الزجاج الأمامي:زجاج شمسي مقسّى بنسبة منخفضة من الحديد وذو نفاذية عالية.
الخلايا الكهروضوئية:سيليكون أحادي أو متعدد البلورات مغلف داخل غلاف EVA.
لوحة امتصاص حرارية:لوحة من النحاس أو الألومنيوم مع طلاء انتقائي.
أنابيب التبادل الحراري:قنوات السوائل المصنوعة من النحاس أو الفولاذ المقاوم للصدأ ملتصقة بالممتص.
طبقة العزل:صوف معدني أو رغوة البولي يوريثان لتقليل فقدان الحرارة الخلفية.
الورقة الخلفية:فيلم حماية متعدد الطبقات من البوليمر لمقاومة الرطوبة.
إطار:هيكل من الألومنيوم المؤكسد لتحقيق الاستقرار الميكانيكي.
عملية التصنيع
سير عمل الإنتاج الهندسي
تسلسل الخلايا:خلايا الطاقة الشمسية متصلة كهربائيا باستخدام آلات التبويب الآلية.
تصنيع الماصات:القطع بالليزر والطلاء الانتقائي لألواح النحاس أو الألومنيوم.
ربط الأنبوب:ربط أنابيب تبادل الحرارة بلوحات الامتصاص بالموجات فوق الصوتية أو باللحام.
التصفيح:التصفيح الفراغي للزجاج، EVA، الخلايا الكهروضوئية، الممتص، والطبقة الخلفية.
تجميع الإطار:التثبيت الميكانيكي لإطارات الألومنيوم المؤكسد.
الاختبار الهيدروليكي:اختبار الضغط لقنوات السوائل تحت ضغط اسمي يبلغ 1.5 ×.
الاختبارات الكهربائية:اختبار الفلاش لمقاومة الجهد والتيار والعزل.
التفتيش النهائي:التصوير الحراري والفحص البصري قبل التعبئة.
مقارنة الصناعة
| نوع النظام | الإخراج الكهربائي | الإخراج الحراري | الكفاءة الكلية | تطبيق نموذجي |
|---|---|---|---|---|
| النظام الحراري الكهروضوئي | متوسطة - عالية | عالي | 60-80% | الصناعية والتجارية |
| نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية التقليدي | عالي | لا أحد | 15-22% | توليد الطاقة الشبكة |
| المجمع الحراري الشمسي | لا أحد | عالي | 45-70% | الماء الساخن فقط |
| نظام مضخة الحرارة الهجينة | واسطة | واسطة | 40-60% | المباني ذات أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء |
سيناريوهات التطبيق
المنشآت الصناعية:تسخين مياه العملية واستعادة الطاقة الحرارية.
المباني التجارية:توفير المياه الساخنة المنزلية وخفض الحمل الأقصى.
مشاريع الهندسة والتوريد والبناء:أنظمة الطاقة المتجددة المتكاملة لعقود أداء الطاقة.
المرافق المؤسسية:المستشفيات والمدارس والبنية التحتية العامة وأنظمة المياه الساخنة.
طاقة المنطقة:توفير إمدادات كهربائية وحرارية مشتركة للمجمعات الجامعية الكبيرة.
نقاط الضعف الأساسية والحلول الهندسية
فقدان كفاءة الطاقة الشمسية بسبب الحرارة:يحافظ التبريد السائل النشط على درجة حرارة الخلية المثالية.
مساحة محدودة على السطح:يضمن التصميم ثنائي الجيل تحقيق أقصى قدر من إنتاج الطاقة لكل متر مربع.
خسارة حرارية عالية:يقلل العزل متعدد الطبقات من فقدان الحرارة في الجهة الخلفية والحافة.
تعقيد تكامل النظام:يُسهّل تصميم الواجهة الهيدروليكية والكهربائية المعيارية تركيب EPC.
تحذيرات المخاطر والتخفيف منها
تأكد من تركيز مانع التجمد الصحيح في المناطق الباردة لمنع تمزق الأنابيب.
قم بتثبيت صمامات تخفيف الضغط لتجنب ظروف الضغط الزائد.
قم بإجراء فحص منتظم لتراكم الترسبات في قنوات التبادل الحراري.
توفير الحماية من التأريض والزيادة المفاجئة في التيار الكهربائي لمنع المخاطر الكهربائية.
التحقق من قدرة تحمل السقف قبل تركيب النظام.
دليل المشتريات والاختيار
تحديد ملفات تعريف الأحمال الكهربائية والحرارية للمشروع.
حساب مساحة سطح المجمع المطلوبة بناءً على الطلب الأقصى.
التحقق من الامتثال للمعايير الميكانيكية والكهربائية IEC وASTM.
التحقق من تصنيف الضغط الهيدروليكي وطرق الحماية من التآكل.
تأكيد التوافق مع الغلايات أو أنظمة المضخات الحرارية الموجودة.
اطلب تقارير اختبار المصنع وشهادة الطرف الثالث.
تقييم تجربة الموردين في مشاريع EPC على نطاق صناعي.
مثال الحالة الهندسية
تم تركيب نظام حراري كهروضوئي في مصنع لتجهيز الأغذية بمساحة 9,500 متر مربع، يتطلب مياه معالجة بدرجة حرارة 65 درجة مئوية. دمج المشروع 240 لوحة هجينة، تُولّد 120 كيلوواط من الطاقة الكهربائية و320 كيلوواط من الطاقة الحرارية. خفّض النظام استهلاك وقود الغلايات بنسبة 42%، وحافظ على استقرار درجات حرارة العمليات في ظل التشغيل الصناعي المستمر.
التعليمات
هل يمكن للنظام أن يعمل في المناخات الغائمة؟نعم، يعمل تحت الإشعاع الشمسي المنتشر.
هل الناتج الحراري مستقر؟نعم، يتم تنظيمها من خلال التحكم في التدفق ودرجة الحرارة.
ما هي الصيانة المطلوبة؟التنظيف السنوي وفحوصات النظام الهيدروليكي.
هل يمكن دمجه مع الغلايات الموجودة؟نعم، عن طريق خزانات العازلة والمبادلات الحرارية.
هل يتطلب تركيب خاص؟التركيب الشمسي القياسي مع الأقواس المقواة.
ما هو عائد الاستثمار النموذجي؟3-6 سنوات حسب أسعار الطاقة.
هل هناك حاجة دائمًا إلى مادة مانعة للتجمد؟فقط في المناطق المعرضة للتجمد.
هل يمكن أن تعمل في الليل؟فقط مع خزانات التخزين الحرارية.
هل يقلل من تدهور الألواح الكهروضوئية؟نعم، عن طريق التحكم في درجة حرارة تشغيل الخلية.
هل المراقبة عن بعد متاحة؟نعم، مع وحدات التحكم الممكّنة بتقنية إنترنت الأشياء.
طلب الدعم الفني
للحصول على عرض أسعار، أو بيانات فنية مفصلة، أو مخططات هيدروليكية، أو عينات هندسية، يُرجى تقديم متطلبات مشروعكم. يتوفر دعم فني متخصص لتحديد حجم النظام، وتكامل عقود الهندسة والتوريد والبناء، وتخطيط التشغيل على المدى الطويل.
بيانات اعتماد مؤلف E-E-A-T
تم إعداد هذه الوثيقة من قبل مهندس أنظمة الطاقة المتجددة الذي يتمتع بخبرة تزيد عن 12 عامًا في مجال الطاقة الشمسية الهجينة والتكامل الحراري وأنظمة الطاقة الصناعية وهندسة مشاريع EPC.







