| المستخلص: |
الناس يتحولون من مصادر الطاقة التقليدية إلى مصادر الطاقة المتجددة. يزداد استخدام الأنظمة الكهروضوئية يوما بعد يوم نظرا لوجود كمية وفيرة من الطاقة التي تسقط على الأرض من الشمس. إن النظام الكهروضوئي عند وضعه كهيكل ثابت دون استخدام أي نظام تتبع، غير فعال لأن هذا النظام غير قادر على إنتاج الطاقة القصوى من الشمس. تعرض هذه الدراسة تصميم نظام تعقب شمسي أحادي المحور بزاوية ميل ثابتة حوالي ٢٦ درجة، وتكون هذه اللوحة الشمسية متجهة نحو الجنوب عند وقت الظهيرة، ويغير نظام التعقب زاوية اللوح الشمسي مع اتجاه الجنوب من -45 شرقا إلى +٤٥ غربا خلال يوم كامل. والنظام الآخر هو النظام الشمسي ذو المحور الثابت مع زاوية الميل يساوي ٢٦˚، وثابت الزاوية مع اتجاه الجنوب خلال اليوم، والتي تساوي ٠˚. الهدف من هذه الدراسة هو مقارنة البيانات التجريبية بالإضافة إلى المعاملات الاقتصادية بين النظامين الشمسيين. يحتوي النظام الشمسي ذي المحور الثابت على لوحة شمسية واحدة ذات طاقة ذروة اسمية (٣٠٠ واط)، في حين أن نظام تعقب أحادي المحور يحتوي على لوحة شمسية واحدة ذات طاقة ذروة اسمية (٣١٠ واط)، وترتبط أنظمة الثابتة والمتتبع مع عاكس كهربائي. يتم رصد خرج الطاقة الكهربائية عبر الإنترنت لمدة شهر واحد من ٢٤ أكتوبر ٢٠١٧ إلى ٢٤ نوفمبر ٢٠١٧. يعمل نظام تعقب الطاقة الشمسية على أساس الطاقة الكهربائية التي تنتجها الوحدة الكهروضوئية المركبة عليها. لا يستخدم أي مستشعرات ضوئية لتوجيه الوحدة الكهروضوئية. يتم حساب موقع الشمس حسابيا استنادا إلى معلومات الموقع والتاريخ والتوقيت المحلي. بما أن هذه الألواح الشمسية سوف يتم تركيبها في الجامعة الهاشمية، الزرقاء، الأردن، فإن خطوط الطول والعرض ثابتة دائما. تم اختبار نظام تعقب الطاقة الشمسية وأظهرت النتائج أن الطاقة الناتجة من الوحدة الكهروضوئية زادت عن طريق وضعها بشكل متعامد بشكل مباشر مع الشمس للحصول على أقصى قدر من أشعة الشمس. تمت برمجة الخوارزمية باستخدام متحكم اردوينو. تم استخدام الخوارزمية الزمنية الشمسية المقترحة بناء على موضع الشمس رياضيا وإرسال الإشارة إلى محرك التيار المستمر، وبالتالي تحريك المتعقب نحو الشمس تلقائيا. تم اختبار أداء النظام ومقارنته مع الألواح الشمسية الثابتة. وقد أظهرت النتائج التي تم إجراؤها لمدة شهر واحد (فترة الدراسة) أن كفاءة التحويل كمتوسط للتتبع الشمسي المحور الفردي تساوي 14.95%، بينما يساوي النظام الشمسي للمحور الثابت 15.27%. تمت مقارنة النتائج التي تم الحصول عليها من هذه الأطروحة مع البيانات الخاصة بتتبع المحور المزدوج المتعلقة بدراسة أخرى (تحليل الأداء والتحليل الاقتصادي لأنظمة التتبع الكهروضوئية المتصلة بالشبكة في الأردن) في الجامعة الهاشمية في ١ أبريل ٢٠١٥.
|
