تشغيل أجهزة التكييف باستخدام الطاقة الشمسية

استخدام الطاقة الشمسية في تبريد المنازل

إن المقصود بتبريد المنازل بالطاقة الشمسية هو استخدام الطاقة الحرارية الناتجة عن الشمس في توليد الكهرباء، ومن ثم استخدام هذه الكهرباء في تشغيل المكيفات الموجودة بالمنزل؛ حيث أن الأجهزة الكهربائية الموجودة بالمنازل يوجد بها ما يسمى بال “Compressor”، والذي يمكن أن نمده بالكهرباء عن طريق استخدام الألواح الشمسية التي تعمل على تحويل الطاقة الحرارية للشمس إلى طاقة كهربائية.

وبما أن معدل السقوط الشمسي يتغير من فترة لأخرى، فإن الطاقة الكهربائية الناتجة باستخدام هذه الألواح الشمسية تكون كهرباء غير منتظمة، لذلك لابد من تنظيم تلك الكهرباء عن طريق تخزينها في بطاريات خاصة. كما أن التيار الناتج في هذه الحالة يكون “Direct current”، أما التيار المستخدم في تشغيل أجهزة التكييف يكون “Alternative current”، لذلك فيتم تمرير ذلك التيار على ما يسمى “Inverter”، والذي يعمل على تحويل ال”Direct current” إلى “Alternative current”، فيتم تشغيل أجهزة التكييف بشكل صحيح.

وعن الفرق بين أجهزة التكييف التقليدية، وأجهزة التكييف التي تم تشغيلها باستخدام الطاقة الشمسية، فيقول الدكتور “مصطفى جاد الرب” الأستاذ المحاضر في جامعة بيروت الدولية: أنه ليس هناك فرق بين أجهزة التكييف في الحالتين من حيث الكفاءة، إذا تم توصيل جهاز التكييف في حالة استخدام الطاقة الشمسية بشكل صحيح.

أما عن التكلفة، فإن أجهزة التكييف التي تستخدم الطاقة الشمسية، والتي تعتبر طاقة نظيفة ومستمرة، تكون تكلفتها تقريباً ضعف تكلفة الجهاز التقليدي في بداية شراء الجهاز. ولكن تباعاً سوف تقل القيمة المالية الشهرية لفاتورة الكهرباء، فإذا تم حساب التكلفة الإجمالية سنجد أنها تقريباً متساوية في حالة استخدام جهاز التكييف التقليدي وفي حالة استخدام أجهزة التكييف التي تعمل باستخدام الطاقة الشمسية.

جدير بالذكر، إن أجهزة التكييف الموجودة حالياً بالمنازل، والتي تعمل باستخدام طريقة انضغاط الغاز “Vapor Compression system”، تستخدم غاز الفريون والذي لا يعتبر صديقاً للبيئة بأي شكل من الأشكال، حيث أنه له تأثير على طبقة الأوزون، وبالتالي يؤثر بشكل كبير في عملية الاحتباس الحراري، كما أن له أضرار واضحة على الكائنات الحية.

كما أن هناك بعض الأنواع المستخدمة بالمنازل، لا يكون بها “Mechanical compressor”، ولكن يمكن الاستعاضة عنه باستخدام ضاغط حراري “Thermal compressor”، والذي يشبه إلى حد كبير طريقة استخدام الطاقة الشمسية في تشغيل أجهزة التبريد، وأهم ما يميز هذه الأجهزة أن ليس بها أجزاء دوارة دقيقة، وبالتالي لا تحتاج إلى صيانة دورية، كما أنها لا تسبب الازعاج. ويمكن استخدام مثل هذه الأجهزة في الصحراء، والأماكن النائية، والدول العربية بشكل خاص؛ حيث تتميز هذه الدول بشدة سطوع الشمس بها.

أما أهم عيوب هذا النظام هو الحاجة الماسة للمساحات الكبيرة، حيث أن الجهاز الواحد من أجهزة التكييف هذه تحتاج إلى حوالي ١٢-٥٠ متر مربع للخلايا الشمسية. ولكن جهود العلماء مستمرة حتى يتم تقليل المساحة التي تحتاجها هذه الألواح الشمسية إلى أقصى حد ممكن، مثل إمكانية وضع هذه الألواح بشكل غير مستو.

ماذا عن التبريد الإلكتروني من خلال التجفيف؟

يقول الدكتور “مصطفى” أن التجفيف هو طريقة يطلق عليها “Desiccant cooling system”، والذي يعتبر مناسباً جداً في المناطق الحارة الرطبة، والذي يتم فيها استخدام “Desiccant wheel”؛ حيث يتم تمرير الهواء الرطب بداخلها، فيتم نزع تلك الرطوبة، ويتم من بعد ذلك تبريد الهواء الجاف المتبقي باستخدام “Evaporative cooling”، والتي كانت تستخدم في تبريد القصور قديماً.