لدى البعض قد يكون أمرًا واردًا ومنطقيًّا استخدام الطاقة الشمسية لأغراض مثل توليد الكهرباء أو في السخانات الشمسية، ولكن قد يتعجب الكثيرون ولا يستطيعون إدراك أن هناك تبريد أيضًا من خلال الطاقة الشمسية، كيف يتم ذلك وما آليته؟ ستتعرف عليه من خلال هذا المقال.

فوائد استخدام الطاقة الشمسية في التكييف والتبريد:

١- في حال استخدامه في غرف التجميد والتبريد التجارية فإنه يوفر للمشروع الكثير من الأموال، ويقلل الخسارة التي قد تنتج عن انقطاع التيار الكهربائي في حال استخدام الكهرباء العادية.

٢- تقليل استهلاك الكهرباء، وذلك لأنه من المعروف بأن أي جهاز يعمل على تحويل الحرارة مثل (التكييف / السخان الكهربائي) وغيرهم يستهلكون كميات ضخمة من الكهرباء، وبالتالي ينتج عن ذلك تكلفة عالية.

٣- يمكن استغلال تكييفات الطاقة الشمسية في فصل الشتاء أيضًا، ويُغير ضبطه ليعمل على التدفئة.

٤- استخدام الطاقة الشمسية في التبريد يقلل من حدَّة رطوبة الهواء وارتفاع الحرارة.

استخدامات التبريد والتكييف بالطاقة الشمسية:

يمكن استغلال هذه الخاصية المميزة لتدخل في العديد من الصناعات والمجالات المختلفة والمتعددة، فعلى سبيل المثال:-

١- أنظمة تكييف منزلية.

٢- التكييف المركزي.

٣- غرف تجميد وتبريد المواد الغذائية.

٤- الثلاجات.

٥- غرف التجميد الخاصة بسيارات النقل.

فكرة عمل التكييف الكهربي:

قبل أن نتطرق إلى أنواع تكييفات الطاقة الشمسية يجب توضيح وشرح كيفية عمل التكييف وفكرتها الرئيسية، وهي:

هناك نوعين من الحرارة في المحيط الجوي، وهما (الحرارة الكامنة / الحرارة المحسوسة).

الحرارة المحسوسة: من اسمها كما موضح أنها الحرارة التي تشعر بها ويعلن عنها في تطبيقات درجة الحرارة ونشرات الأخبار.

الحرارة الكامنة: تتمثل في بخار الماء في الجو المحيط بنا.

عندما تقل الحرارة الكامنة تشعر تلقائيًّا بانخفاض حرارة الجو المحيط بك، وهذه هي الفكرة الرئيسية للتكييف.

أنواع التكييفات التي تعمل بالطاقة الشمسية وطرق عملها:

تختلف أنواع وأنظمة التكييفات التي تعمل بواسطة الطاقة الشمسية، وتنقسم إلى نوعين رئيسيين، وهما:-

١- التكييف بالتجفيف:

يعمل هذا التكييف على تقليل الحرارة الكامنة عن طريق امتصاص بخار الماء (الرطوبة) من الهواء، وينقله إلى وحدة التكييف الخاصة بالتبريد، ويتم الامتصاص عن طريق وجود مادة ماصة تعمل على امتصاص الماء، مثل (السيليكا جل).

ثم يبدأ العمل داخل وحدة التكييف، حيث إن وحدة التكييف تنقسم إلى جزأين: جزء علوي يتضمن مبادل حراري heat exchanger وجزء سفلي، وبينهما العجلة التي تحتوي على المادة الماصة تدور بينهما.

طريقة العمل:- تمتلئ العجلة بالمادة الخاصة التي تعمل على امتصاص الرطوبة كما أوضحنا، ثم يعمل المبادل الحراري على تسخين بخار الماء.

٢- التكييف الهيجن:

فكرته ببساطة أنه بداخله نفس مكونات التكييف الكهربي، حيث يحتوي على:

• ضاغط compressor
• مكثف condenser
• مجفف receiver
• صمام تمدد expansion value
• مبخر evaporator

ويأتي دور الطاقة الشمسية في حالة إضافة مجمع شمسي للتكييف عالي الكفاءة ومبادل حراري heat exchanger.

فكرة عمله:-

تعمل الطاقة الشمسية على تخفيف عمل الضاغط الـ compressor  حيث إن وظيفته الرئيسية رفع ضغط وحرارة سائل التبريد، ويتم تخفيف العبء عنه عن طريق أن المبادل الحراري يقوم بعمل تبادل حراري بين الماء الساخن الناتج من المجمع الشمسي وسائل التبريد داخل التكييف، وبالتالي سائل التبريد يدخل إلى الضاغط وهو درجته مرتفعة، وبالتالي يبذل الضاغط مجهود أقل كثيرًا، وبالتالي يقلل من استهلاك الكهرباء بنسبة قد تصل إلى ٥٠%.

الطاقة الشمسية والطاقة المتجددة النظيفة كنز يمكن استغلاله في كافة المجالات والاستخدامات، يجب علينا أن نسعى دومًا للتركيز على تحقيق أكبر عائد ومنفعة منها، وبالتأكيد سيتم ذلك بأقل تكلفة.