مهام إدارة التحويل الحراري:

بناء"ا على الهيكل الإداري والتنظيم الداخلي لمركز بحوث ودراسات الطاقة الشمسية، أسندت إلى إدارة التحويل الحراري عدة مهام علمية تندرج في مجملها في القيام بالدراسات والبحوث العلمية المتعلقة بالاستخدامات الحرارية للطاقة الشمسية وتطوير تقنياتها بما يلائم البيئة المحلية. وفي سبيل تحقيق ذلك تتولى الإدارة على وجه الخصوص:

 

• القيام بالدراسات والبحوث العلمية في مجال التحويل الحراري للطاقة الشمسية.

• إنشاء المشاريع الريادية والتجريبية ومشاريع الاستخدام الموسع في مجال التحويل الحراري للطاقة الشمسية.

• الإسهام في برامج نقل وتوطين التقنية والعمل على تطويرها وتطويعها بما يلائم استخدامها محليا.
• القيام بالأعمال التي من شأنها الرفع من استيعاب القدرات الوطنية للتقنية المرتبطة بمجال عمل الإدارة.تقديم المشورة العلمية والفنية للجهات العامة والخاصة والمتعلقة بمجال عمل الإدارة
• القيام بدراسات الجدوى الفنية والاقتصادية للمشاريع التطبيقية في مجال عمل الإدارة.

• تجميع المعلومات والدراسات والبيانات والأبحاث المتوفرة في مجال تخصص الإدارة.
• تحليل النتائج المعطاة عن تلك الدراسات والأبحاث وتقييمها.

• تحديد المشكلات الفنية التي ينبغي دراستها، أو استكمال دراستها، وترتيبها في أولويات وفق خطة البحث المعتمدة من جهات الاختصاص.

• إعداد تقارير بنتائج كل بحث بعد إتمامه، متضمناً التوصيات التي تراها الإدارة من حيث تطبيقه أو وجوب تكراره أو إلغاء موضوع البحث بسبب نتائجه السلبية.

وبصورة روتينية، تندرج تحت مهام الإدارة تقديم التسهيلات والمساعدات فيما يتعلق بأجهزة القياس وخاصة بالنسبة لطلاب الجامعات والمعاهد.

 

[item title="هيكلية الإدارة:"]

•  

نقترح أن تكون الهيكلية الإدارية لإدارة التحويل الحراري على النحو التالي:

• قسم تحلية المياه بإستخدام الطاقة الشمسية الحرارية

• قسم توليد القدرة بإستخدام الطاقة الشمسية الحرارية

• قسم إستخدامات الطاقة الشمسية ذات درجات الحرارة المنخفضة

 

وتتولى هذه الأقسام القيام والإشراف على المشاريع البحثية والتجريبية وكذلك تلك ذات الاستخدام الحراري الموسع للطاقة الشمسية المتعلقة بمجال اختصاصها. ولها أن تنشئ وتدير وتشغيل كافة المعامل البحثية التي يتطلبها إنجاز مهامها.

وفيما يلي بيان بالمهام والتخصصات المسندة لكل من هذه الأقسام

 

قسم إستخدامات الطاقة الشمسية ذات درجات الحرارة المنخفضة

 

يهتم هذا القسم بكافة النشاطات والتطبيقات العاملة عند درجات الحرارة المنخفضة للطاقة الشمسية، ومن بين هذه التطبيقات ما يلي:

• إستخدام الطاقة الشمسية في تسخين المياه المنزلية

• الإستخدامات الزراعية للطاقة الشمسية الحرارية (الصوبات الزراعية، تعقيم التربة، مكافحة الأفات الزراعية. . . ).

• التبريد بالطاقة الشمسية بإستخدام طرق الإمتصاص.

• التدفئة بالطاقة الشمسية.

 

قسم تحلية المياه بإستخدام الطاقة الشمسية الحرارية:

يهتم هذا القسم بالدراسة والبحث في إمكانية إستخدام الطاقة الشمسية بالطرق الحرارية في تحلية مياه البحر بما في ذلك الوحدات التقليدية للتقطير الشمسي والمزج بين التقنيات الحرارية للطاقة الشمسية والطرق التقليدية لتحلية المياه.

 

قسم توليد القدرة بإستخدام الطاقة الشمسية الحرارية:

تندرج تحت مهام قسم توليد القدرة بإستخدام الطاقة الشمسية الحرارية كافة النشاطات والأعمال المتعلقة بتوليد القدرة الكهربائية بالطرق الحرارية للطاقة الشمسية متابعة الأعمال والتطورات العالمية في هذا المجال وإعداد تقارير عن مدى ملائمتها للبيئة المحلية، وعلى وجه الخصوص، تتضمن مهام القسم ما يلي:

 

إستخدام المركزات الشمسية بأنواعها المختلفة لإنتاج طاقة حرارية ذات درجات الحرارة العالية وإستخداماتها المختلفة مثل إستخدام البخار في التطبيقات الصناعية وإنتاج القدرة الكهربائية. ويمكن تحديد التقنيات الشمسية الحرارية التي تندرج ضمن مهام القسم في الأتي:

 

 

منظومات المركزات الشمسية ذات القطع المكافئ (Parabolic Trough)

 

• منظومات المركزات الشمسية الصحنية مع محرك ستيرليبغ  (Dish Concentrators with Sterling Engine)
• منظومات المحطات البرجية (Solar Tower Systems)
• منظومات المركزات الشمسية ذات المرايا المستوى  (Fresnell Lens Solar Concentrators)
• منظومات المدخنة الشمسية (Solar Chimney)
• منظومات توليد القدرة الكهربائية العاملة عند درجات الحرارة المنخفضة بإستخدام دورة المركبات العضوية.  (Organic Rankine Cycle for Power Generation at Low Temperatures)

 

1. الإمكانيـات المعمليـة المتاحـة بالإدارة:

يمكن إيجاز الإمكانيات المعملية المتوفرة بالإدارة في الأتي

 

• غرفة الأشعة الفوق بنفسجية (UV Chamber)
• غرفة التحكم في درجة حرارة المحيط (Climate Chamber)
• وحدة اختبار الجودة (البند 1.2.1 من عقد المعامل والورش). وتضم وحدة إختبار الجودة أجهزة الاختبار التالية:

 

1.اختبار الصدمة الداخلي

طبقا للمواصفة رقم (ISO 9802) الصادرة من المنظمة العالمية للمواصفات والمقاييس، تحتاج المجمعات الشمسية الحرارية بصفة عامة إلى اختبار الصدمة الداخلية لتأكد من مدى تحملها وقدرتها على التعرض لانخفاض مفاجئ لدرجة الحرارة. يتم إجراء هذا الاختبار بضخ مياه باردة بمعدل تدفق يتراوح بين 0.02 كجم لكل ثانية لكل متر مربع من مساحة المجمع عند درجة حرارة 25 درجة مئوية أو أقل خلال أنابيب المجمع الشمسي المراد اختباره بحيث يكون المجمع فارغ (خالي من المياه) بعض تعريضه لأشعة شمسية مباشرة مقدارها 850 وات لكل متر مربع لمدة ساعة كاملة على الأقل.

وبعد إجراء الاختبار يتم الكشف على المجمع لأيّ تَصَدُّع أو تشويه أو تكثيف أو اختراق ماءِ أَو فقد في ضغط التفريغ. نَتائِج الكشف يتم توثيقها في تقرير يحتوي على بيانات قياس الإشعاع الشمسي، درجةَ حرارة الهواء الجوي المحيط، درجة حرارة سطح المجمع الماصِ (إذا تم قياسهاِ)، درجة حرارة ومعدل تدفق الماء.

 

2. اختبار الصدمة الخارجي 

طبقا للمواصفة رقم (ISO 9802) الصادرة من المنظمة العالمية للمواصفات والمقاييس، تحتاج المجمعات الشمسية الحرارية بصفة عامة إلى اختبار الصدمة الخارجية لتأكد من مدى تحملها وقدرتها على التعرض لانخفاض مفاجئ لدرجة الحرارة. ويوصف هذا الاختبار في بعض الأحيان بالاختبار المطري حيث يتم إجراء هذا الاختبار برش مياه باردة بمعدل تدفق يتراوح بين 0.03 – 0.05 كجم لكل ثانية لكل متر مربع من مساحة المجمع عند درجة حرارة 25 درجة مئوية أو أقل على مجمع شمسي فارغ (خالي من المياه) بعض تعريضه لأشعة شمسية مباشرة مقدارها 850 وات لكل متر مربع لمدة ساعة كاملة على الأقل.

وبعد إجراء الاختبار يتم الكشف على المجمع لأيّ تَصَدُّع أو تشويه أو تكثيف أو إختراق ماءِ أَو فقد في ضغط التفريغ. نَتائِج الكشف سيتم توثيقها في تقرير يحتوي على بيانات قياس الإشعاع الشمسي، درجةَ حرارة الهواء الجوي المحيط، درجة حرارة سطح المجمع الماصِ (إذا تم قياسهاِ)، درجة حرارة ومعدل تدفق الماء.

 

• الوحدة المتنقلة لاختبار المنظومات الشمسية لتسخين السوائل (المياه) (البند 1.3.1 من عقد المعامل والورش)
• وحدة اختبار الخزانات الحرارية المرافقة للمنظومات الحرارية لتسخين المياه (البند 1.4.1 من عقد المعامل والورش)

 

وفي الوقت الحاضر جاري العمل على إتمام إجرارءات وأعمال الإستلام الإبتدائي لهذه الأجهزة والمعدات من الشركة المنفذة.

بالإضافة إلى ذلك، تمتلك الإدارة ثلاثة مشاريع تجريبية وهي :

• مشروع البركة الشمسية التجريبية
• وحدة تجريبية لتحلية المياه
• مشروع التطبيق الميداني لسخانات المياه الشمسية

 

والتي يمكن اعتبارها كمعامل متخصصة تهدف إلى دراسة مدى ملائمة مثل هذه التطبيقات للظروف الجوية المحلية. وتجدون وصف موجز لكل منها في بند المشاريع التجريبية القائمة في بند لاحق من التقرير.

　

• المشاريع التجريبية القائمة:

تقوم الإدارة بمتابعة والإشراف على المشاريع التجريبية التالية:

　

 

مشروع البركة الشمسية التجريبية:

تقوم الإدارة بتشغيل ومراقبة بركة شمسية تجريبية بتاجوراء (شرق طرابلس)، ويتكون المشروع من بركة شمسية رئيسية بمساحة سطحية 830 متر مربع وعمق 2.5 متر. يحتوي المشروع كذلك على بركة تبخير مساحتها 105 متر مربع وعمق 1.5 متر. يتكون منحنى تدرج الأملاح من ثلاث طبقات رئيسية، بحيث يكون سمك طبقة الحمل العليا (الطبقة السطحية) 0.3 متر وذات تركيز أملاح حوالي 35 جم لكل كجم (مياه البحر)، سمك طبقة الحمل السفلى (طبقة التخزين) 1 متر وتركيز الأملاح بها 220 جم لكل كجم. يفصل هاتين الطبقتين، طبقة عديمة الحمل الحراري سمكها 1.2 متر وذات تركيز متغير يزداد مع العمق. المشروع، مجهز بمنظومة قياسات متكاملة لغرض قياس ومراقبة كافة العوامل والمتغيرات ذات العلاقة، مصمم على أساس أنه وحدة تجريبية لغرض الدراسة الحقلية.

 

وحدة تجريبية لتحلية المياه :

تعمل الوحدة بمبدأ التبخير الوميضي المتعدد المراحل عند درجات حرارة منخفضة وتتركب من 14 مرحلة تبخير وتكثيف، وتحتوى الوحدة كذلك على وحدة إزالة الغازات الغير قابلة للتكثيف ووحدة معالجة كيميائية.

وفي الوقت الحاضر، يتم تشغيل الوحدة باستخلاص الطاقة الحرارية اللازمة لتشغيلها من البركة الشمسية التجريبية وذلك عن طريق استخدام مبادل حراري بين المحلول الملحي الساخن المسحوب من طبقة التخزين (أي من البركة) ومياه البحر. تمر مياه البحر الساخنة في وحدات تبخير محكمة الضغط (عدد 14 وحدة تبخير). البخار المنتج في كل وحدة تبخير يتم تكثيفه في وحدة التكثيف. يتم بعد ذلك تجميع البخار المتكثف على هيئة مياه عذبة منتجة.

تقدر الإنتاجية المتوقعة للمحطة بحوالي 5 متر مكعب يوميا من المياه العذبة. وتقوم البركة الشمسية بتوفير الطاقة الحرارية اللازمة لذلك والتي تقدر بحوالي 15.6 كيلووات (حرارة). توجد أجهزة لقياس بعض المتغيرات المؤثرة في أداء الوحدة مثل درجات الحرارة ومعدلات تدفق كل من مياه البحر، المحلول الملحي والمياه المنتجة.

 

وفي الوقت الحاضر، تعتبر الوحدة متوقفة عن العمل نتيجة لعدم عمل مشروع البركة الشمسية التجريبية (المصدر الحراري لتشغيل الوحدة).

 

 

مشروع التطبيق الميداني لسخانات المياه الشمسية :

يستهدف هذا المشروع نشر الوعي العلمي في المجتمع العربي الليبي بإمكانيات الطاقة الشمسية في تسخين المياه المنزلية. حيث يقوم فريق متخصص يعمل تحت إشراف الإدارة بتركيب سخانات مياه منزلية شمسية تم توريدها من قبل المركز. والمنظومات التي تم توريدها ذات أنواع وأحجام مختلفة. فبعضها يعمل بمبدأ الدورة المغلقة (أي يوجد بها مبادل حراري) وأخرى بمبدأ الدورة المفتوحة، ومنها بها خزان حراري عمودي والأخرى أفقي.

هذا وقد قام الفريق بمباشرة العمل في تنفيذ مشروع التطبيق الميداني للسخانات الشمسية منذ الربع الأول من سنة 2000 ف، وذلك من خلال خطة عمل لتركيب المنظومات قام الفريق بإعدادها. وقد بلغ العدد الكلي لسخانات المياه الشمسية التي تم تركيبها 59 سخانة.

وفي الوقت الحاضر تعتزم الإدارة مواصلة تركيب منظومات شمسية لتسخين المياه المنزلية، وقد تم فعلا تقديم طلب توريد عدد (118) منظومة شمسية من عدة أنواع وذات أحجام مختلفة. بالإضافة إلى ذلك تم طلب عدد (10) وحدات قياس ومراقبة بهدف إستخدامها في أعمال التقييم الميداني لهذه المنظومات الشمسية لتسخين المياه المنزلية.

 

• المشاريع التطبيقية القائمة:

تقوم الإدارة بالإشراف على البرنامج الوطني لتسخين المياه المنزلية بالطاقة الشمسية والذي تم مؤخرا إعتماده بإدارة بحوث الطاقات المتجددة.

تجدر الإشارة هنا إلى أن تسخين المياه المنزلية بالطاقة الشمسية من أكثر التطبيقات الحرارية للطاقة الشمسية شيوعا على مستوى العالم سواء في الدول الصناعية المتقدمة أو في الدول الأقل نموا. وإستجابة للتوجه الوطني الداعي إلى ضرورة إستخدام الطاقة الشمسية ضمن منظومة الطاقة في الجماهيرية، يستهدف المشروع إستحداث برنامج وطني للإستخدام الموسع للطاقة الشمسية في مجال تسخين المياه المنزلية ليعمل تحت رعاية وإشراف الإدارة وبمشاركة عدة مؤسسات وجهات محلية.

 

• المشاريع البحثية المستهدفة:

تتطلع الإدارة إلى الشروع في المشاريع البحثية التالية:

• استخدام الماء الساخن بالطاقة الشمسية في مكافحة الآفات الزراعية وتدفئة تربة محيط جذور النباتات في الزراعات المحمية.
• دراسة عملية لأداء البرك الشمسية.
• دراسة نظرية لإمكانية المزج بين المجمعات الشمسية الحرارية ومنظومات التبريد العاملة بمبدأ الإمتصاص. 

 

• مهام إدارة التحويل الحراري:

بناء"ا على الهيكل الإداري والتنظيم الداخلي لمركز بحوث ودراسات الطاقة الشمسية، أسندت إلى إدارة التحويل الحراري عدة مهام علمية تندرج في مجملها في القيام بالدراسات والبحوث العلمية المتعلقة بالاستخدامات الحرارية للطاقة الشمسية وتطوير تقنياتها بما يلائم البيئة المحلية. وفي سبيل تحقيق ذلك تتولى الإدارة على وجه الخصوص:

• القيام بالدراسات والبحوث العلمية في مجال التحويل الحراري للطاقة الشمسية.
• إنشاء المشاريع الريادية والتجريبية ومشاريع الاستخدام الموسع في مجال التحويل الحراري للطاقة الشمسية.
• الإسهام في برامج نقل وتوطين التقنية والعمل على تطويرها وتطويعها بما يلائم استخدامها محليا.
• القيام بالأعمال التي من شأنها الرفع من استيعاب القدرات الوطنية للتقنية المرتبطة بمجال عمل الإدارة.
• تقديم المشورة العلمية والفنية للجهات العامة والخاصة والمتعلقة بمجال عمل الإدارة.
• القيام بدراسات الجدوى الفنية والاقتصادية للمشاريع التطبيقية في مجال عمل الإدارة.
• تجميع المعلومات والدراسات والبيانات والأبحاث المتوفرة في مجال تخصص الإدارة.
•  تحليل النتائج المعطاة عن تلك الدراسات والأبحاث وتقييمها.
• تحديد المشكلات الفنية التي ينبغي دراستها، أو استكمال دراستها، وترتيبها في أولويات وفق خطة البحث المعتمدة من جهات الاختصاص.
• إعداد تقارير بنتائج كل بحث بعد إتمامه، متضمناً التوصيات التي تراها الإدارة من حيث تطبيقه أو وجوب تكراره أو إلغاء موضوع البحث بسبب نتائجه السلبية.

 

وبصورة روتينية، تندرج تحت مهام الإدارة تقديم التسهيلات والمساعدات فيما يتعلق بأجهزة القياس وخاصة بالنسبة لطلاب الجامعات والمعاهد.

 

 

• هيكلية الإدارة:

 

 

نقترح أن تكون الهيكلية الإدارية لإدارة التحويل الحراري على النحو التالي:

• قسم تحلية المياه بإستخدام الطاقة الشمسية الحرارية

 

 

• قسم توليد القدرة بإستخدام الطاقة الشمسية الحرارية

 

 

• قسم إستخدامات الطاقة الشمسية ذات درجات الحرارة المنخفضة

 

 

وتتولى هذه الأقسام القيام والإشراف على المشاريع البحثية والتجريبية وكذلك تلك ذات الاستخدام الحراري الموسع للطاقة الشمسية المتعلقة بمجال اختصاصها. ولها أن تنشئ وتدير وتشغيل كافة المعامل البحثية التي يتطلبها إنجاز مهامها.

وفيما يلي بيان بالمهام والتخصصات المسندة لكل من هذه الأقسام

 

• قسم إستخدامات الطاقة الشمسية ذات درجات الحرارة المنخفضة

 

يهتم هذا القسم بكافة النشاطات والتطبيقات العاملة عند درجات الحرارة المنخفضة للطاقة الشمسية، ومن بين هذه التطبيقات ما يلي:

• إستخدام الطاقة الشمسية في تسخين المياه المنزلية

 

 

• الإستخدامات الزراعية للطاقة الشمسية الحرارية (الصوبات الزراعية، تعقيم التربة، مكافحة الأفات الزراعية. . . ).

 

 

• التبريد بالطاقة الشمسية بإستخدام طرق الإمتصاص.

 

 

• التدفئة بالطاقة الشمسية.

 

 

• قسم تحلية المياه بإستخدام الطاقة الشمسية الحرارية

 

 

يهتم هذا القسم بالدراسة والبحث في إمكانية إستخدام الطاقة الشمسية بالطرق الحرارية في تحلية مياه البحر بما في ذلك الوحدات التقليدية للتقطير الشمسي والمزج بين التقنيات الحرارية للطاقة الشمسية والطرق التقليدية لتحلية المياه.

 

• قسم توليد القدرة بإستخدام الطاقة الشمسية الحرارية

 

 

تندرج تحت مهام قسم توليد القدرة بإستخدام الطاقة الشمسية الحرارية كافة النشاطات والأعمال المتعلقة بتوليد القدرة الكهربائية بالطرق الحرارية للطاقة الشمسية متابعة الأعمال والتطورات العالمية في هذا المجال وإعداد تقارير عن مدى ملائمتها للبيئة المحلية، وعلى وجه الخصوص، تتضمن مهام القسم ما يلي:

 

إستخدام المركزات الشمسية بأنواعها المختلفة لإنتاج طاقة حرارية ذات درجات الحرارة العالية وإستخداماتها المختلفة مثل إستخدام البخار في التطبيقات الصناعية وإنتاج القدرة الكهربائية. ويمكن تحديد التقنيات الشمسية الحرارية التي تندرج ضمن مهام القسم في الأتي:

 

 

• منظومات المركزات الشمسية ذات القطع المكافئ (Parabolic Trough)

 

• منظومات المركزات الشمسية الصحنية مع محرك ستيرليبغ   (Dish Concentrators with Sterling Engine)

 

• منظومات المحطات البرجية (Solar Tower Systems)

 

• منظومات المركزات الشمسية ذات المرايا المستوية     (Fresnell Lens Solar Concentrators)
• منظومات المدخنة الشمسية (Solar Chimney)
• منظومات توليد القدرة الكهربائية العاملة عند درجات الحرارة المنخفضة بإستخدام دورة المركبات العضوية.

 (Organic Rankine Cycle for Power Generation at Low Temperatures)

 

1. الإمكانيـات المعمليـة المتاحـة بالإدارة:

 

يمكن إيجاز الإمكانيات المعملية المتوفرة بالإدارة في الأتي

 

• غرفة الأشعة الفوق بنفسجية (UV Chamber)
• غرفة التحكم في درجة حرارة المحيط (Climate Chamber)

• وحدة اختبار الجودة (البند 1.2.1 من عقد المعامل والورش). وتضم وحدة إختبار الجودة أجهزة الاختبار التالية:

• اختبار الصدمة الداخلي

 

طبقا للمواصفة رقم (ISO 9802) الصادرة من المنظمة العالمية للمواصفات والمقاييس، تحتاج المجمعات الشمسية الحرارية بصفة عامة إلى اختبار الصدمة الداخلية لتأكد من مدى تحملها وقدرتها على التعرض لانخفاض مفاجئ لدرجة الحرارة. يتم إجراء هذا الاختبار بضخ مياه باردة بمعدل تدفق يتراوح بين 0.02 كجم لكل ثانية لكل متر مربع من مساحة المجمع عند درجة حرارة 25 درجة مئوية أو أقل خلال أنابيب المجمع الشمسي المراد اختباره بحيث يكون المجمع فارغ (خالي من المياه) بعض تعريضه لأشعة شمسية مباشرة مقدارها 850 وات لكل متر مربع لمدة ساعة كاملة على الأقل.

وبعد إجراء الاختبار يتم الكشف على المجمع لأيّ تَصَدُّع أو تشويه أو تكثيف أو اختراق ماءِ أَو فقد في ضغط التفريغ. نَتائِج الكشف يتم توثيقها في تقرير يحتوي على بيانات قياس الإشعاع الشمسي، درجةَ حرارة الهواء الجوي المحيط، درجة حرارة سطح المجمع الماصِ (إذا تم قياسهاِ)، درجة حرارة ومعدل تدفق الماء.

 

• اختبار الصدمة الخارجي

طبقا للمواصفة رقم (ISO 9802) الصادرة من المنظمة العالمية للمواصفات والمقاييس، تحتاج المجمعات الشمسية الحرارية بصفة عامة إلى اختبار الصدمة الخارجية لتأكد من مدى تحملها وقدرتها على التعرض لانخفاض مفاجئ لدرجة الحرارة. ويوصف هذا الاختبار في بعض الأحيان بالاختبار المطري حيث يتم إجراء هذا الاختبار برش مياه باردة بمعدل تدفق يتراوح بين 0.03 – 0.05 كجم لكل ثانية لكل متر مربع من مساحة المجمع عند درجة حرارة 25 درجة مئوية أو أقل على مجمع شمسي فارغ (خالي من المياه) بعض تعريضه لأشعة شمسية مباشرة مقدارها 850 وات لكل متر مربع لمدة ساعة كاملة على الأقل.

وبعد إجراء الاختبار يتم الكشف على المجمع لأيّ تَصَدُّع أو تشويه أو تكثيف أو إختراق ماءِ أَو فقد في ضغط التفريغ. نَتائِج الكشف سيتم توثيقها في تقرير يحتوي على بيانات قياس الإشعاع الشمسي، درجةَ حرارة الهواء الجوي المحيط، درجة حرارة سطح المجمع الماصِ (إذا تم قياسهاِ)، درجة حرارة ومعدل تدفق الماء.

 

• الوحدة المتنقلة لاختبار المنظومات الشمسية لتسخين السوائل (المياه) (البند 1.3.1 من عقد المعامل والورش)

 

 

• وحدة اختبار الخزانات الحرارية المرافقة للمنظومات الحرارية لتسخين المياه (البند 1.4.1 من عقد المعامل والورش)

 

 

وفي الوقت الحاضر جاري العمل على إتمام إجرارءات وأعمال الإستلام الإبتدائي لهذه الأجهزة والمعدات من الشركة المنفذة.

بالإضافة إلى ذلك، تمتلك الإدارة ثلاثة مشاريع تجريبية وهي :

• مشروع البركة الشمسية التجريبية

• وحدة تجريبية لتحلية المياه

• مشروع التطبيق الميداني لسخانات المياه الشمسية

والتي يمكن اعتبارها كمعامل متخصصة تهدف إلى دراسة مدى ملائمة مثل هذه التطبيقات للظروف الجوية المحلية. وتجدون وصف موجز لكل منها في بند المشاريع التجريبية القائمة في بند لاحق من التقرير.

 

　

• المشاريع التجريبية القائمة:

 

تقوم الإدارة بمتابعة والإشراف على المشاريع التجريبية التالية:

 

مشروع البركة الشمسية التجريبية:

تقوم الإدارة بتشغيل ومراقبة بركة شمسية تجريبية بتاجوراء (شرق طرابلس)، ويتكون المشروع من بركة شمسية رئيسية بمساحة سطحية 830 متر مربع وعمق 2.5 متر. يحتوي المشروع كذلك على بركة تبخير مساحتها 105 متر مربع وعمق 1.5 متر. يتكون منحنى تدرج الأملاح من ثلاث طبقات رئيسية، بحيث يكون سمك طبقة الحمل العليا (الطبقة السطحية) 0.3 متر وذات تركيز أملاح حوالي 35 جم لكل كجم (مياه البحر)، سمك طبقة الحمل السفلى (طبقة التخزين) 1 متر وتركيز الأملاح بها 220 جم لكل كجم. يفصل هاتين الطبقتين، طبقة عديمة الحمل الحراري سمكها 1.2 متر وذات تركيز متغير يزداد مع العمق. المشروع، مجهز بمنظومة قياسات متكاملة لغرض قياس ومراقبة كافة العوامل والمتغيرات ذات العلاقة، مصمم على أساس أنه وحدة تجريبية لغرض الدراسة الحقلية.

 

وحدة تجريبية لتحلية المياه :

تعمل الوحدة بمبدأ التبخير الوميضي المتعدد المراحل عند درجات حرارة منخفضة وتتركب من 14 مرحلة تبخير وتكثيف، وتحتوى الوحدة كذلك على وحدة إزالة الغازات الغير قابلة للتكثيف ووحدة معالجة كيميائية.

وفي الوقت الحاضر، يتم تشغيل الوحدة باستخلاص الطاقة الحرارية اللازمة لتشغيلها من البركة الشمسية التجريبية وذلك عن طريق استخدام مبادل حراري بين المحلول الملحي الساخن المسحوب من طبقة التخزين (أي من البركة) ومياه البحر. تمر مياه البحر الساخنة في وحدات تبخير محكمة الضغط (عدد 14 وحدة تبخير). البخار المنتج في كل وحدة تبخير يتم تكثيفه في وحدة التكثيف. يتم بعد ذلك تجميع البخار المتكثف على هيئة مياه عذبة منتجة.

تقدر الإنتاجية المتوقعة للمحطة بحوالي 5 متر مكعب يوميا من المياه العذبة. وتقوم البركة الشمسية بتوفير الطاقة الحرارية اللازمة لذلك والتي تقدر بحوالي 15.6 كيلووات (حرارة). توجد أجهزة لقياس بعض المتغيرات المؤثرة في أداء الوحدة مثل درجات الحرارة ومعدلات تدفق كل من مياه البحر، المحلول الملحي والمياه المنتجة.

وفي الوقت الحاضر، تعتبر الوحدة متوقفة عن العمل نتيجة لعدم عمل مشروع البركة الشمسية التجريبية (المصدر الحراري لتشغيل الوحدة).

 

 

• مشروع التطبيق الميداني لسخانات المياه الشمسية : يستهدف هذا المشروع نشر الوعي العلمي في المجتمع العربي الليبي بإمكانيات الطاقة الشمسية في تسخين المياه المنزلية. حيث يقوم فريق متخصص يعمل تحت إشراف الإدارة بتركيب سخانات مياه منزلية شمسية تم توريدها من قبل المركز. والمنظومات التي تم توريدها ذات أنواع وأحجام مختلفة. فبعضها يعمل بمبدأ الدورة المغلقة (أي يوجد بها مبادل حراري) وأخرى بمبدأ الدورة المفتوحة، ومنها بها خزان حراري عمودي والأخرى أفقي.

 

 

هذا وقد قام الفريق بمباشرة العمل في تنفيذ مشروع التطبيق الميداني للسخانات الشمسية منذ الربع الأول من سنة 2000 ف، وذلك من خلال خطة عمل لتركيب المنظومات قام الفريق بإعدادها. وقد بلغ العدد الكلي لسخانات المياه الشمسية التي تم تركيبها 59 سخانة.

وفي الوقت الحاضر تعتزم الإدارة مواصلة تركيب منظومات شمسية لتسخين المياه المنزلية، وقد تم فعلا تقديم طلب توريد عدد (118) منظومة شمسية من عدة أنواع وذات أحجام مختلفة. بالإضافة إلى ذلك تم طلب عدد (10) وحدات قياس ومراقبة بهدف إستخدامها في أعمال التقييم الميداني لهذه المنظومات الشمسية لتسخين المياه المنزلية.

 

• المشاريع التطبيقية القائمة:

تقوم الإدارة بالإشراف على البرنامج الوطني لتسخين المياه المنزلية بالطاقة الشمسية والذي تم مؤخرا إعتماده بإدارة بحوث الطاقات المتجددة.

تجدر الإشارة هنا إلى أن تسخين المياه المنزلية بالطاقة الشمسية من أكثر التطبيقات الحرارية للطاقة الشمسية شيوعا على مستوى العالم سواء في الدول الصناعية المتقدمة أو في الدول الأقل نموا. وإستجابة للتوجه الوطني الداعي إلى ضرورة إستخدام الطاقة الشمسية ضمن منظومة الطاقة في الجماهيرية، يستهدف المشروع إستحداث برنامج وطني للإستخدام الموسع للطاقة الشمسية في مجال تسخين المياه المنزلية ليعمل تحت رعاية وإشراف الإدارة وبمشاركة عدة مؤسسات وجهات محلية.

 

 

• المشاريع البحثية المستهدفة:

 

تتطلع الإدارة إلى الشروع في المشاريع البحثية التالية:

• استخدام الماء الساخن بالطاقة الشمسية في مكافحة الآفات الزراعية وتدفئة تربة محيط جذور النباتات في الزراعات المحمية.

• دراسة عملية لأداء البرك الشمسية

• دراسة نظرية لإمكانية المزج بين المجمعات الشمسية الحرارية ومنظومات التبريد العاملة بمبدأ الإمتصاص.