زيادة كفاءة السخان الشمسي بالتفاعلات الضوئية الكيميائية

Abstract

يهدف البحث الى توظيف التفاعل الكيميائي الضوئي لليود في عملية زيادة الكفاءة الحرارية للسخان الشمسي وذلك بإضافة كمية محسوبة منه داخل حيز المجمع الشمسي (مابين اللوح الزجاجي والسطح الماص للاشعة الشمسية) . استخدم مجمعان شمسييان مسطحان احدهما يحوي على اليود والاخر بدونه لغرض مقارنة الأداء في الحصول على الماء الساخن . حيث وضع مقدار محدد مسبقاَ من مادة اليود(9,6,3 غم/م2 ) التي لها القدرة على امتصاص الضوء ضمن نطاق الطيف المرئي الذي يمثل نسبة كبيرة من الاشعاع الشمسي لكي تتهيج جزيئة اليود الى مستوى طاقة أعلى ثم تعود مباشرة الى الحالة الأرضية باعثة الطاقة التي امتصتها على شكل حرارة الى داخل المجمع الشمسي وبالذات الى السطح (الصفيحة المطلية بصبغة سوداء معتمة) لتكون بذلك مصدراً ثانياً للطاقة الحرارية يضاف الى حرارة الشمس المباشرة . أظهرت القياسات على تحقق زيادة في الفرق بين درجة حرارة الماء الخارج من المجمع ودرجة حرارة الماء الداخل بنسبة لا تقل عن 30% وكانت نتائج اليود بكمية 9 غم/م2 لاتضيف سوى (3 - 5) % عما اظهرت نتائج كمية 6 غم/ م2. ولهذا أستخدمت كمية 6غم/م2 كقيمة أمثل ومجدية اكثر اقتصادياً لليود المضاف . ودلت حسابات كمية الحرارة المستحصلة والمأخوذة من التغير في حرارة ماء الخزان على أن زيادة كمية اليود الى 6 غم/م2 ساهمت في زيادة مقدارها 66% من الحرارة الى الماء مقارنة بالحرارة المكتسبة من استخدام 3 غم/م2. وان التفاعلات/التحولات الطيفية الكيميائية تحسن من كفاءة السخان الشمسي المسطح . وقد تم درج النتائج بوجود وعدم وجود اليود في كافة الاشكال بهدف المقارنة.