تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

تحظى الطاقة الشمسية بشعبيةٍ متزايدة كوسيلةٍ بديلة للأحفوري لإنتاج الطاقة الكهربائية وتوفيرها في مختلف المجالات، بما في ذلك تكييف المنازل، إن استخدام الطاقة الشمسية لتشغيل أنظمة تكييف المنازل يعتبر خياراً جذاباً نظراً لفوائده المتعددة عندما يتمُّ تثبيت أنظمة تكييف تعتمد على الطاقة الشمسية في المنازل، يتمُّ تحويل ضوء الشمس المباشر إلى طاقةٍ كهربائية باستخدام الألواح الشمسية.

يتمُّ تخزين هذه الطاقة في المدخرات (البطاريات) لاستخدامها في تشغيل نظام التكييف عند الحاجة. يعتبر استخدام الطاقة الشمسية في تكييف المنازل فعالاً من الناحية البيئية، فهو يقلل من انبعاثات الغازات الدفيئة الضارة والمسبّبة لتغير المناخ، كما يقلل من اعتماد المنازل على الكهرباء التقليدية التي تعتمد بشكلٍ أساسي على الوقود الأحفوري.

إضافةً إلى ذلك، يمكن لنظم تكييف المنازل التي تعتمد على الطاقة الشمسية أن توفر في تكاليف الطاقة على المدى الطويل، وبالتالي تخفض من فواتير الكهرباء، وتحسن كفاءة استهلاك الطاقة. باختصار، استخدام الطاقة الشمسية في تكييف المنازل خطوة مهمة نحو تحقيق شيءٍ من المحافظة على البيئة، وتقديم حلٍّ فعال لتحسين جودة الهواء، وتوفير التكاليف في المنازل.

قبل عدة سنوات، وإلى حدٍّ ما كان تشغيل أنظمة التكييف على الطاقة الشمسية في المنازل يعتبر تحدياً لأن أجهزة التكييف تحتاج إلى استطاعاتٍ كهربائية عالية مقارنةً مع أجهزة المنزل الأخرى، وتشغيلها على الطاقة الشمسية كان مكلفاً، ويحتاج مساحاتٍ كبيرةً للألواح، وعدداً كبيراً من البطاريات وأنفيرترات ذات استطاعةٍ عالية، لكن الآن مع توفر ألواح باستطاعات أعلى، وبمساحةٍ أقل، وبطاريات من نوع الليثيوم ذات الشحن السريع والتفريغ العميق، وباستطاعاتٍ عالية وحجوم أقل، وكذلك توفر أنفيرترات باستطاعاتٍ عالية، أصبح تشغيل أنظمة التكييف بالطاقة الشمسية أمراً اعتيادياً.

خصوصاً في البلدان التي تعاني من عدم توفر كهرباء الشبكة على مدار اليوم، والمجدي في تشغيل هذه الأنظمة بالطاقة الشمسية أن الحاجة لها تكون في فصل الصيف، أي في الوقت الذي تكون فيه الطاقة الشمسية في أعلى مردودٍ لها، وهذه النقطة هي التي شجعت على استخدام الطاقة الشمسية لتشغيل أنظمة التكييف المنزلي.

أنواع أجهزة التكييف

يتكون نظام التكييف المنزلي من منظومة طاقة شمسية (الألواح، والمدخرات، والعواكس)، بالإضافة الى أجهزة التكييف التي تختلف حسب نوع التيار الذي تعمل عليه، مع الملاحظ مؤخراً أن مكونات منظومة الطاقة الشمسية هي التي تعدلت لتناسب تشغيل أجهزة التكييف القياسية (أي العاملة على تيار الشبكة)، وهذا ينطبق على بقية أجهزة المنزل طبعاً، ونذكر هنا أنواع أجهزة التكييف من حيث طبيعة مصدر التغذية الكهربائية:

1- مكيفات الهواء التي تعمل بالتيار المستمر

تعمل هذه المكيفات على التيار المباشر (DC)، وهذا يعني أن الألواح الشمسية متصلةٌ بها مباشرة، ويمكن تشغيلها من خلال البطاريات التي يتمُّ شحنها من الطاقة الشمسية؛ وبالتالي يمكن تشغيلها بالكامل خارج الشبكة، تستخدم الألواح الشمسية والألواح الكهروضوئية لجمع ضوء الشمس، وتحويله إلى طاقةٍ كهربائية، وميزات هذا النوع من مكيفات الهواء باعتبار أن تيار الألواح الشمسية هو تيار مستمر، فمن الممكن تشغيل هذا النوع من المكيفات مباشرةً على الألواح الشمسية دون استخدام أجهزة أنفيرتر أو عواكس، ويكتفى بتركيب منظماتٍ للجهد، وتعدُّ أجهزة التكييف التي تعمل بالتيار المستمر من الأجهزة ذات الصيانة القليلة وغير المكلفة، وتمتاز بسهولة تركيبها.

2- مكيفات الهواء التي تعمل على التيار المتردد

أجهزة التكييف العاملة على التيار المتردد هي الأجهزة القياسية التي تركب في المنازل لتعمل على الشبكة المحلية، ولتشغيل هذه الأجهزة على منظومات الطاقة الشمسية لابدّ من استخدام أجهزة الأنفيرتر أو العواكس، والتي تقوم بتحويل بارامترات الطاقة الشمسية إلى بارامترات مماثلة للشبكة المحلية.

الأنفيرتر أو العاكس هو جزء لا يتجزأ من هذا النظام، لذا فإن مكيف الهواء الذي يعمل بالتيار المتردد يستخدم الطاقة المخزنة في البطارية بعد المرور عبر العاكس، وكما ذكرنا سابقاً فإن هذا النوع مخصص ليعمل عبى الشبكة المحلية، وبالتالي يمكن وصله ليعمل على الشبكة المحلية ليلاً وبدون أية إضافات. الميزة الأساسية لمثل هذا النظام هي إمكانية تشغيله باستخدام طاقة الشبكة والألواح الشمسية أيضاً.

3- مكيفات الهواء الهجينة

يمكن لمكيفات الهواء الهجينة أن تعمل على كل من التيار المستمر والتيار المتردد في نفس الوقت بسلاسة، ويمكن توصيل هذه الوحدات بالألواح الشمسية مباشرة، وبالشبكة في نفس الوقت، ويمكن الاختيار للنظام العمل على أي مصدرٍ متاح من مصادر الطاقة، وتحديد الأولوية للمصدر المراد بيسر وسهولة.

ميزات تشغيل أنظمة التكييف على الطاقة الشمسية

1- التوفير الكبير في فاتورة الكهرباء، وبالنسبة لتكلفة منظومة الطاقة الشمسية، فإنها ستسترد خلال بضع سنوات.

2- تشغيل أجهزة التكييف في بلدان تعجز عن توفير الكهرباء بالشكل الكافي.

3- استخدام أجهزة التكييف يكون في أوقاتٍ تكون فيه منظومة الطاقة الشمسية في ذروة إنتاجها.

4- الاستفادة من الألواح الشمسية على الأسطح لتحقيق زيادةٍ أكبر في العزل الحراري، وبالتالي توفير في استهلاك الطاقة، وزيادة مردود أجهزة التكييف.

5- الاستفادة من الطاقات النظيفة والخضراء، والابتعاد عن الوقود الأحفوري، وعدم الاعتماد على الشبكة الرئيسة للكهرباء.

6- بعد عدة سنوات من الاستخدام، تصبح تكلفة تشغيل أجهزة التكييف المنزلي شبه مجانية، والتكلفة عبارة عن بعض الصيانات البسيطة.

نصائح لتشغيل أجهزة التكييف بالطاقة الشمسية

1- استخدام أجهزة تكييف من نوع الأنفيرتر، والتي تقلع على استطاعة منخفضة، وتبدأ بالزيادة تدريجياً، وذلك للتخلص من تيار الإقلاع العالي، وعدم الاضطرار لرفع استطاعة أجهزة أنفيرتر الطاقة الشمسية لتحمل تيارات الإقلاع العالية للأجهزة.

2- إجراء حسابات منظومة الطاقة الشمسية بجميع مكوناتها بشكلٍ دقيق لتناسب الأحمال المراد تشغيلها بحسب استطاعات الأجهزة.

3- اختيار تشغيلٍ جزئي لأجهزة التكييف على الطاقة الشمسية وليس لكامل المنزل، وذلك لتوفير تكلفة منظومة الطاقة الشمسية، وتقليل المساحات والاستطاعات اللازمة.

4- ضبط أجهزة التكييف على درجة الحرارة الموصي بها لعملية التكييف في المنزل (24 – 25) درجة مئوية وليس أقل. ^{[1] [2]}