الثلاثاء، 27 سبتمبر 2016

أسباب تلف بطاريات الطاقة الشمسية

أسباب تلف البطاريات الطاقة الشمسية 
نطلعكم اليوم على على شيء مهم عن الطاقة الشمسية.
هذا الجزء من المنظومة الشمسية هو أهم وأثمن شيء في المنظومة الشمسية،وبسبب قلة التوعية والمفاهيم الخاطئة المتداولة عنه تؤدي إلى تلفها سريعا . 
هذا الموضوع هو خاص عن بطاريات الطاقة الشمسية.
هذا الموضوع ممكن ان تطبقه وتفحص بطاريتك هل هي تعاني من سوء استخدام أو لا وبدون الحاجه إلى مهندس .
فقد وجت أنه سبب تلف أغلب البطاريات هو ليس خلل مصنعي أو غش من قبل التجار.
صدقونا بكل بساطه هو سوء استخدام من قبل المستهلكين.
إذا أخذت في عين الاعتبار كل الارشادات في هذا المقال سوف تجعل بطارية الطاقة الشمسة بكل انواعها تدوم معك لأكثر من سنتين .
للتوضيح فإنه تقريبا كل البطاريات وبكل أنوعها الموجودة في السوق هي حديثة التصنيع بسبب الطلب الهائل عليها.
إليكم هذا الأسباب التي تؤدي الى دمار البطاريات :
تلف بطاريات الطاقة الشمسية 
#السبب الأول هو عدم شحن البطارية جيدا وتفريغها جيدا (اي تفريغها لحد 11فولت )،فمثلا في أيام المنخفض الجوي أو الضباب تكون التعبئة للبطارية ضعيفة ويستمر سوء التعبئه لعدة أيام أو عدة أسابيع مما يؤدي إلى دخول البطارية حالة الأكسدة الزائدة فتتلف خلايا البطارية بسبب الأكسدة أو تقل كفاءة البطارية على نحو سيء.
لتجنب الوقوع في هذا الخطأ يجب الإقتصاد لأقصىحد في أيام الضباب أو المنخفضات الجوية، وجعل البطارية تتعبأ على الأقل 80% وقت النهار. 
#ثانيا :هو سحب التيار العالي من البطاريات وهذا أنا أسميه القاتل الخفي للبطاريات وخصوصا بطاريات الجل لأنه من عيوبها عند إعطاء تيار لحظي عالي يؤدي إلى تخفيض عمرها الافتراضي على نحو سئ جدا.
لذالك من لديه ثلاجة منزلية طولها متر ونصف يحتاج على الأقل بطاريتين أبو 100 أمبير لتشغيلها وفي وقت النهار ،
مع العلم أن بطاريات الجل صممت للتفريغ البطيء والعميق فهي لاتتحمل التفريغ السريع ،
أما بطاريات ال AGM فهي الأفضل من ناحية سرعة التفريغ .لكن عمرها أقل من بطاريات الجل (من ناحية عدد دورات التفريغ وعمقها).
#ثالثا: الشحن الزائد للبطارية (over charge)والذي يحدث في العادة بسسب توصيل البطاريات رأسا وبدون منظم الشحن أو بسبب أن المنظم يؤخر فصل الشحن عند امتلاء البطارية ،
مما يؤدي الى سخونة وفوران في البطارية يؤدي إلى انقاص عمرها الافتراضي .وقد يؤدي إلى تلفها في بعض الحالات.
ولتعرف أن البطارية دخلت حالة الشحن الزائد هو سماع فوران وارتفاع في درجة الحرارة عند لمسها،
والحل لهذه المشكلة يحتاج الى انقاص جهد الفصل للمنظم عن 13.8 فولت الى جهد أقل ثم نراقب البطارية إلى ان تستقر درجة حرارة البطارية مثل درجة حرارة الجو المحيط بها.
يجب أن يعرف الجميع أن كل أنواع بطاريات الطاقة الشمسية تتأثر على نحو سيء عند ارتفاع درجة حرارتها وخصوصا بطاريات الجل .
#رابعا: الهبوط الحاد لجهد البطارية بسبب توصيل الأحمال عليها مباشرة وبدون منظم ,
لذلك يجب توصيل الإضاءة وشواحن التلفونات عبر خرج المنظم وليس من البطاريات رأسا . 
وقد يحصل الهبوط الحاد لجهد البطارية بسبب العاكس (الإنفرتر) لأن بعض الإنفرترات ممكن تعمل حتى جهد 10فولت .
لذلك عزيزي المستخدم يجب عليك مراقبة جهد البطارية من المنظم ويجب عليك عدم انقاص جهدها عن 11فولت مهما كانت الظروف .
#خامسا : عدم الصيانة الدورية للبطارية (سيتم انزال منشور على صفحتي في الفيس بوك عن طرق صيانة البطاريات لنظام 12ونظام 24فولت ومعلومات مهمة عن إصلاح البطاريات قريبا).
#سادسا: وضع البطاريات بشكل خاطئ وفي مكان خاطئ ,
الوضع الصحيح للبطارية هو أن تكون مستوية واحذر أن تكون بطاريتك في وضع مائل أو غير صحيح ،للتأكد من وضعية بطاريتك اكتب موديلها في جوجل وسوف يظهر لك وضعها السليم . 
أما بالنسبة للمكان فيجب وضع بطاريتك في مكان لايسخن بسسب الشمس وذا تهوئة جيدة . والأفضل أن تزيل الكرتون من البطارية بعد شرائها وتركيبها.
#سابعا : عند شراء البطارية وهي جديدة يجب شحنها لمدة لاتقل عن 5ساعات حيث أن هذا الإجراء يزيد من العمر الإفتراضي للبطارية.
#ثامنا: يجب أن تكون الألواح مكافئة لسعة البطارية فمثلا البطارية سعة 100أمبير تحتاج 200الى 300 وات من الألواح .
تاسعا: احذروا من التيار العالي لشحن البطارية فعندما تأخذ بطاريتك لصاحب البطاريات كي يشحنها فأنه يقوم في العادة بشحنها بتيار عالي يؤدي الى انقاص عمرها الإفتراضي بشكل كبير ،وأيضا الشواحن التي تعمل بالكهرباء يجب ضبط تيار الشحن بما يتناسب مع سعة البطارية.
فمثلا البطارية أبو 100امبير أعلى تيار شحن لها هو 20 أمبير كحد أقصى وكلما كان تيار الشحن أقل كان أفضل وصحي للبطارية.
بشكل عام ممكن القول أنه يجب أن لايزيد تيار الشحن عن 20%من سعة البطاريات.
#عاشرا :بعض البطاريات تعاني من الإنتفاخ فيجب التأكد من أن البطارية لاتسخن أثناء الشحن لأن السخونه تؤدي إلى تمدد البلاستيك الحاوي للمكونات الأساسية للبطارية وهناك سبب آخر لإنتفاخ البطارية هو تسدد الثقوب الموجوده في أغطية البطاريات حيث أن غاز الهيدروجين ينبعث وبكميات قليية من بطاريات الطاقة الشمسية ويخرج عبر ثقوب التهوئة الموجودة في البطاريات.
ملاحظات :
#يجب أن يعرف الجميع أن كل بطاريات الطاقه الشمسية عمرها الافتراضي لا يقل عن سنتين وممكن أن يصل إلى ثلاث سنوات أو أكثر بشرط استخدامها بشكل سليم وبالطريقة المثلى .
#تتميز بطاريات الطاقة الشمسية عن بطاريات الأسيت أن دورة التفريغ فيها قد تصل الى 70%من سعة البطارية بينما بطاريات الأسيت فإن دورة التفريغ فيها لاتتجاوز 40%.
#من الأفضل للبطارية أن تبقى مشحونة مش ضروري ما تنام إلا وقد كملتها.
#يحدد العمر الإفتراضي للبطاريات بالدورات (cycles)وفي الأغلب يكون بين 400الى 1200دورة ،(انظر إلى الصورة المرفقة للتوضيح)
#وتحسب الدوره للبطارية عندما يتم تفريغها من 13فولت إلى 11فولت .
فمثلا بطارية لونج ممكن تعمل1000دوره إي مايعادل 3سنوات إذا تم تفريعها من 13 الى 12فولت 
وستعمل 600 دوره اذا تم تفريغها من 13 الى 11،5 فولت 
وستعمل 400 دوره إذا تم تفريغها من 13إلى 11 فولت 
وستعمل 200 دوره إذا تم تفريغها لحد،10.5 فولت 
وستعمل 50 دوره اذا تم تفريغها لحد 10 فولت 
وستعمل لمدة اسبوع إذا تم تفريغها لأقل من 10فولت.
وقس على ذلك بقية البطاريات الخاصة بالطاقة الشمسية مع العلم أنه بعض البطاريات قد تتحمل سوء الإستخدام والإنخفاض الحاد في فولتيتها ولكن في الأخير تتلف وبسرعة .
#يجب أن يتعلم الجميع الإقتصاد قدر المستطاع عند استخدام الطاقة الشمسية وذلك للحفاظ على أهم مكون من مكوناتها وهو البطارية،
#كلمة أخيره عن البطاريات 
البطارية هي عبارة عن عالم من التفاعلات الكيميائية المتزنة ويجب أن تبقى هذه التفاعلات في حالة اتزان وبتطبيقك للتعليمات في هذا المنشور ومشاركته للآخرين بهدف التوعية ستساهم في حل مشكلة يعاني منها الكثير من الناس .
اعداد م / عبدالعزيز الهتاري
مهندس مختصص في الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.
منقوول من رسالة واتس أب مرسلة من الصديق العزيز الدكتور خالد القصوص.

السبت، 17 سبتمبر 2016

أجمل العقول في عالم الفيزياء

أجمل العقول في عالم الفيزياء
"ايمي نويزر"، واحدة من هذه العقول الجميلة، وهي عالمة رياضيات في الأساس، ولكنها صاحبة إسهام ضخم في علم الفيزياء الحديث، فهي أول من فسر وجود قوانين لحفظ طاقة أو كمية حركة أو غيرها من الكميات الفيزيائية. وقد ظل الفيزيائيون قبل إيمي نويزر يعتقدون بحتمية قانون حفظ الطاقة من دون فهم السبب. ثم جاءت نويزر لتزيح الستار عن أحد أعمق المفاهيم في الفيزياء، وهو أن التماثل هو سبب حدوث قانون الحفظ.
والتماثل هنا إذا كان زمانيًّا فإنه يؤدي إلى حفظ الطاقة، وإذا كان مكانيًّا فإنه يؤدي إلى حفظ كمية الحركة، وإذا كان مداريًّا فإنه يؤدي إلى حفظ كمية الحركة الزاوية... هذا المبدأ العميق الذي أرسته العالمة الفذة إيمي نويزر كان قاعدة الأساس التي انطلق منها العلماء <عبد السلام ووينبيرج وجلاشوه> في بناء النموذج القياسي لتوحيد القوى الطبيعية، والذي كان سببًا لحصولهم على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1979. ونتيجة لعُمق إسهاماتها في علم الفيزياء بنظريات رياضية متسقة تمامًا وصفها <أينشتين> بأنها أكثر رياضية عبقرية ومبدعة عرفها منذ بداية دخول الإناث لمتابعة تعليمهن على المستوى الجامعي.
ولم تكن إيمي نويزر هي المرأة الوحيدة التي حفرت اسمها في عالم الفيزياء بحروف من نور! فنجد إلى جانب اسم إيمي، اسمًا لا يقل عنه أهمية، وهي "ليزا راندال"، الأستاذة بجامعة هارفارد.
"ليزا راندال"، هي الأخرى، تعد أول سيدة في تاريخ جامعة هارفارد تحصل على درجة أستاذ دائم بقسم الفيزياء، وكان ذلك في عام 2001، وذلك منذ تاريخ إنشاء الجامعة عام 1636. وكان هذا نتيجة لقيامها بصياغة نموذج فيزيائي يقدم حلًّا أصيلًا لمشكلة التدرج في الفيزياء... هذه المشكلة التي تعرف بأن هناك تفاوتًا كبيرًا للغاية في الشدة بين قوى الجاذبية وقوى الكهرومغناطيسية والقوى النووية الضعيفة والقوى النووية القوية.
ولمَن لا يعرف، فقد ظلت هذه المشكلة «معضلة» بالنسبة للعلماء، ولم يستطع أي منهم إيجاد إطار توحيدي للقوى الطبيعية بتوحيد شدتها، إذ إن شدة قوة الجاذبية تعتبر ضعيفة تمامًا بالنسبة للقوى الطبيعية الأخرى... ثم جاءت العالمة ليزا راندال وتمكنت بالتعاون مع العالم رامان سندروم، من صياغة نموذج فيزيائي يقترح وجود أبعاد أكثر من الأربعة المعروفة (الطول والعرض والارتفاع والزمن)؛ إذ تمكنا من تفسير أن هذه الأبعاد الإضافية لا يُشعر بها سوى قوة الجاذبية؛ لأنها قوة مرتبطة بتشيكل الزمان والمكان كما اقترح أينشتين في نسبيته العامة، لذلك بوجود أبعاد إضافية تكون الجاذبية هي القوة التي تستطيع أن تتسرب في هذه الأبعاد الإضافية، بما يعني وجود قوى الجاذبية في أكثر من أربعة أبعاد، بينما توجد القوى الطبيعية الأخرى في أربعة أبعاد فقط، وهذا يفسر لنا سبب ضعف قوة الجاذبية بالنسبة للقوى الطبيعية الأخرى، وبذلك يتم شرح مشكلة التفاوت الكبير بين شدة القوى الطبيعية المختلفة.
ولكن ذلك يستدعي هنا السؤال: أين هي هذه الأبعاد الإضافية؟ لقد أجابت ليزا راندال ومعها رامان سندروم عن هذا السؤال بأن الأبعاد الإضافية يتم انبعاجها على نفسها عند المسافات القصيرة، مما يعني أننا نحتاج إلى طاقة عالية للغاية حتى يتم جسها وقياس تأثيرها، ومثال ذلك: إذا رأيت أنبوبًا من بعيد فإنك تراه كخط واحد ذي بُعد واحد، أما النملة التي تمشي على نفس الأنبوب فإنها تُرى بأبعادها بالكامل... فحتى يمكنك أن ترى الأنبوب يجب أن تقترب أو تقلل المسافة الفاصلة بينك وبينه، وهذا ما يُعرف في الفيزياء "بزيادة الطاقة". تلك الفكرة البديعة الأصيلة وغيرها من الأبحاث المهمة، جعلت من ليزا راندال واحدة من أهم الفيزيائيين في العقدين الماضيين.
ومن خلال هذين النموذجين، يتضح أن المرأة إذا أسهمت في علم فإن إسهاماتها تتسم بالجمال والإبداع والسحر أيضًا. وكم أتمنى أن تقرأ الباحثات العربيات أكثر عن إسهامات المرأة في علم الفيزياء، فربما تتمكن واحدة أو أكثر منهن أن تصل إلى مكانة إيمي نويزر أو ليزا راندال.
أحمد فرج علي

السبت، 3 سبتمبر 2016

تجربة الفكر


لقد قطعنا شوطا طويلاً، إبتداء من عمق الذرة ووصولا للأفق الكوني، ومن بداية الوقت إلى المستقبل البعيد، حسنا!، لنجري تجربة بسيطة، هذه التجربة لا تتطلب منك مختبرا، ويمكنك تأديتها برأسك وتسمى ب"تجربة الفكر".

إختر نجمة (أي نجمة من آلاف مليارات النجوم الموجودة في مجرتنا درب التبانة التي ما هي إلا مجرة واحدة من بين مليارات المجرات في الكون المعروف). تلك النجمة - التي إخترتها - تدور حولها عشرات الكواكب والأقمار، إفترض أن أصنافا ذكية تقطن إحدى هذه الكواكب، هناك صنفا من العشرة مليون صنف على ذلك الكوكب، وهناك مجموعة فرعية من ذلك الصنف يؤمنون أنهم إكتشفوا كل شيئ وأن عالمهم هو مركز الكون، وأن الكون خلق لهم، وأنهم يعرفون كل شيئ يريدون معرفته، وأن معرفتهم كاملة، كم تأخذ إدعائهم هذا على محمل الجد؟!





لا بأس بعدم معرفة جميع الإجابات، من الأفضل الإعتراف بجهلنا، بدلاً من تصديق إجابات خاطئة، فالتظاهر بمعرفة كل شيئ، يغلق باب معرفة ما يكون هناك بحق. ليست أي فكرة صحيحة فقط لمجرد أن أحدهم قال ذلك ( بما في ذلك أنا) فكر بنفسك، إسأل نفسك!...لا تصدق شيئاً فقط لأنك تريد ذلك وحسب،لأن مجرد تصديقك لا يجعله حقيقة، إختبر أفكاراً بدليل كسبته من المراقبة والتجربة، إتبع الدليل أينما يقودك، وإن لم يكن لديك دليل فلا تتسرع بالحكم، وربما أفضل قاعدة قط هي "تذكر!..فربما تكون مخطئاً" فحتى جميع العلماء العظام على مر التاريخ - نيوتن وآينشتاين - إرتكبوا أخطاء، وهذا طبيعي لأنهم بشر.
العلم ما هو إلا طريقة متاحة لنا لتمكننا من أن نكف عن خداع أنفسنا وخداع بعضنا البعض، هل عرف العلماء الخطيئة؟ بالطبع!..فقط أسئنا إستغلال العلم، مثلما نسيئ إستخدام أي أداة بين أيدينا، ولهذا لا ينبغي أن يظل العلم أداة متاحة بيد أقلية قوية، فكلما أصبح العلم متاحاً للجميع، كلما قلت فرص إساءة استخدامه.
هذه القيم تقلل من التطرف والجهل، وفي نهاية المطاف، فمعظم الكون مظلم منقط بجزر مضيئة صغيرة، فعندما نعرف عمر الشمس وعمر الأرض والمسافة بين النجوم والكواكب وكيف تعمل وتتكيف الحياة، ما الجدوى والفارق الذي يشكله لنا معرفة كل هذا؟...جزء من الإجابة على هذا السؤال يعتمد على حجم الكون الذي تريد العيش فيه، فبعضنا يفضله صغيراً، لا بأس بذلك!.. ولكني أحبه كبيراً، وعندما أستوعب ذلك بعقلي وقلبي، فهو يرفع معنوياتي، وعندما أريد الإحساس بذلك الشعور، فأريد التأكد أنه حقيقي وليس مجرد أمر يحدث داخل راسي، لأن الحقيقة مهمة، وتخيلنا يظل لا شيئ مقارنة بواقع الطبيعة الرائعة.
لذلك أود معرفة ماذا بداخل هذه الأماكن المظلمة؟ وما الذي حدث قبل الإنفجار الكبير؟ أريد معرفة ماذا يوجد وراء الأفق الكوني وكيف بدأت الحياة؟ وهل هناك أماكن أخرى في الكون حيث الطاقة والمادة نشطة وحية؟ أريد معرفة أجدادي جميعهم، وأريد أن أكون رابطا قويا في سلسلة الأجيال.
نحن وجميع المخلوقات على هذا الكوكب، وبتاريخنا من التطور لمليارات السنين، إن أحببنا الطبيعة كما هي، فسنكون حلقة وصل قوية تفخر بها سلسة الأجيال القادمة، وتساعد أحفادنا في إكتشاف ما لم يخطر ببالنا نحن.
نيل تيسون 
عالم الفيزياء الفلكية الأمريكي
من وثائقي cosmos الحلقة الأخيرة.