Mega Energy Storage for Developing World: Analysis and Design/ar

بيانات المشروع

يكتب
المؤلفون	سيد علي السادات
حالة	مصمم
سنين	2019
الاستخدامات	إدارة الأزمات ، تخزين الطاقة ، نظام الهاتف المحمول الهجين
الروابط	https://www.researchgate.net/publication/352882331_Mega_Energy_Storage_for_Developing_World_Analysis_and_Design
بيان OKH	تحميل

هذا ملخص موجز لمشروع بكالوريوس العلوم للسيد علي السادات بعنوان "تخزين الطاقة الضخمة للعالم النامي: التحليل والتصميم".

لمزيد من المعلومات يرجى التحقق هنا

الملخص

يمكن وصف الأزمة بأنها مرحلة حرجة في حياة الإنسان، تبدأ نتيجة أحداث حرجة. وقد تتأثر الدول التي تعاني من مشاكل أخرى، كالعجز الاقتصادي أو الفقر، تأثرًا بالغًا بهذه الكوارث الطبيعية. وقد حظيت إدارة الأزمات باهتمام كبير من قبل المختصين، لا سيما في الدول النامية التي تعاني بنيتها التحتية من الهشاشة. في هذه الدراسة، وبالاعتماد على أحدث المعارف، أي الطاقة الشمسية، بالإضافة إلى علوم أخرى، اقترحنا طريقة فعالة من حيث التكلفة والكفاءة لتصميم جهاز قيّم للمجتمعات الضعيفة، يهدف إلى إيجاد حلول لتخفيف وطأة هذه الظروف المعقدة، واقتراح آثارها على إدارة الأزمات والسيطرة عليها. تُعد المقطورة الشمسية إحدى طرق استخدام الطاقات المتجددة واستغلالها في حالات الأزمات. في هذه الرسالة، نناقش تصميم المقطورة الشمسية بالتفصيل. في الواقع، تُخزن الطاقة في مقطورة شمسية باستخدام بعض الخلايا الكهروضوئية الشمسية، والتي يمكن استغلالها لتوفير الطاقة اللازمة لتوفير الأدوية ومياه الصرف الصحي، والاتصال بالشبكة في المنطقة المعنية. باستخدام برنامجي HOMER ® وPVsyst ®، تم الحصول على النظام الأمثل. بعد الحصول على النظام الأمثل في HOMER ومحاكاته في PVsyst، صُممت المقطورة الشمسية المطلوبة في CATIA ® وجُهزت للإنتاج. تتضمن المقطورة الشمسية في هذه الدراسة ثلاجة واحدة، وجهاز معالجة مياه، و8 ألواح شمسية بقدرة 400 واط، و12 بطارية، ومولدًا كهربائيًا بقدرة 4 كيلو واط، وغيرها. وأخيرًا، صُنعت المقطورة الشمسية المذكورة أعلاه باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد.

أهداف المشروع

• يمكن تخزين الطاقة بحيث يمكن استخدامها في حالات الطوارئ، بطريقة محمولة.
• كل لحظة من لحظات أزمة، كالزلزال، تحمل في طياتها خسائر مادية ونفسية ونفسية فادحة. ويمكن الاستفادة من نتائج المشروع للتخفيف من آثار الأزمة.
• في حالة الأزمات، يمكن أن يؤدي استخدام المقطورات الشمسية إلى خفض التكاليف.
• من مزايا الطاقة المُولَّدة باستخدام الطاقات النظيفة توفير الطاقة، وتلبية احتياجات الإصابات والعملاء، مثل الثلاجات وأجهزة معالجة المياه. في هذه الحالة، تكون الطاقة المُولَّدة متوفرة دائمًا، مما يمنع حدوث أي انقطاعات ناتجة عن الكوارث الطبيعية.
• إمكانية نقل الطاقة المولدة من الطاقة الشمسية إلى أي مكان.
• تُعتبر مجتمعات البدو واللاجئين من أكثر الفئات السكانية ضعفًا وأقلها ازدهارًا في العالم. وقد حظيت تلبية احتياجاتهم الأساسية، بالإضافة إلى اتخاذ قرارات فعّالة بناءً على معلومات مناسبة للتخفيف من حدة النقص، باهتمام كبير بين الممارسين منذ فترة طويلة. يُعد المجتمع البدوي أسلوب حياة مختلفًا ومنفصلًا عن الحياة الحضرية والريفية. إنه مجتمع بشري مكتفٍ ذاتيًا نسبيًا ذو بنية اجتماعية قبلية، ويديرون حياتهم عمومًا من الماشية. ومع تغير الفصول، عادةً ما يغير البدو موطنهم للعثور على مراعي مناسبة لحيواناتهم؛ ومن ثم يعيشون دائمًا في الجبال والسهول. تُعد الكهرباء والثلاجات من ضروريات الحياة العصرية، ولكن الوصول إلى هذه المرافق في هذه المناطق كان دائمًا صعبًا. لذلك، يمكن اعتبار مقطورات الطاقة الشمسية خيارًا جذابًا لهذه الشريحة من المجتمع.

منهجية الوصول إلى التصميم الأمثل

في هذا البحث، صُمم نظام المقطورة الشمسية بناءً على نتائج برنامج HOMER PRO ®. ثم بُني النظام المُصمم وخضع للفحص باستخدام برنامج PVSYST ®. استُخدم برنامج CATIA ® (CATIA v5 r27) للتصميم الميكانيكي للجهاز. أُنجز تصميم CAD لهذا المشروع بناءً على نتائج تحسين برنامج HOMER® المُنجزة باستخدام برنامج PVsyst®. يُمثل التصميم المُحسّن والأناقة وتلبية جميع المتطلبات التقنية والهندسية بعضًا من خصائص تصميم هذا المنتج.

إنشاء النموذج الأولي باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد

بعد تحليل المقطورة الشمسية وتحسينها ونمذجتها وتصميمها، قام المؤلف بتصنيع الجهاز باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد. يساعد الفهم الجيد لمزايا الطابعة ثلاثية الأبعاد المصممين على اتخاذ قرارات أفضل بشأن اختيار العملية وتوفير منتج أكثر كفاءة.

التصميم

المناقشة

تطبيقات المقطورات الشمسية المصممة والمبنية هي كما يلي:

• نقل الطاقة والأدوية والمياه المعالجة إلى المناطق المتضررة، واستخدام العلم والمعرفة بشكل شامل لإدارة الأزمة بشكل علمي؛
• فهو مفيد للتخييم والتطبيقات على الطرق الوعرة، وأي حالات أخرى حيث لا تتوفر الطاقة؛
• القدرة على توفير الطاقة لأماكن معينة؛
• توفير الطاقة للفعاليات، مثل السيرك، وصالات العرض، ومراكز التسوق المؤقتة التي يتم إنشاؤها مؤقتًا في أماكن معينة، والتي لا تتوفر فيها إمكانية الوصول إلى الطاقة الرخيصة والسهلة؛
• ينطبق على المخيمات السياحية والمواقع التي لا تتوفر فيها إمكانية الوصول إلى الطاقة الرخيصة؛
• التطبيقات الزراعية، مثل مضخات المياه؛
• توفير الطاقة للاتصالات؛ و
• تطبيقات الإضاءة.

ومن بين الفوائد العديدة للمقطورة الشمسية المصنعة في هذا المشروع، يمكن ذكر بعضها على النحو التالي:

1. تصميم آمن وقوي وموثوق به؛
2. سهولة الإطلاق؛
3. سهولة السحب؛
4. الطاقة الكهربائية الرخيصة والمحمولة؛
5. السيطرة على الأزمات وإدارتها من خلال نقل الطاقة والأدوية والمياه المعالجة؛
6. لا توجد متطلبات بيئية حضرية أو قياسية لاستخدام المقطورة؛
7. القدرة على تطبيق التغييرات المطلوبة؛ و
8. لا توجد حاجة لتعديل الألواح، مثل تلك المستخدمة في الأسقف.

الاستنتاجات

لقد عانت البشرية باستمرار من كوارث متنوعة، وتكبدت خسائر فادحة في الأرواح والمال. وقد تكون هذه الآثار الضارة أكثر تدميراً في العالم النامي. لذلك، سعت مختلف المجتمعات باستمرار إلى تطوير سبل للسيطرة على عواقب الحوادث غير المتوقعة أو الحد منها، أي إدارة الأزمات والحوادث. ومن هنا، تُعتبر إدارة الأزمات بالغة الأهمية. ومن الطرق الفعالة التي تساعد الناس على التخفيف من وطأة هذه العواقب تقديم الإغاثة الطارئة لتوفير الأدوية والطاقة. في هذا المشروع، تناولنا دراسة وتصنيع مقطورة شمسية فعّالة واقتصادية، ذات تطبيقات خاصة للفئات الأكثر ضعفاً. تجدر الإشارة إلى أن هذه الأطروحة ستقدم مساعدة كبيرة للمجتمعات الأكثر ضعفاً في البلدان النامية، مثل البدو واللاجئين، الذين يعانون باستمرار من نقص احتياجاتهم الأساسية. إلى جانب توفير الطاقة الكهربائية الشمسية، يمكن استخدام المقطورة في تطبيقات أخرى متنوعة، مثل حفظ الأدوية في ثلاجة المقطورة وتوفير مياه الشرب المعالجة. وقد تم تحسين نتائج المقطورة باستخدام نظامي HOMER® وPVSYST®. في هذا البحث، بعد الوصول إلى النظام الأمثل باستخدام برنامج HOMER ومحاكاة النظام النهائي باستخدام برنامج PVSYST، صُممت المقطورة الشمسية باستخدام برنامج CATIA® وجُهزت للتصنيع. في هذه الرسالة، صُمم أفضل نموذج ثلاثي وثنائي الأبعاد باستخدام برنامج CATIA، والذي يتضمن ثمانية ألواح شمسية بقدرة 400 واط، و12 بطارية، ومولدًا كهربائيًا بقدرة 4 كيلو واط، وغيرها. استعنا بوجهات نظر الخبراء لتصميم النموذج، وبما أنه صُمم باستخدام برنامج HOMER، فقد تم تحسينه. تشير نتائج المحاكاة إلى الدقة العالية للبحث. أخيرًا، صُنعت المقطورة الشمسية المذكورة باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد. ومن مزايا البحث ما يلي:

• في حالات الطوارئ، يُمكن تخزين الطاقة. ستكون الطاقة قابلة للنقل.
• كل لحظة أزمة، كالزلازل، تحمل في طياتها خسائر مادية ونفسية وجسدية فادحة. ويمكن الاستفادة من نتائج المشروع للتخفيف من آثار الأزمة.
• في حالة الأزمة، يمكن أن يؤدي استخدام المقطورة الشمسية إلى تقليل النفقات.
• من مزايا الطاقة المُولَّدة باستخدام الطاقات النظيفة توفير الطاقة، وتلبية احتياجات العملاء، كالثلاجات وأجهزة معالجة المياه. في هذه الحالة، تكون الطاقة المُولَّدة متوفرة دائمًا، مما يمنع حدوث أي انقطاعات ناجمة عن الكوارث الطبيعية.
• يمكن دائمًا نقل الطاقة المولدة من الطاقة الشمسية إلى أي مكان.
• يمكن أن تساعد المقطورات الشمسية البدو في توفير الكهرباء وحمل التبريد المطلوب. ^{[ 1 ]}

المراجع

بيانات الاتصال

لمزيد من الاستفسارات يرجى الاتصال بـ seyyedalisadat1997@grad.kashanu.ac.ir أو sasadat@ieee.org

بيانات الصفحة

الكلمات الرئيسية	التنمية المستدامة ، العالم النامي ، إدارة الأزمات ، إدارة المخاطر الطبيعية
أهداف التنمية المستدامة	الهدف السابع من أهداف التنمية المستدامة: طاقة نظيفة وبأسعار معقولة
المؤلفون	سيد علي السادات
رخصة	CC-BY-SA-4.0
المنظمات	جامعة كاشان
لغة	الإنجليزية (en)
متعلق ب	0 صفحات فرعية ، رابط 2 صفحة هنا
المشاهدات	65 مشاهدة للصفحة ( تحليلات )
مخلوق	23 نوفمبر 2021 بقلم سيد علي السادات
آخر تعديل	18 يونيو 2024 بقلم فيليبي شينوني
استشهد باسم	سيد علي السادات (2021-2024). "تخزين الطاقة الهائل في الدول النامية: تحليل وتصميم" . Appropedia . تاريخ الاسترجاع: 17 يوليو 2025 .
استعلامات API	أساسيات ، دلالات ، HTML ، ملفات ، المزيد