الفهرس 
SummaryOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 178 |  |  |
| | | from | 178 | | |
Abstract
ازداد اهتمام العالم في الآونة الأخيرة بمصادر الطاقة المتجددة مع نضوب المصادر الطبيعية للطاقة من بترول و فحم و غاز طبيعي و غيرها. وهذا البحث يقدم أكثر هذه المصادر شيوعا وهى الطاقة الشمسية التي بدأت تطبيقاتها تنتشر في بقع كثيرة من أنحاء العالم ومنها مصر التي تتمتع بقسط وافر من الإشعاع الشمسي أغلب فترات السنة. ولما كانت الخلايا الشمسية هي الأكثر تكلفة في المنظومة الشمسية كان من الضروري الاستفادة القصوى من طاقة الخلايا الشمسية ودراسة مواءمة الأحمال المختلفة لاختيار الأنسب والأفضل توافقاٌ مع الخلايا الشمسية الكهروضوئية.
يقدم البحث بمساعدة الكمبيوتر أسلوبين متكاملين لدراسة مواءمة الأحمال المختلفة مع الخلايا الشمسية الكهروضوئية للاستفادة القصوى من طاقة هذه الخلايا من خلال دراسة أوجه مقارنة مميزة لكل منظومة لاختيار الأحمال الأنسب توافقا مع الخلايا الشمسية الكهروضوئية:
الأسلوب الأول: يعرض طريقة التحليل البياني لأي منظومة شمسية و قد تم من خلاله استنتاج مجموعة من الخصائص المميزة لكل منظومة ثم التطبيق على نماذج لمجموعة من الأحمال الميكانيكية متصلة مع أنواع مختلفة من محركات التيار المستمر مغذاة من خلايا شمسية كهروضوئية وقد أسهمت الطريقة في دراسة تأثير بطاريات التخزين على نظم الطاقة الشمسية، وتم التطبيق على النماذج المذكورة سابقا.
الأسلوب الثانى: وفيه تم صياغة طريقة رياضية نظامية مرنة قادرة على نمذجة أي عنصر خطى أو غير خطى ضمن المنظومة الشمسية وهي طريقة ”نمذجة المخططات النظرية GTM” والتي تستطيع أن تمثل أي منظومة شمسية بمصفوفة معادلات يمكن صياغتها وحلها رقميا .وتم تطبيق هذا الأسلوب على نفس نماذج المحركات المتنوعة المتصلة بأحمال مختلفة مغذاة من خلايا شمسية، ومن خلال النتائج تم مقارنة الأسلوبين وبيان مدى دقة كل من الطريقتين في دراسة مواءمة الأحمال مع الخلايا.
كما يقدم البحث دراسة مستفيضة لأحمال التيار المتردد (المحرك الاستنتاجي القفص السنجابي)Squirrel cage induction motor المغذاة من خلايا شمسية كهر وضوئية و المرتبطة بأحمال ميكانيكية متنوعة من خلال تطبيق كل من الأسلوب البياني و طريقة ”نمدجة المخططات النظرية GTM” في نمذجة محرك الاستنتاج وتقديمه كنموذج منفصل يمكن إدراجه في أي منظومة شمسية مغذية لأحمال تيار متردد، وتم تطبيق الطريقتين على عدد من دراسات الحالة والمقارنة بينهما. وكذلك المقارنة بين أداء الخلايا الشمسية عند توصيلها مع أنواع مختلفة من محركات التيار المستمر أو توصيلها مع محرك استنتاجي.
تتكون الرسالة من ستة فصول:-
الفصل الأول :- مقدمة عن نظم القوى الكهروضوئية المستقلة مع التعرض لمشكلة الطاقة عامة ومميزات استغلال الطاقة الشمسية مع استعراض شامل للدراسات السابقة في مواءمة الخلايا الشمسية للأحمال المختلفة بالإضافة إلى الأهداف الرئيسية للرسالة والدوافع لها.
الفصل الثاني :- يقدم عرضاً تفصيلياً لنظم الخلايا الكهروضوئية ابتداءً من الخلية الشمسية وخوصها والنظرية الكهروضوئية وكيفية ربطها لتكون صفيف (Array) مع دراسة تتبع الخلايا لدوران الشمس مروراً بدراسة بطاريات التخزين و أهميتها وطريقة تشغيلها في نظم القوى الكهروضوئية وانتهاءً بدراسة المناوب(Converter) والمعاكس (Inverter) ومنظم الشحن (Regulator charge) و أثرهم في المنظومة الشمسية الفوتوفولتية.
الفصل الثالث :- يقوم بدراسة أسلوب التحليل البياني لأي منظومة شمسية من خلال دراسة الدائرة المكافئة للخلايا الشمسية وتحديد نقاط القدرة القصوى للخلايا مع تحليل الأداء لبعض المحركات المختلفة المتصلة بعدد من الأحمال المختلفة ودراسة مجموعة من الخصائص المميزة كأوجه مقارنة لبيان مدى توافق هذه الأحمال مع الخلايا, كما تم دراسة تأثير بطاريات التخزين وتأثيرها على نظم الطاقة الشمسية ومدى جودة المواءمة في وجود بطارية تخزين.
الفصل الرابع :- يقدم دراسة مستفيضة عن طريقة ”نمذجة المخططات النظرية GTM” كنظام شامل مرن قادر على نمذجة الخلايا الشمسية والمحركات المتنوعة بالإضافة إلى الأحمال المختلفة، حيث تمت نمذجة المكونات المختلفة للمنظومة الشمسية المرتبطة مع أحمال ميكانيكية، ثم التطبيق على مجموعة من دراسات الحالة لمحركات مختلفة متصلة بأحمال ميكانيكية متنوعة مغذاة من خلال خلايا شمسية كهر وضوئية وتمت المقارنة بين هذه الطريقة والطريقة البيانية لبيان مدى دقة وجودة الطريقة، وقد أثبتت المقارنة تقارب النتائج.