The Solarest موقع عربي مختص في الطاقة الشمسية من اخبار وفيديوهات تعليمية
مقالات مشابهة
ما هي ألواح الزجاج المزدوج (Double Glass Modules)
ألواح الزجاج المزدوج (Double Glass PV Modules) ببساطة، هي ألواح تم فيها استبدال الطبقة الخلفية (Backsheet) والتي يتم تصنيعها عادةً باستخدام البوليمر بلوح من الزجاج.
ولا تعتبر هذه التقنية تقنية جديدة، حيث تم تصنيع ألواح الزجاج المزدوج واستخدامها سابقاً، ولكنها لم تحظ بشعبية كبيرة في ذلك الوقت بسبب ارتفاع وزنها وصعوبة التعامل معها من فرق التركيب.
ولكن توسع استخدام تقنية الألواح ثنائية الأوجه (Bifacial PV Modules)، والتي يتم فيها الاستفادة من الإشعاع الشمسي الساقط على الوجه الخلفي للألواح أدى إلى توسع استخدام تقنية ألواح الزجاج المزدوج (Double Glass PV Modules).
صورة (1): صورة توضيحية لمكونات ألواح الزجاج المزدوج (Double Glass)
ما هي فوائد استخدام ألواح الزجاج المزدوج (Double Glass Modules)
تقدم الشركات المصنعة ألواح الطاقة الشمسية الكهروضوئية ذات الزجاج لمزدوج (Double Glass) بأنها ألواح مناسبة لمشاريع الطاقة الشمسية على مستوى المرافق (Utility Scale Solar Projects) وذلك لأنها توفر موثوقية أعلى بالنسبة للرطوبة العالية، درجات الحرارة المرتفعة، الإشعاع المرتفع، وكذلك لتوفر عمالة تركيب ماهرة في هذا الحجم من المشاريع.
كما توفر ألواح الزجاج المزدوج متانة ميكانيكية أعلى مقارنةً مع الألواح التقليدية (ألواح الزجاج-الطبقة الخلفية / Glass-Backsheet) **، وذلك يؤدي إلى خفض احتمالية نشوء شقوق صغيرة (Micro-cracks) في الألواح، وذلك بشرط التعامل مع الألواح بعناية وتركيبها وفقاً للأدلة الإرشادية من مصنعيها.
قام مختبر بي في إيفوليوشن لابس (PV Evolution Labs – PVEL) المختبر الرائد والمستقل في مجال فحص الألواح الشمسية بوصف الألواح ذات الزجاج المزود بالتقنية الممتاز، وذلك لنتائج ألواح الزجاج المزدوج في الفحوصات، وعدم ظهور الشقوق الصغيرة (Micro-cracks) في الألواح بعد فحصها.
صورة (2): صورة اللمعان الكهربائي للوح زجاج مزدوج بعد الفحص، وتوضح الصورة عدم نشوء شقوق صغيرة.
** ملاحظة: هذا الوصف عام ولا ينطبق على جميع ألواح الزجاج المزدوج (Double Glass)، كون المتانة الميكانيكية تعتمد على تصميم الألواح بما يشمل سمك الزجاج المستخدم واستخدام إطار معدني من عدمه.
كفالة ألواح الزجاج المزدوج (Double Glass PV Modules Warranty)
بسبب الأمور التي ذكرناها في الفقرة السابقة وثقة الشركات في الألواح ذات الزجاج المزدوج، تقدم شركات ألواح الطاقة الشمسية الكهروضوئية كفالة محدودة للطاقة القصوى (Limited Power Warranty) بمدة أطول تصل إلى 30 عاماً للألواح ذات الزجاج المزدوج مقارنة مع 25 عاماً لكفالات ألواح الزجاج-الطبقة الخلفية (Glass-Backsheet).
وكذلك الأمر بالنسبة للانخفاض التدريجي في قدرة الألواح (Power Degradation)، حيث تقدم شركات الألواح نسبة انخفاض تدريجي أقل في قدرة الألواح ذات الزجاج المزدوج مقارنة مع ألواح الزجاج-الطبقة الخلفية.
صورة (3): مثال توضيحي للكفالة التي تقدمها شركة كاينديان سولار (Canadian Solar) لألواح الزجاج-الطبقة الخلفية (Glass-Backsheet).
صورة (4): مثال توضيحي للكفالة التي تقدمها شركة كاينديان سولار (Canadian Solar) لألواح الزجاج المزدوج (Double Glass).
وزن ألواح الزجاج المزدوج وسمك الزجاج المستخدم فيها:
كما نعلم، فإن الغالبية العظمى من مصنعي الألواح الكهروضوئية حالياً يقومون بتصنيع ألواح الزجاج-الطبقة الخلفية (Glass-Backsheet) بسمك زجاج يبلغ 3.2 مليمتر. وفي حال تم اعتماد هذا السمك في الألواح ذات الزجاج المزدوج (Double Glass PV Modules) للوجه الأمامي والخلفي فإن وزن اللوح سوف يرتفع بشكل ملحوظ بقيمة قد تصل إلى 8 كيلو غرام للمتر المربع الواحد، وهذا الارتفاع الواضح في وزن اللوح سوف يؤدي إلى صعوبة في عمليات التركيب وزيادة كلفتها وكلفة شحن الألواح ونقلها.
لذلك اتجه مصنعي الألواح إلى اعتماد سمك زجاج يتراوح ما بين 2 مليمتر و2.5 مليمتر للوجه الأمامي والخلفي. ويتم الاختيار ما بين السمكين اعتماداً على مساحة اللوح ووجود إطار معدني من عدمه. فكلما كانت مساحة اللوح أكبر كلما كان هناك حاجة لرفع سمك الزجاج للحفاظ على متانة اللوح ميكانيكياً. وكذلك الأمر بالنسبة للإطار المعدني، ففي حال عدم وجوده تكون هناك حاجة أيضاً لزيادة سمك الزجاج.
بالتالي ومع استخدام سمك زجاج أقل من 3.2 مليمتر، أصبح وزن الألواح ذات الزجاج المزدوج (Double Glass PV Modules) أعلى من وزن ألواح الزجاج-الطبقة الخلفية (Glass-Backsheet) بنسب معقولة تصل إلى 20% في حال استخدام زجاج بسمك 2 مليمتر، وقد تصل إلى 35% في حال استخدام زجاج بسمك 2.5 مليمتر.
صورة (5): الحصة السوقية للألواح وذلك حسب سمك الزجاج المستخدم في الوجه الأمامي للألواح. المصدر: تقرير خارطة الطريق الدولية لتكنولوجيا الطاقة الكهروضوئية، الإصدار الثاني عشر.
صورة (6): الحصة السوقية للألواح وذلك حسب سمك الزجاج المستخدم في الوجه الخلفي للألواح. المصدر: تقرير خارطة الطريق الدولية لتكنولوجيا الطاقة الكهروضوئية، الإصدار الثاني عشر.
الإطار المعدني (Frame):
يتم تصنيع ألواح الزجاج المزدوج (Double Glass) إما بإطار (Framed) أو بدون إطار (Frameless). وذلك لأن الزجاج المزدوج من وجهة نظر المصنعين يعمل على توفير المتانة الميكانيكية اللازمة للألواح، وذلك يعطي إمكانية التخلص تماماً من الإطار المعدني (في حال كان سمك الزجاج المستخدم كافياً).
هناك عدة فوائد لألواح الزجاج المزدوج الخالية من الإطار (Frame Less PV Modules) نذكر منها:
- توفير سعر الإطار المعدني مقارنةً مع الألواح ذات الإطار.
- تعتبر كفاءة عمليات التنظيف الذاتي (Self-cleaning) أعلى في الألواح الخالية من الإطار (Frameless PV Modules) مقارنةً مع الألواح ذات الإطار (Framed Modules). حيث تعمل مياه الأمطار على تنظيف الألواح بشكل أفضل بسبب عدم وجود الإطار والذي يعمل على تجميع المياه أسفل اللوح.
- تعتبر عمليات التنظيف الدورية للألواح أسهل في الألواح الخالية من الإطار، وذلك لنفس السبب المذكور في النقطة أعلاه (عدم وجود الإطار والذي يعمل على تجميع المياه أسفل اللوح).
- تعتبر هذه الألواح أفضل من الناحية الجمالية في التطبيقات المتكاملة مع الأبنية (BIPV).
ولكن للألواح الزجاج المزدوج الخالية من الإطار (Frame Less PV Modules) عيوب أيضاً، نذكر منها:
- عرضة للكسر بشكل أكبر من الألواح ذات الإطار، وذلك إما بسبب مشاكل في تصميم المشابك (Clamps)، أو تركيبها بما لا يتوافق مع الأدلة الإرشادية من المصنعين، أو بسبب شد المشابك (Clamps) بشكل أكبر من اللازم أثناء تركيبها.
- تتطلب هذه الألواح استخدام مشابك (Clamps) خاصة تحتوي على المطاط، كما يجب تركيبها في مواقع محددة بالنسبة لأبعاد اللوح طبقاً لأدلة المصنعين الإرشادية.
صورة (7): صورة توضيحية للمشابك (Clamps) المستخدمة مع الألواح ذات الزجاج المزدوج.
- تغليف هذه الألواح (Packaging) وتجهيزها للشحن مختلف عن تغليف وشحن ألواح الزجاج-الطبقة الخلفية (Glass-Backsheet) التقليدية. وذلك بسبب عدم وجود إطار يمكن من خلاله تكديس الألواح فوق بعضها (الصورة أدناه توضح هذه النقطة).
صورة (8): صورة توضيحية لطريقة تغليف ألواح الزجاج المزدوج قبل شحنها، ونقلها للموقع.
- تعتبر ألواح الزجاج المزدوج الخالية من الإطار (Frameless Double Glass PV modules) تقنية غير مناسبة في مشاريع المتتبعات الشمسية، وذلك من وجهة نظر بعض الشركات المصنعة للمتتبعات الشمسية (الهياكل المعدنية المتحركة). وتفضل هذه الشركات استخدام ألواح بإطار معدني مع هياكلها، وذلك لأنها تتمتع بمتانة ميكانيكية أفضل.
صورة (9): الحصة السوقية للألواح الخالية من الإطار. المصدر: تقرير خارطة الطريق الدولية لتكنولوجيا الطاقة الكهروضوئية، الإصدار الثاني عشر.
الحصة السوقية لألواح الزجاج المزدوج (Double Glass)
تجاوزت الحصة السوقية لألواح الزجاج المزدوج 15% في عام 2020، كما أنه من المتوقع أن تتجاوز 30% بحلول عام 2028، وذلك حسب تقرير خارطة الطريق الدولية لتكنولوجيا الطاقة الكهروضوئية، الإصدار الثاني عشر.
