نتائج واعدة في تقنيات تخزين الطاقة الحرارية… بجهد بحثي لأستاذ في كلية الهندسة

نشر الأستاذ الدكتور أحمد كاظم الشرع، التدريسي في كلية الهندسة، بحثًا علميًا بعنوان:

[Experimental study of solar thermal energy storage finned tanks filled with different storage materials (PCM, gravel, and water)]

في مجلة Results in Engineering الصادرة عن دار النشر العالمية Elsevier.

تُعد هذه المجلة من المجلات الرصينة في مجال الهندسة، حيث تحظى بتصنيفات عالية على مستوى عالمي، إذ يبلغ معامل التأثير (Impact Factor) للمجلة 6.0، في حين يبلغ مؤشر CiteScore لها 5.8، مما يضعها ضمن الربع الأول (Q1) في تصنيف المجلات الهندسية متعددة التخصصات.

يتناول البحث دراسة تجريبية لتقييم الأداء الحراري لأنظمة تخزين الطاقة الشمسية باستخدام خزانات مزوّدة بزعنفة حرارية، ومملوءة بمواد مختلفة تشمل: المادة متغيرة الطور (PCM)، والحصى، والماء. وقد أظهرت النتائج أن خزان الـ PCM تفوق من حيث كفاءة الأداء الحراري وقدرته على تقليل فقدان الحرارة وتخزين كميات أكبر من الطاقة لفترات أطول مقارنة بباقي الوسائط.

تضمّن البحث دراسة ثلاث خزانات مزوّدة بـ 29 زعنفة محيطية ومغلّفة بعازل حراري لتقليل الفقد الحراري، حيث جرى تحليل الأداء الحراري من خلال تتبع التغير في درجات الحرارة أثناء عمليات الشحن والتفريغ، وحساب كمية الطاقة المخزنة في كل نوع من الوسائط.

أظهرت النتائج أن خزان الـ PCM تفوّق في الأداء، حيث سجّل أدنى معدلات لفقدان الحرارة خلال مرحلة تفريغ الطاقة، بلغت 6.184 و6.505 و5.998 و8.221 و9.388 واط خلال خمس ساعات الذروة، مقارنة بخزان الماء وخزان الحصى اللذين سجّلا معدلات أعلى. كما أظهرت النتائج أن خزان الـ PCM خزن طاقة حرارية مقدارها 0.87 كيلو واط/ساعة، أي بزيادة بلغت 135% و770% مقارنة بخزاني الماء والحصى على التوالي.

يؤكد هذا البحث على الإمكانية الكبيرة لاستخدام المادة متغيرة الطور كوسيط فعّال في نظم تخزين الطاقة الحرارية، لقدرتها العالية على الحفاظ على درجات حرارة مرتفعة لفترات أطول وتخزين كميات أكبر من الطاقة.

يُبرز هذا الإنجاز العلمي مكانة كلية الهندسة في مجال البحث العلمي، ويعكس التزامها بتقديم بحوث ذات جودة عالية تسهم في تطوير المعرفة الهندسية..