مضخة تعمل بالطاقة الشمسية الحلقة الثانية عشرة من كتاب مبـتـكـرون ومخترعون مصـريـون

مضخة تعمل بالطاقة الشمسية
الحلقة الثانية عشرة من كتاب
مبـتـكـرون
ومخترعون
مصـريـون
تأليف د. أحمد علي عطية الله
الهيئة المصرية العامة للكتاب 1996م
الفصل الثانى
إختراعات للطاقة
مضخة تعمل بالطاقة الشمسية

تعريف بالمخترع :

الآستاذ أحمد الشايب هو شيخ المخترعين فى العصر الحديث فهو الحائز على براءة الاختراع رقم (1) من أكاديمية البحث العلمى والتكنولوجيا عام 1951م، وحائز على عدد كبير من براءات الاختراع بعد ذلك وصل عددها الى 15 اختراعا ، ولم يسبقه فى تسجيل الاختراع فى العصر الحديث سوى دكتور مهندس حسن رجب العالم الشهير فى البرديات الذى سجل اختراعه فى المحكمة المختلطة بالاسكندرية فى منتصف الاربعينات ، وكانت جهة الاختصاص فى ذلك الوقت .
ويعتبر أ. أحمد الشايب هو صاحب فكرة إنشاء جمعية للمخترعين والمبتكرين المصرية ورئيسها منذ إنشائها عام 1984م وحتى الآن(كان مقرها أكاديمية البحث العلمى والتكنولوجيا) .
وعن الاسباب التى جعلته يهوى الاختراع .. يعود بنا الى بنا بالذاكرة الى الوراء الى الثلاثينيات من هذا القرن فيذكر أن وزارة المعرف (التعليم حاليا) كانت تجعل التلاميذ فى المرحلة الابتدائية يمارسون الاشغال اليدوية وكانت تشجعهم بتوفير الادوات والمواد الخام ، وتقيم معرضا سنويا تعرض به المشغولات اليدوية الخزفية والخشبية ، وأخرى من الخيزران ، والورق الملون ، وكان يعرض أيضا نماذج لمساجد ومبان من الابلكاش .
ويذكر الاستاذ أحمد الشايب أنه وهو طالب فى الابتدائى قام بعمل نموذج كامل لقرية ريفية فوق منضدة خشبية ، تحيط بالقرية الاراضى الزراعية التى تخترقها الشوارع ، واشارات ضوئية كانت تضاء بدائرة كهربائية .
وكانت تلك بدايته مع الاختراع والابتكار ، ويرى الاستاذ أحمد الشايب أنه لخلق جيل جديد من المخترعين والمبتكرين يجب توفير قاعات خاصة بالانشطة بالابنية التعليمية الجديدو ، وكذلك يجب توفير لعب أطفال بأسعار زهيدة للأطفال . ففى اليابان ثلاث مدن متخصصة بالكامل لصناعة لعب الاطفال ، وفى السويد برنامج يقال له
Finn Up وترجمته هيا بنا نخترع .
هذا وقد بدأ الاستاذ أحمد الشايب الاختراع الفعلى وهو فى الثلاثينيات بعد أن تخرج من كلية الزراعة ، وكان أول اختراع له هو طلمبة ماء ماصة كابسة ذات إطار مطاطى ، وتوالت بعدها الاختراعات .
مازالت مضخات سحب المياه الجوفية ذات دور حيوى وأساسى حتى فى عصرنا الحديث ، وخصوصاً فى المناطق النائية لسحب المياه الجوفية من باطن الارض وجعلها فى متناول الانسان . من أجل ذلك اخترع السيد/ احمد الشايب شيخ المخترعين العرب مضخة لرفع المياه تعمل بواسطة الطاقة الشمسية ، أو أى مصدر حرارى بالاستعانة بسائل الفريون 113.
تركيب المضخة :
تتركب المضخة من قسمين رئيسيين: قسم أمامي مواجه للحرارة وبه سائل الفريون، والقسم الأخر الخلفي والذي يقوم بسحب الماء.
ويتكون القسم الأمامي كما بألرسم من مجمع مائي بالقسم العلوي، يقوم باستقبال ماء التبريد الذي يدخل في انابيب التبريد من خلال فتحات بأعلي هذه الأنابيب، ثم يخرج من فتحات بأسفلها ليصب في المجمع السفلي الذي يؤخذ منه الماء للاستعمال.وفي وسط هذا القسم الأمامي يوجد قرص نحاس احمر يستقبل الحرارة؛ ليقوم بتوصيلها ألي سائل الفريون الموجود بألفراغ خلف القرص، وهذا الفراغ الذي يحتوي علي سائل الفريون يحتوي علي طبقتين: العلوية لأدخال السائل والصغري لتوفيره عندعمل الصيانة الدورية للمضخة فيتكون من مدخل سفلي للماء به بلف مص كما يوجد ايضا مخرج علوي به بلف طرد، تعلوه ماسورة تصب الماء في اناء استقبال شبه الملعقة ذي ماسورة تصب الماء في مجمع الماء العلوي بألقسم الأمامي، كما يلاحظ ان الأناء الشبية بالملعقة مثبت في رافعة من الدرجة الدرجة الأولي مرتكزة علي حامل مثبت بالنصف الخلفي من المضخة ولموازنة الاناء شبه الملعقة فإنه يثبت في الطرف ألاخر من الرافعة ثقل. الغشاء الكاوتشوك للمضخة فهو يقع خلف الفراغ الذي يحتوي علي سائل الفريون بألقسم الأمامي ويتصل بها ذراع تمتد لنهاية النصف الخلفي من ألمضخة وتنتهي بمقبض، كما أن هذا الذراع متصل بسوستة .
طريقة عمل المضخة:
يتم تحضير الماء فى المضخة فى البداية يدوياحتى يصل الماء الى مواسير تبريد سائل الفريون وبتم ذلك بسحب غشاء الكاوتشوك بواسطة المقبض الموجود فى نهاية الذراع وبعد ذلك تعمل المضحة اوتوماتيكبا كالتالى :
عندما تنعكس اشعة الشمس من على المرآة العاكسة المواجهة للجزء الامامى من المضخة الى القرص النحاس الاحمر فى منتصف الجزء الامامى من المضخة ، تنتقل الحرارة الى سائل الفريون الذى يتمدد ويدفع الغشاء الكاوتشوك للمضخة االى الخلف فيندفع الماء الى داخل المضخة من خلال فتحة دخول الماء السفلى ، ومن خلال مخرج الماء العلوى للمضخة يصعد الماء الى الماسورة العليا التى تصب الماء فى الاناء الشبيه بالملعقة الذى يعمل نتيجة ثقل الماء به الى أسفل فيؤدى ذلك الى حدوث شيئين:
الاول: إنسكاب الماء من اناء استقبال الما ء منإناء استقبال الماء الشبيه بالملعقة الى مجمع الماء العلوى للمضخة والذى يحتوى على أنابيب تبريد يمر الماء من خلالها الى مجمع الماء السفلى الذى يؤخد المياه منه مباشرة للاستعمال . وأثناء مرور الماء فى أنابيب التبريد يؤدى ذلك الى برودة غاز الفريون فينكمش فيعود الغشاء الكاوتشوك الى الامام كوضعه السابق وذلك بواسطة سوستة متصلة بالذراع المثبت به هذا الغشاء .
أما الشئ الثانى:
الذى يحدث أثناء ميل إناء الاستقبال العلوى فهو ان هناك عازل مصنوع من مادة عازلة للحرارة متصل بالطرف الخارجى من إناء استقبال الماء ، فعند ميل هذا الاناء يقوم الحاجز بمنع وصول الاشعة والحرارة الى القرص النحاسى وأثناء مرور الماء فى مواسير التبريد لكى تتم عملية تبريد سائل الفريون دون عائق ، وعندما يفرغ إناء استقبال الماء العلوى الشبيه بالملعقة مابه من ماء فإنه يعود بفعل الثقل الموجود بالرافعة الى وضعه الافقى مما يرفع الحاجز العازل للحرارة الى أعلى فيسمح بذلك القرص النحاسى باستقبال الحرارة ، ويعود سائل الفريون للتمدد مرة أخرى .
وهكذا يستمر عمل المضخة أوتوماتيكيا طول فترة سطوع الشمس .
كما يمكن استمرار عمل المضخة ليلاً ، وأثناء فترات غياب الشمس بوضع أى مصدر حرارى فى مواجهة قرص النحاس فى مواجهة المضخة .
وتجدر الاشارة أن المهندس أحمد محمود الشايب قد حصل عن هذا الاختراع على جائزة أكاديمية البحث العلمى والتكنولوجيا فى مجال الطاقة المتجددة عام 1986م.