نظام ذكي لإدارة الطاقة الشمسية ابتكار طلاب جامعة حلوان التكنولوجية الدولية  

 يواصل طلاب جامعة حلوان التكنولوجية الدولية تقديم مشروعات مبتكرة تجمع بين الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء والبرمجيات والأنظمة الإلكترونية، بما يعكس توجه الجامعة نحو بناء جيل قادر على صناعة حلول تكنولوجية حقيقية تخدم المجتمع.

ويأتي مشروع التخرج من بين هذه المشروعات المتميزة : مشروع يهدف إلى تطوير نظام ذكي ومتكامل لإدارة الألواح الشمسية، يعمل على زيادة كفاءة إنتاج الطاقة وتقليل الفاقد وتحسين أداء الألواح وتقليل تكاليف الصيانة، من خلال دمج تقنيات Artificial Intelligence (AI) وInternet of Things (IoT) مع أنظمة التتبع والتنظيف والمراقبة اللحظية.

واستطاع فريق المشروع تحويل الفكرة إلى نظام متكامل يجمع بين المكونات الإلكترونية والميكانيكية والبرمجية وتطبيقات الهاتف المحمول، لتقديم نموذج عملي لإدارة الطاقة الشمسية بصورة أكثر ذكاءً وكفاءة.

يعتمد المشروع على مجموعة من التقنيات والحساسات التي تعمل معًا لمتابعة حالة اللوح الشمسي وتحسين طريقة تشغيله.

ويستخدم النظام حساسات LDR لتحديد اتجاه الإضاءة ومتابعة حركة الشمس، ومن ثم تحريك اللوح الشمسي تلقائيًا باستخدام Servo Motors، بما يساعد على الحفاظ على أفضل زاوية ممكنة تجاه الشمس والاستفادة بصورة أكبر من الطاقة الشمسية المتاحة.

ولا يقتصر النظام على تتبع الشمس فقط، وإنما يقوم بمراقبة مجموعة من المتغيرات المهمة بصورة مستمرة، حيث يتابع:
- الجهد الكهربائي Voltage
- التيار الكهربائي Current
- درجة الحرارة Temperature
- حالة اللوح الشمسي
- حالة الطقس وسقوط الأمطار

كما تم تصميم النظام بحيث يستطيع إيقاف تشغيل النظام عند سقوط الأمطار، إلى جانب تشغيل نظام التنظيف عند الحاجة، بما يساعد على الحفاظ على كفاءة الألواح وتقليل تراكم الأتربة والعوامل التي يمكن أن تؤثر على إنتاج الطاقة.

ويمثل دمج Artificial Intelligence وInternet of Things أحد أهم الجوانب التي تمنح المشروع طابعه الذكي..فبدلًا من أن يكون اللوح الشمسي مجرد مصدر لإنتاج الطاقة، يتحول النظام إلى منظومة قادرة على جمع البيانات ومتابعتها وتحليلها، بما يتيح للمستخدم مراقبة أداء النظام واتخاذ قرارات التشغيل والإيقاف بصورة أكثر مرونة.

كما يفتح هذا التكامل المجال أمام تطوير النظام مستقبلًا ليصبح أكثر قدرة على التنبؤ بالأعطال وتحليل معدلات الإنتاج واكتشاف التغيرات غير الطبيعية في أداء الألواح، بما يدعم مفهوم الصيانة الذكية والإدارة الذكية للطاقة.

ولم يتوقف الابتكار عند تصميم النظام نفسه، حيث قام الطلاب بتطوير Mobile Application باستخدام Flutter وربطه بمنصة Supabase، ليصبح المستخدم قادرًا على متابعة نظام الطاقة الشمسية من هاتفه بصورة مباشرة.

ويتيح التطبيق للمستخدم:
- متابعة بيانات النظام لحظيًا.
- مراقبة الجهد والتيار ودرجة الحرارة.
- معرفة حالة اللوح الشمسي.
- متابعة حالة سقوط الأمطار.
- تشغيل وإيقاف نظام تتبع الشمس عن بُعد.
- تشغيل وإيقاف نظام التنظيف عن بُعد.
- عرض إحصائيات إنتاج الطاقة.
- استقبال التنبيهات المتعلقة بحالة النظام وبذلك يقدم المشروع تجربة متكاملة تجمع بين النظام الفيزيائي الموجود على أرض الواقع والتطبيق الرقمي الذي يسمح للمستخدم بالتحكم والمتابعة من أي مكان.

يهدف المشروع في الأساس إلى تقديم نظام ذكي متكامل لإدارة الألواح الشمسية، قادر على المساهمة في زيادة إنتاج الطاقة والاستفادة القصوى من ضوء الشمس، إلى جانب تقليل الفاقد وتكاليف الصيانة وتحسين كفاءة التشغيل.

كما يعمل النظام على توفير تنظيف تلقائي للألواح ومراقبة مستمرة لحالتها، بما يقلل الحاجة إلى التدخل اليدوي، ويوفر للمستخدم إمكانية متابعة النظام والتحكم فيه بصورة لحظية من خلال تطبيق الهاتف المحمول.

ويعكس المشروع توجها واضحا نحو توظيف التكنولوجيا في دعم الطاقة النظيفة والمستدامة، من خلال تطوير أنظمة أكثر ذكاءً وقدرة على التكيف مع الظروف المحيطة.