استخدام الطاقة الشمسية

تعريف بسيط للطاقة الشمسية.

• الطاقة الشمسية هِيْ الضوء والحرارة التي ترسلها الشمس إلَّى كوكب الأرض كل يوم منذ ملايين السنين.
• هِيْ الطاقة التي يتم توليدها بعد امتصاص الإشعاع الشمسي من خلال استخدام الألواح الشمسية.

استخدام الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء.

• يستخدم عدد لا بأس به من المصانع الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء لوفرة هذه المصانع حيث تعتبر موردا متجددا.
• عملية توليد الكهرباء باستخدام الطاقة الشمسية باستخدام مرايا تتبع الشمس وتعكس أشعة الشمس إلَّى نقطة أعلى برج أنبوبي حيث يمتص السائل الحرارة.
• يتم ضخ هذا السائل بعد تسخينه بالحرارة فِيْ مولد يحوله إلَّى بخار.
  • هذا البخار مسؤول عَنّْ توليد الكهرباء.

تسخين المياه بالطاقة الشمسية

• يتم تسخين المياه بالطاقة الشمسية من خلال سخان شمسي.
• كَمْا أن السخانات الشمسية أقل تكلفة وأنظف من مواقد الفحم التي تعمل بحرق الأخشاب.
• تستخدم الطاقة الشمسية لتسخين المياه فِيْ أكثر من 28 دولة نامية بهدف تنقية المياه وجعلها صالحة للشرب.
  • يتم ذلك عَنّْ طريق ملء الزجاجات البلاستيكية بالماء وتعريضها للشمس لعدة ساعات.

التدفئة الشمسية للمنزل

• تستخدم الطاقة الشمسية لتدفئة المنازل والغرف.
• تسمح ألواح النوافذ أيضًا بمرور ضوء الشمس خلال ساعات النهار، مما يخلق تدفئة ذاتية للغرفة.
• كَمْا يمكن الاستفادة من أشعة الشمس لتدفئة المنزل ليلاً باستخدام الصخور والنباتات كديكور فِيْ غرف المنزل.
  • وذلك لأن الصخور والنباتات لديها القدرة على التقاط وتخزين الحرارة من الشمس.

شحن بطارية تعمل بالطاقة الشمسية

• يتم شحن البطاريات باستخدام منظم الجهد مقدمًا لمنع تلف البطارية.
• تتم عملية شحن البطارية بالطاقة الشمسية عَنّْ طريق وضع البطارية فِيْ أماكن مشمسة خلال النهار.
  • هذا لمساعدة البطارية على امتصاص الحرارة من الشمس.
• يمكن أيضًا استخدام الطاقة الشمسية لشحن جميع أنواع البطاريات، مثل بطاريات ألعاب الفِيْديو وبطاريات الراديو وغيرها.
• يعد شحن البطاريات التي تعمل بالطاقة الشمسية أحد أسرع الطرق المتاحة وأرخصها.
  • الطاقة الشمسية فِيْ الصناعات.
• تستخدم الطاقة الشمسية فِيْ صناعات مثل معالجة المعادن والصناعات الكيماوية.
  • صناعات تحلية المياه وصناعات المنتجات الغذائية.
• بالإضافة إلَّى ذلك، تستخدم المصانع أكثر من طريقة للاستفادة من الطاقة الشمسية، ومن أهم هذه الطرق التقنيات الحرارية الشمسية.
  • سخانات المقاومة، الألواح الكهروضوئية المتصلة بمضخات الحرارة.

استخدام الطاقة الشمسية فِيْ النقل.

• الطاقة الشمسية هِيْ أسلم طاقة مستخدمة فِيْ النقل.
• كَمْا أنه لا يولد انبعاثات أو غازات ضارة بالصحة أو الغلاف الجوي.
• وبالمثل، لا يتم تثبيت الألواح الشمسية فِيْ طراز السيارة المستخدم فِيْ النقل، ولكن يتم إضافة البطاريات المشحونة بالطاقة الشمسية.

مطبخ شمسي

تعتبر هذه الطريقة من أقدم الطرق المعروفة فِيْ العالم منذ القدم، وتستخدم الطاقة الشمسية للطهِيْ بطريقتين

• الأفران الشمسية وهِيْ صناديق معزولة بأغطية زجاجية قابلة للفتح مع مرايا ثانوية.
  • يمكن أن يعكس أشعة الشمس داخل الفرن، كَمْا أن الجزء الداخلي معزول لمنع فقدان الحرارة.
• مكثفات الطاقة الشمسية تستخدم مع عاكس دائري بقطر 5.0-1 يجمع ضوء الشمس ويركزها فِيْ منطقة الطهِيْ.

أهم استخدامات الطاقة الشمسية فِيْ الوقت الحالي

• إضاءة بصرية فِيْ كثير من الأماكن.
• تحلية مياه البحر بإجراء عملية التقطير.
• تشغيل وسائل النقل المختلفة مثل السيارات والطائرات والسفن وحتى الصواريخ. ومع ذلك، فإن هذه الأساليب لا تزال فِيْ المرحلة التجريبية.

ما مقدار الطاقة الشمسية التي تبعثها الشمس إلَّى الأرض

• يتم تصدير الإشعاع الشمسي من الشمس إلَّى الأرض بمقدار 174 بيتاوات.
• حيث تصل هذه الأشعة إلَّى الطبقة العليا من الغلاف الجوي بأكَمْلها.
• لكن 30٪ تنعكس مرة أخرى فِيْ الفضاء.
• تنتقل الصواعق المتبقية، المقدرة بـ 70 ٪، إلَّى الأرض عَنّْ طريق امتصاص السحب والمحيطات والكتل الأرضية.

إيجابيات وسلبيات الطاقة الشمسية

مزايا الطاقة الشمسية

• مصدر أساسي للطاقة المتجددة.
• تختلف استخداماته فِيْ مختلف المجالات.
• لا يحتاج إلَّى تكاليف تصنيع عالية.
• يمكن تحسينه بسهُولة مع التطور التكنولوجي.
• يوفر استهلاك الطاقة الكهربائية.
• مرن للاستخدام حيث يمكن زيادة حجم نظام الخلايا الشمسية حسب الحاجة.
• إنها أيضًا طاقة مستدامة لا تنفد.

سلبيات الطاقة الشمسية

• تكلفتها الأولية مرتفعة مقارنة بأنواع الطاقة الأخرى.
• يعتمد على الطقس وتقل فعاليته مع انخفاض درجة حرارة الشمس.
• تتطلب لوحاتهم أيضًا مناطق كبيرة ومرتفعة ليتم تثبيتها.

أنواع الألواح الشمسية

• الألواح الشمسية أحادية البلورية هِيْ نوع من الألواح الأحادية.
  • إنه الأغلى والأكثر كفاءة للعمل حتى فِيْ الإضاءة المنخفضة.
• الألواح الشمسية الكريستالات هِيْ لوحة شمسية متعددة الكريستالات.
  • إنه يختلف عَنّْ النوع أحادي البلورية.
  • إنه نوع ذو كفاءة متوسطة وأقل تكلفة من النوع البسيط، وله عمر خدمة طويل.
• الألواح الشمسية من النوع الرقيق، وهِيْ سهلة التركيب ومرنة وموحدة فِيْ المظهر.
  • هُو الأكثر اقتصادا من الأنواع السابقة، ولا يتأثر بالتغيرات المناخية.
  • ومع ذلك، فإن لها عيبًا يتمثل فِيْ الكفاءة المنخفضة والحاجة إلَّى عدد أكبر من الألواح للحصول على نفس كَمْية الطاقة مثل النوعين الآخرين، كَمْا أن عمرها الإنتاجي قصير.