الطاقة الشمسية هي أحد مصادر الطاقة المتجددة التي تساعد في القضاء على مشكلة الكهرباء. منذ ظهور الثورة الصناعية والزيادة السكانية والتقدم التكنولوجي، ازدادت الحاجة إلى أشكال مختلفة من الطاقة بشكل كبير لتلبية احتياجات المجتمع من الطاقة للاستخدام الصناعي والمنزلي، وهنا التفاصيل من خلال مقالي.
جدول المحتويات
تفاصيل الطاقة الشمسية
- مصدر للطاقة النظيفة حيث تفيد البيئة. لا تحتوي على نفايات ضارة بالبيئة مثل الكهرباء الصناعية من الوقود الأحفوري. ومن خلال الموقع الرسمي يتجه العالم نحو الطاقة الشمسية كبديل للطاقات الصناعية المتاحة حاليًا حيث أثبتت الأبحاث فاعلية هذه الطاقة.
- إقامة المشاريع التي تعتمد على كمية الإشعاع الشمسي التي تسقط على منطقة معينة وتختلف حسب الموقع الجغرافي للمنطقة والمناخ العام.
- يمكن تعريفه على أنه ضوء ودفء ضوء الشمس الذي يستخدمه البشر لتلبية احتياجاتهم، سواء كان ذلك للتدفئة المباشرة أو لتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء باستخدام الألواح الكهروضوئية.
- يتم توليد الكهرباء من خلال تقنية الخلايا الكهروضوئية التي تمتص حرارة الشمس وتحولها إلى طاقة كهربائية يمكن استخدامها لأغراض مختلفة وتخزينها أيضًا لاستخدامها لاحقًا.
الطاقة الشمسية
أنظمة الطاقة الشمسية
تشمل جميع أنظمة هذه الطاقة
- الألواح الشمسية تتكون الألواح الشمسية الحديثة من العديد من الخلايا الشمسية أو الخلايا الكهروضوئية (PV) التي تولد تيارًا مباشرًا من ضوء الشمس DC.
- العاكس الشمسي تولد الألواح الشمسية تيارًا مباشرًا يحتاج إلى تحويله إلى تيار متردد (AC) يتم استخدامه في منازلنا.
- اللوحة الكهربائية يتم إرسال طاقة التيار المتردد إلى لوحة كهربائية حيث يتم توجيهها إلى دوائر وأجهزة مختلفة في منزلك، ويتم إرسال الكهرباء الزائدة إما إلى نظام تخزين أو إلى شبكة المرافق.
أهمية الطاقة الشمسية كمصدر للطاقة المتجددة
- أشعة الشمس مهمة لكل كائن حي على وجه الأرض. إنها تساعد في الحفاظ على الحياة، والحفاظ على الجو دافئًا، وتزويد الأرض بالضوء الذي تحتاجه للإضاءة.
- تساعد الشمس في عملية التمثيل الضوئي في النباتات، فهي العامل الأساسي في إنجاز هذه المهمة، وإنتاج الأكسجين الذي نتنفسه وإزالة ثاني أكسيد الكربون.
- توفر أشعة الشمس للناس بعض الفيتامينات اللازمة لصحة جيدة، مثل فيتامين د.
- الشمس مصدر نظيف ومتجدد للطاقة، فهي موجودة دائما ولا تضر.
- طاقة نظيفة خالية من النفايات الضارة التي يجب التخلص منها، مثل توليد طاقة الوقود الأحفوري.
- يقلل من التلوث الضوضائي ولا يصدر عنه أي ضوضاء مزعجة.
- هناك دائمًا طاقة لا تنضب، والشمس لا تغرب أبدًا
- المواد المستخدمة أرخص مقارنة بمصادر توليد الطاقة الأخرى.
- الأنظمة المستخدمة متينة ولا تتعفن بسرعة ولا تتطلب صيانة دورية ولها عمر خدمة طويل.
الطاقة الشمسية المستخدمة
- بما أن الشمس متاحة دائمًا، فهي مورد طبيعي لا نهاية له، لذلك يتم استخدامها لتوليد الكهرباء، ومن الممكن التخلي عن شركات الكهرباء تمامًا والتخلص من فواتيرها الباهظة.
- كما يستخدم كوقود للسيارات. توجد الآن سيارات تعمل تحت أشعة الشمس بدلاً من الزيت، وهو أرخص سعرًا وأكثر صداقة للبيئة.
- يستخدم في تعقيم المياه وجعلها صالحة للشرب والاستهلاك الآدمي.
- تولد طاقة حرارية تستخدم لتسخين المياه.
مساوئ الطاقة الشمسية
الطاقة الشمسية لها بعض العيوب، منها
- لم يعد هذا الأداء يعمل في الليل وفي معظم أيام الشتاء بسبب قلة ضوء الشمس.
- يؤثر الغبار والأوساخ على جودة الألواح، لذلك يجب تنظيفها باستمرار، وهو ما يمثل عبئًا على المستخدمين.
- لا يمكن استخدامه في المناطق الباردة المعرضة للمطر.
الطاقة الشمسية
الطاقة الشمسية للمنزل
يقال باستخدام الطاقة الشمسية وتحويلها إلى طاقة كهربائية لسد احتياجات المنزل من الكهرباء حيث يتم استخدامها في
- في تشغيل الأجهزة المختلفة مثل التدفئة والتكييف وغيرها، فإن الاتجاه نحو استخدام طرق جديدة لتوليد الكهرباء وتركيب الألواح الشمسية على أسطح المنازل قد أثبت نفسه بسبب ارتفاع تكاليف الكهرباء.
- يتم استخدامه في المنازل في التطبيقات منخفضة الطاقة، لذلك من الضروري تحقيق التوازن بين الطاقة المولدة والمستهلكة واستخدام بطاريات قابلة لإعادة الشحن بحيث يمكن استخدام نظام الإضاءة ليلاً ونهارًا.
- يتم استخدامه لطهي الطعام باستخدام أفران شمسية مصممة خصيصًا.
- – تزويد المنزل بالماء الساخن حيث أظهرت بعض الدراسات أن ربع استهلاك الطاقة هو لإنتاج الماء الساخن.
تكاليف التركيب
هناك نوعان من الألواح التي تستخدم في توليد هذا النوع من الطاقة في المنازل وهما
- وحدات شمسية أحادية البلورية تعمل بكفاءة عالية في المناطق الباردة.
- تعمل الوحدات متعددة الكريستالات بكفاءة أكبر في المناطق الحارة.
تتراوح الطاقة الإنتاجية للوحدة ما بين 100 و 350 واط والأكثر شيوعًا هي تلك التي تنتج 250 وات والسعر يتراوح بين 130 و 200 دولار للوحة شمسية وتعتمد على معايير أخرى بما في ذلك اسم الشركة المصنعة، و جودة الألواح وشروط الضمان.
وتجدر الإشارة إلى أن تكلفة تركيب الطاقة الشمسية مرتفعة للغاية ولكنها ستكون كافية لسنوات عديدة تصل إلى عشرين عامًا لا يتم خلالها دفع الفواتير ويتم استخدام الكهرباء مجانًا. مع التطور التكنولوجي والمزيد من البحث في استخدام هذه الطاقة لتوليد الكهرباء، تكون التكلفة أقل.
كيف تعمل الألواح الشمسية
عندما تصطدم الفوتونات بالخلية الشمسية، تفقد الذرات إلكتروناتها في آلية تسمى الظاهرة الكهروضوئية. عندما يتم توصيل الجوانب الإيجابية والسلبية للموصلات، يتم تشكيل دائرة كهربائية. عندما تتدفق الإلكترونات، تتشكل الخلايا الكهربائية. كلما زاد عدد اللوحات، يمكن توليد المزيد من الطاقة.
استخدامه، الطاقة الشمسية، الطاقة، التعريف، في وكيف