الطاقة المتجددة، أو الطاقة البديلة هي أسماء أخرى للطاقة الشمسية للمنازل، وتسمى بهذه الأسماء لأنها تستمد الطاقة من الشمس وتتجدد وتعمل تلقائيًا، في هذا الموضوع نقدم لكم دليل شامل حول استخدامات الطاقة الشمسية للمنازل.
هل تعلم أيضاً إزاي بتعمل المضخة الشمسية؟
كيف يمكننا الاستفادة من الطاقة الشمسية للمنازل
عند الحديث عن الطاقة الشمسية للمنازل فنحن نتكلم عن استخدام الألواح الشمسية لإنتاج الطاقة وهي تأتي بنوعين رئيسيين:
- الألواح الشمسية الكهروضوئية
- الألواح الشمسية الحرارية المستخدمة لأغراض التدفئة
أولًا الألواح الشمسية الكهروضوئية
- تُستخدم الأنظمة الكهروضوئية (PV) بشكل أوسع وشائع بين المنازل في أنظمة الألواح الشمسية. حيث أنها تحول الأنظمة الكهروضوئية ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء.
- تتكون الخلايا الشمسية من أشباه الموصلات، مثل السيليكون التي تمتص أشعة الشمس وتحولها إلى كهرباء.
- يتم توصيل الخلايا الشمسية كهربائيًا ومعبأة معًا في إطار، يُعرف عمومًا بلوحة شمسية.
- عندما تقوم بتوصيل عدة ألواح شمسية معًا فإنها تشكل مصفوفة شمسية.
- وأخيرًا عند إضافة الكابلات والأقواس والعاكس وما إلى ذلك، يشكل النظام بأكمله نظام الألواح الشمسية.
- يتم توصيل الموصلات الكهربائية بأطراف موجبة وسالبة وبالتالي تشكيل دائرة كهربائية.
- من هناك يمكن التقاط الإلكترونات في شكل تيار كهربائي (كهرباء).
- يحدد هذا التيار جنبًا إلى جنب مع جهد الخلية (والذي هو نتيجة لمجال أو حقول كهربائية مدمجة) الطاقة (أو القوة الكهربائية) التي يمكن أن تنتجها الخلية الشمسية.
- ومن الهام اعتماد الشبكة المتصلة مقابل الأنظمة الكهروضوئية المستقلة، تستفيد الأنظمة المتصلة بالشبكة من شبكة المرافق المحلية لضمان عدم انقطاع الكهرباء.
- إذا كان نظام الألواح الشمسية المحلية الخاصة بك يولد كهرباء أكثر مما تتطلبه أسرتك في يوم واحد، فيمكن إعادة تصدير هذه الطاقة الفائضة إلى الشبكة الوطنية.
- من ناحية أخرى إذا كنت بحاجة إلى كهرباء أكثر مما أنتجته الألواح الشمسية الخاصة بك يمكن للشبكة توفير هذا.
- لا يتم توصيل الأنظمة الكهروضوئية المستقلة بالشبكة، ولكن بدلاً من ذلك يتم شحن نظام البطاريات الشمسية.
- تخزن هذه البطاريات الكهرباء المولدة من لوحاتك.لتشغيل أجهزتك، سيتم استخدام الكهرباء المخزنة من هذه البطاريات.
- تُستخدم الأنظمة المستقلة في المناطق التي لا يمكن توصيلها بالشبكة، وعادة ما تكون أكثر تكلفة من الأنظمة المتصلة بالشبكة لأن البطاريات الشمسية لا تزال مكلفة للغاية.
ثانيًا أنظمة تخزين البطاريات الشمسية
- تعمل البطاريات الشمسية على تخزين الكهرباء المولدة من طاقة الشمس وتسمح لك باستخدامها خلال المساء عندما لا تنتج الألواح الشمسية الكهرباء.
- يمكنك الاستفادة من البطاريات الشمسية سواء كنت متصلاً بالشبكة أم لا.
- تكاليف نظام تخزين البطاريات الشمسية ليست منخفضة اعتمادًا على الحجم والسعة.
- ومع ذلك تؤدي التطورات التكنولوجية إلى حلول جديدة عامًا بعد عام، ومن المحتمل أن تؤدي إلى انخفاض في أسعار البطاريات الشمسية.
ثالثًا مجمعات الطاقة الشمسية الحرارية
- تستخدم الألواح الحرارية الشمسية ضوء الشمس لتسخين المياه المخزنة في أسطوانة، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك لاحتياجات التدفئة المنزلية.
- الألواح الحرارية الشمسية مثبتة على السقف، تمامًا مثل الألواح الشمسية الكهروضوئية، ولكنها تبدو مختلفة قليلاً لأنه بدلاً من الخلايا لديها أنابيب متعددة تسخن الماء.
- التكنولوجيا ذات الصلة هي الألواح الديناميكية الحرارية، التي تستخرج الحرارة من الهواء المحيط.
- يمكن استخدام كل من الألواح الشمسية الحرارية والديناميكية الحرارية، ولكن الأكثر شيوعًا أنها توفر احتياجات المياه الساخنة المنزلية (DHW) المنزلية.
تعرف على حسابات الطاقة الشمسية للمنازل والمضخات
هل الطاقة الشمسية للمنازل مناسبة في الشتاء
بالطبع يدور في ذهنك الآن هذا السؤال، كيف يمكنني أن احصل على الطاقة إذا كان المناخ شتاء، في السطور التالية نوضح لك هل الطاقة الشمسية للمنازل مناسبة في الشتاء:
- تعتبر الطاقة الشمسية للمنازل فعالة للغاية في المناخ البارد والغيوم، وذلك على الرغم من أن كفاءة الطاقة الشمسية للمنازل أعلى في الأيام المشمسة إلا أنها لا تحتاج إلى ضوء الشمس المباشر للعمل، لذلك يمكن أن تنتج الألواح الشمسية أيضًا كمية كبيرة من الكهرباء في الأيام الملبدة بالغيوم وأثناء فصل الشتاء.
- في الواقع الألواح الشمسية أكثر ملاءمة لدرجات الحرارة الباردة، حيث يمكن أن ترتفع درجة حرارة الألواح الشمسية في المناخ الحار، مما يقلل من كفاءتها، لذلك يعتبر الطقس البارد مثاليًا لألواح الطاقة الشمسية للعمل على النحو الأمثل.
- ومن الجدير بالذكر أيضًا أنه تتسبب ظاهرة تعرف باسم “تأثير الثلوج” في جعل الألواح الشمسية فعالة للغاية حتى في المناخات الثلجية.
- حيث يعكس اللون الأبيض للثلج في الواقع ضوء الشمس وبالتالي يمكن إنتاج المزيد من الكهرباء.
- وكلن بالطبع يجب إزالة الثلج من الألواح الشمسية أولاً حتى يعمل النظام.، إذا كانت ألواحك مغطاة بأي شيء فسيقلل من كفاءتها.
مميزات الطاقة الشمسية
إذًا وبعد أن قدمنا لك الكثير من المعلومات حول الطاقة الشمسية للمنازل، لابد وأنك تريد أن تعرف لماذا عليك أن تغير نظامك القائم والذي تحصل من خلاله على الطاقة بالفعل والاعتماد على نظام آخر، في السطور القادمة نقدم لك بعض الأسباب الهامة التي تجعلك تريد أن تقدم على هذه الخطوة الهامة:
- الطاقة الشمسية جيدة للبيئة، الحقيقة الأكثر شيوعًا حول الطاقة الشمسية هي أنها تمثل مصدرًا نظيفًا للطاقة حيث تعد الطاقة الشمسية طريقة رائعة لتقليل بصمة الكربون لديك، لا يوجد أي دراسة تُشير أن الطاقة الشمسية تلوث الطبيعة حيث لا تطلق الطاقة الشمسية أي غازات دفيئة وباستثناء الحاجة إلى مصدر للمياه النظيفة للعمل، فإنها لا تستخدم أي موارد أخرى على الإطلاق، وبالتالي فهي آمنة وصديقة للبيئة.
- الطاقة الشمسية مكتفية ذاتيا وتثبيت الألواح الشمسية على سطحك هو مسار آمن وسهل للحصول على الطاقة لمنزلك.
- الكهرباء الشمسية تجعل منزلك خارج الشبكة، ويعتبر الانخفاض في تكلفة الألواح الشمسية مثالاً رائعًا لسبب زيادة استخدام الطاقة الشمسية مؤخرًا حيث تعتمد الكهرباء التقليدية بشكل كبير على الوقود الأحفوري مثل الفحم والغاز الطبيعي، فهي ليست فقط ضارة بالبيئة، ولكنها أيضًا موارد محدودة، هذا يترجم إلى سوق متقلب، حيث تتغير أسعار الطاقة على مدار اليوم.
- الكهرباء الشمسية تعزز استقلالية الكهرباء الخاصة بك، وذلك من خلال الاستثمار في نظام شمسي بقوة 4 كيلو وات، وهو الحجم المحلي الأكثر شيوعًا، يمكنك بسهولة حماية نفسك من الزيادات غير المتوقعة في أسعار المرافق، والاستمتاع بالكهرباء الرخيصة طوال اليوم – لن تزيد الشمس أبدًا من معدلاتها وتمنحك أمان الطاقة .
- بمجرد الانتهاء من وضع الألواح الشمسية على سطح منزلك، تكون قد وصلت من الناحية الفنية إلى حالة مستقلة عن الطاقة، يمكن أن تساعد أنظمة تخزين البطاريات الشمسية أيضًا في تخزين الكهرباء في الليل وأيام الأمطار.
- تعمل الطاقة الشمسية على تحسين أمان الشبكة، وذلك عندما يتحول الكثير منا إلى الطاقة الشمسية، يقل احتمال تعرضنا لانقطاع التيار الكهربائي أو انقطاع التيار الكهربائي، حيث تعمل كل أسرة لديها خلايا شمسية، كمحطة طاقة صغيرة، وهذا بدوره يمنحنا أمانًا أكبر لشبكة الكهرباء، خاصةً فيما يتعلق بالكوارث الطبيعية أو التي من صنع الإنسان.
- الطاقة الشمسية تخلق فرص العمل وتساعد على النمو الاقتصادي سواء بشكل خاص أو بشكل عام، حيث يمكن مساعدة اقتصادنا الوطني بالطاقة الشمسية، فكلما زاد عدد الأشخاص الذين يختارون استخدام الطاقة الشمسية، زادت احتياجات الشركات لتثبيت الألواح الشمسية، وهذا يخلق وظائف إضافية للعمال المهرة، وبالتالي يحافظ على نمو الاقتصاد.
