أشعة الشمس مصدر للطاقة غير منتهي إذا تم تسخير الطاقة الشمسية بشكل مناسب، فإن هذا المصدر المنتشر للغاية لديه القدرة على تلبية جميع احتياجات الطاقة المستقبلية، لذلك اعددنا لكم هذا الموضوع الغني بمعلومات عن الطاقة الشمسية واستخداماتها وفوائدها.
تعرف على استخدام الطاقة الشمسية في الزراعة
معلومات عن الطاقة الشمسية بشكل عام
في السطور القادمة نوضح لكم معلومات عن الطاقة الشمسية بشكل عام وأهميتها وأهمية الاهتمام بها:
- في القرن الحادي والعشرين من المتوقع أن تصبح الطاقة الشمسية هي المصدر الرئيسي للطاقة المتجددة بسبب إمداداتها التي لا تنضب وطبيعتها غير الملوث، في تناقض صارخ مع الوقود الأحفوري المحدود ، الفحم ، البترول ، والغاز الطبيعي.
- الشمس هي مصدر طاقة قوي للغاية، وضوء الشمس هو إلى حد بعيد أكبر مصدر للطاقة تستقبله الأرض، ولكن شدتها على سطح الأرض منخفضة جدًا في الواقع،هذا بشكل أساسي بسبب الانتشار الإشعاعي الهائل للإشعاع من الشمس البعيدة.
- هناك خسارة إضافية طفيفة نسبيًا بسبب الغلاف الجوي للغيوم والغيوم، التي تمتص أو تشتت ما يصل إلى 54 في المائة من ضوء الشمس القادم.
- يتكون ضوء الشمس الذي يصل إلى الأرض من حوالي 50 بالمائة من الضوء المرئي، و 45 بالمائة من الأشعة تحت الحمراء، وكميات أصغر من الأشعة فوق البنفسجية وأشكال أخرى من الإشعاع الكهرومغناطيسي.
- إن إمكانات الطاقة الشمسية هائلة، حيث تتلقى الأرض حوالي 200.000 مرة من إجمالي القدرة اليومية لتوليد الكهرباء في العالم كل يوم على شكل طاقة شمسية.
- يمكن تحويل الإشعاع الشمسي إما إلى طاقة حرارية (حرارة) أو إلى طاقة كهربائية، على الرغم من أنه من السهل تحقيق الأول.
معلومات عن الطاقة الشمسية وتحويلها إلى طاقة حرارية
كما وضحنا مسبقًا أنه يمكن تحويل الطاقة الشمسية إما إلى طاقة حرارية وإما إلى طاقة كهربائية، في ما يلي نوضح لكم معلومات عن الطاقة الشمسية وتحويلها إلى طاقة حرارية:
- من بين الأجهزة الأكثر شيوعًا المستخدمة لالتقاط الطاقة الشمسية وتحويلها إلى طاقة حرارية مجمعات الألواح المسطحة والتي تستخدم لتطبيقات التدفئة الشمسية.
- نظرًا لأن كثافة الإشعاع الشمسي على سطح الأرض منخفضة جدًا، يجب أن تكون هذه المجمعات كبيرة المساحة.
- حتى في الأجزاء المشمسة من المناطق المعتدلة في العالم، على سبيل المثال يجب أن يكون للمجمع مساحة 40 متر مربع (430 قدم مربع) لجمع طاقة كافية لتلبية احتياجات الطاقة لشخص واحد.
- تتكون جامعات الألواح المسطحة الأكثر استخدامًا على نطاق واسع من لوحة معدنية سوداء مغطاة بورقة واحدة أو صفحتين من الزجاج، يتم تسخينها بواسطة ضوء الشمس الذي يسقط عليها.
- ثم تنتقل هذه الحرارة إلى الهواء أو الماء، وتسمى السوائل الحاملة التي تتدفق بعد الجزء الخلفي من اللوحة.
- يمكن استخدام الحرارة مباشرة، أو يمكن نقلها إلى وسيط آخر للتخزين.
- تستخدم جامعات الألواح المسطحة بشكل شائع في سخانات المياه الشمسية وتدفئة المنزل.
- عادة ما يتم تخزين الحرارة للاستخدام في الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم باستخدام خزانات معزولة لتخزين المياه الساخنة خلال الفترات المشمسة.
- يمكن لمثل هذا النظام أن يزود المنزل بالماء الساخن المسحوب من خزان التخزين، أو مع الماء الدافئ الذي يتدفق عبر الأنابيب في الأرضيات والسقوف، يمكن أن يوفر تدفئة المكان.
- عادةً ما تقوم جامعات الألواح المسطحة بتسخين السوائل الحاملة إلى درجات حرارة تتراوح من 66 إلى 93 درجة مئوية (150 إلى 200 درجة فهرنهايت).
- تتراوح كفاءة هذه المجمعات (أي نسبة الطاقة التي يتم تحويلها إلى طاقة قابلة للاستخدام) من 20 إلى 80 في المائة ، اعتمادًا على تصميم المجمع.
إقرأ فى بحث عن الطاقة الشمسية في مصر
معلومات عن الطاقة الشمسية وتحويلها عن طريق البرك المالحة
توجد طريقة أخرى لتحويل الطاقة الحرارية في الأحواض الشمسية نوضح لكم في ما يلي معلومات عن الطاقة الشمسية وتحويلها عن طريق البرك المالحة:
- يتم تحويل الطاقة الحرارية في الأحواض الشمسية عن طريق أجسام من المياه المالحة مصممة لتجميع الطاقة الشمسية وتخزينها.
- تتيح الحرارة المستخرجة من هذه البرك إنتاج المواد الكيميائية والأغذية والمنسوجات وغيرها من المنتجات الصناعية ويمكن استخدامها أيضًا لتدفئة البيوت الزجاجية وأحواض السباحة ومباني المواشي.
- تستخدم الأحواض الشمسية في بعض الأحيان لإنتاج الكهرباء من خلال استخدام محرك دورة رانكين العضوي، وهو وسيلة فعالة واقتصادية نسبيًا لتحويل الطاقة الشمسية، وهو أمر مفيد بشكل خاص في الأماكن النائية.
- إن أحواض الطاقة الشمسية مكلفة إلى حد ما لتركيبها وصيانتها وهي محدودة بشكل عام بالمناطق الريفية الدافئة.
- على نطاق أصغر، يمكن أيضًا تسخير طاقة الشمس لطهي الطعام في أفران شمسية مصممة خصيصًا.
- عادةً ما تركز الأفران الشمسية ضوء الشمس من منطقة واسعة إلى نقطة مركزية، حيث تقوم وعاء ذات سطح أسود بتحويل ضوء الشمس إلى حرارة. عادة ما تكون الأفران محمولة ولا تحتاج إلى مدخلات وقود أخرى.
معلومات عن الطاقة الشمسية المنزلية
في ما يلي معلومات عن الطاقة الشمسية من حيث استخدامها للمنازل:
-
السخانات الشمسية
هناك نوعان من أنظمة الطاقة الشمسية التي يمكن استخدامها لاستبدال سخانات المياه التقليدية التي تعمل بالغاز أو الكهرباء، تستفيد أنظمة الماء الساخن بالطاقة الشمسية النشطة من مضخات التدوير الميكانيكية التي تقوم بتدوير المياه أو سوائل أخرى من لوحات تجميع الحرارة على السطح إلى خزان، لا تحتوي أنظمة الماء الساخن السلبي على مكونات مضخة ميكانيكية كما أنها تعمل بالفيزياء البسيطة للحرارة التي ترتفع بشكل طبيعي.
-
التهوية والتخلص من العوادم
تعتبر مراوح التهوية من أي نوع فكرة جيدة لأنها تساعد على تقليل تكاليف التبريد عن طريق استنفاد الهواء الساخن من أماكن العلية ومناطق أخرى، يتم توصيل مراوح العادم هذه في التيار الكهربائي المنزلي، والذي يخدم إلى حد ما الغرض الموفر للطاقة، يمكنك شراء مراوح تنفيس السقف المستقلة التي تحتوي على لوحة صغيرة من الخلايا الكهروضوئية التي تعمل بمحرك المروحة دون الحاجة إلى التيار الكهربائي المنزلي على الإطلاق.
معلومات عن الطاقة الشمسية من حيث المميزات
هناك العديد من المميزات للطاقة الشمسية نسردها لكم في ما يلي:
-
تقلل جدًا في الفواتير الشهرية
نظرًا لأن استخدامات الطاقة الشمسية ستلبي احتياجاتك من الطاقة بالكهرباء والغاز وأي من أنواع الوقود التي أنتجها نظامك الشمسي، فسوف تنخفض فواتير الطاقة الخاصة بك، يعتمد المبلغ الذي توفره على فاتورتك على حجم النظام الشمسي واستخدامك للكهرباء أو الحرارة، علاوة على ذلك لن تقوم فقط بالتوفير في فاتورة الكهرباء بل هناك أيضًا إمكانية لتلقي مدفوعات الطاقة الفائضة التي تقوم بتصديرها إلى الشبكة، إذا قمت بتوليد كهرباء أكثر مما تستخدم (مع الأخذ في الاعتبار أن نظام الألواح الشمسية الخاص بك متصل بالشبكة).
-
استخدامات الطاقة الشمسية متنوعة
يمكن استخدام الطاقة الشمسية لأغراض متنوعة، يمكنك توليد الكهرباء (الخلايا الكهروضوئية) أو الحرارة (الطاقة الشمسية الحرارية)، يمكن استخدام الطاقة الشمسية لإنتاج الكهرباء في المناطق التي لا تصل إلى شبكة الطاقة، وتقطير المياه في المناطق ذات إمدادات المياه النظيفة المحدودة وتشغيل الأقمار الصناعية في الفضاء. يمكن أيضًا دمج الطاقة الشمسية في المواد المستخدمة في المباني.
-
الطاقة الشمسية مصدر متجددة للطاقة
من بين جميع مزايا الألواح الشمسية فإن أهم شيء هو أن الطاقة الشمسية هي مصدر طاقة متجددة حقًا، يمكن تسخيرها في جميع مناطق العالم وهي متاحة كل يوم، لا يمكننا نفاد الطاقة الشمسية على عكس بعض مصادر الطاقة الأخرى، تكون الطاقة الشمسية متاحة طالما أن لدينا الشمس، وبالتالي فإن ضوء الشمس سيكون متاحًا لنا لمدة 5 مليارات سنة على الأقل عندما تموت الشمس وفقًا للعلماء.
المراجع
