كيفية استخدام الطاقة الشمسية
كيفية استخدام الطاقة الشمسية، تعتبر الشمس أحد أهم مصادر الطاقة، والتي يمكن استغلال الطاقة الحرارية والضوئية المنبعثة منها بشكل مجاني، وسنستعرض اليوم عبر موقع مقال maqall.net كيفية استخدام الطاقة الشمسية كأحد مصادر الطاقة المتجددة والنظيفة.
كيفية استخدام الطاقة الشمسية
- تتعدد الأشكال التي يتم بها استخدام الطاقة الشمسية، فبعض الاستخدامات تعتمد على استغلال الطاقة الحرارية المنبعثة من الشمس لتسخين المياه وهذا ما يعرف باسم السخان الشمسي.
- هناك استخدامات أخرى تعتمد على تحويل الضوء المنبعث من الشمس إلى طاقة كهربية، وذلك من خلال استخدام الخلايا الشمسية التي يتم تثبيتها فوق أسطح الأبنية لتمتص أكبر قدر من ضوء الشمس.
- في بعض الدول الأوروبية مثل ألمانيا يتم استخدام الطاقة الحرارية الناتجة عن الشمس في تسخين المياه في حمامات السباحة، ويمكن استخدام هذا الأسلوب لإنشاء نظام تدفئة خاص بالمنازل.
ولا يفوتك قراءة مقالنا عن: مشروع الطاقة الشمسية واستخداماتها
استخدام الطاقة الشمسية في تسخين الماء
- لطالما كانت عملية تسخين الماء تعتمد على استخدام الفحم وغيره من مصادر الطاقة الغير متجددة، والتي ينتج عن احتراقها أضرار جسيمة تشكل خطرا على البيئة، إلا أنه أصبح من الممكن تسخين الماء بالطاقة الشمسية.
- قد تجد بعض الدول أن استخدام الغاز الطبيعي والنفط في أعمال تسخين المياه يشكل حلا اقتصاديا لهم، إلا أنه مازالت هناك دول أخرى تتجه نحو استخدام الطاقة الشمسية لكونها أرخص بالنسبة لهم ولا تنتج أي ملوثات.
استخدام الطاقة الشمسية في تطهير الماء
- يمكن الاعتماد على الحرارة المنبعثة من الشمس في عملية تطهير المياه، حيث يتم تعريض الماء لحرارة الشمس لعدد كافي من الساعات، وبذلك يتم تطهير الماء.
- تلجأ الكثير من الدول النامية إلى استخدام هذا الأسلوب فتتم تعبئة المياه في زجاجات واستخدام الطاقة الشمسية لجعل الماء صالحا للشرب، حيث أن تلك الدول لا تمتلك ثروات طبيعية سواء نفط أو غاز طبيعي.
توليد الكهرباء باستعمال الألواح الشمسية
- بعد أن ذكرنا كيفية استخدام الطاقة الشمسية في عمليات تسخين وتطهير المياه، سنتطرق إلى استخداماتها في إنتاج الكهرباء.
- تتكون الألواح الشمسية من مواد شبه موصلة للكهرباء، ومع سقوط الضوء على الخلايا تحدث استثارة لبعض الإلكترونات التي تبدأ في الحركة مكونة تيارا كهربيا، ولكن التيار الكهربي الناتج من هذه العملية يكون تيارا مستمرا.
- جميع الأجهزة المنزلية تحتاج إلى تيار متردد، لذا يتم استخدام جهاز يسمى Inverter والذي يقوم بتحويل التيار المستمر الناتج من الألواح الشمسية إلى تيار متردد يمكن تشغيل الأجهزة والآلات به.
ولا تتردد في زيارة مقالنا عن: بحث عن الطاقة الشمسية ومصادرها جاهز للطباعة pdf
الطاقة الشمسية واستخداماتها في التدفئة
- بينما يبدو استخدام الطاقة الشمسية في عمليات التدفئة ليس استخداما شائعا في دولنا العربية، إلا أنه يبقى استخداما شائعا في العديد من الدول الأوروبية.
- يعتمد هذا الاستخدام على نموذج يعرف باسم الغرفة الشمسية، حيث تسمح الغرفة المراد تدفئتها بمرور أشعة الشمس إليها عبر نوافذها الزجاجية الشفافة، والتي تقوم بوظيفة تجميع تلك الأشعة واختزانها بداخل الغرفة.
- بعد غروب الشمس تكون الغرفة أصبحت دافئة بفضل الطاقة الحرارية التي تم اختزانها بها على مدار ساعات النهار.
الطاقة الشمسية واستخدامها في السيارات الكهربية
- قامت بعض الشركات الكبرى مثل شركة تسلا موتورز بالتطوير على فكرة توليد الكهرباء من ضوء الشمس، فقد استغلوا تلك الفكرة في إنتاج سيارات كهربية صديقة للبيئة.
- لا شك أن انتشار تلك المركبات الكهربية سيعمل على الحد من الانبعاثات الضارة التي تخلفها السيارات العاملة بالوقود.
- تستمد السيارات الكهربية حركتها من خلال الطاقة الكهربية المختزنة في البطاريات التي تم شحنها باستخدام الطاقة الشمسية.
- مازالت هناك تحديات كبيرة أمام مصنعي تلك السيارات فيما يتعلق بكمية الطاقة الكهربية التي يجب أن تتوفر في البطاريات لتضمن للسيارة قطع مسافات طويلة قبل الحاجة إلى إعادة شحن البطاريات.
- يوجد تحدي آخر بشأن عدد البطاريات ووزنها، حيث أن الشركات المصنعة تحرص على ألا يكون وزن البطاريات ثقيلا حتى لا يقلل من سرعة السيارة.
تخزين الطاقة باستخدام الطاقة الشمسية
- يمكن الاستعانة ببعض أنواع البطاريات لتخزين الطاقة الكهربية التي نتجت من الألواح الشمسية، حيث تتم عملية شحن البطاريات طوال النهار أثناء سطوع الشمس.
- في فترات الليل أو عند انقطاع التيار الكهربي يتم استخدام الطاقة الكهربية المختزنة في البطاريات لتشغيل بعض الأجهزة، وفي هذه الأثناء تكون البطاريات في مرحلة تفريغ الشحنات.
- عملية شحن البطاريات تقتضي وجود جهاز يسمى منظم الجهد، والذي يعمل على تنظيم فرق الجهد الكهربي على طرفي البطارية طوال فترة الشحن، حتى لا تتعرض البطارية لفرق جهد مرتفع يؤدي إلى إتلافها.
استخدام الطاقة الشمسية في الصناعة
- تلجأ العديد من المصانع إلى الحصول على احتياجاتها من الحرارة بالاعتماد على الطاقة الشمسية، حيث تستخدم المصانع هذه الحرارة في استخدامات كثيرة من ضمنها عملية تحلية المياه ومعالجة المعادن.
- يتم توليد الطاقة الحرارية من خلال عدة طرق منها سخانات المقاومة، والألواح الشمسية التي يتم توصيلها بالمضخات الحرارية.
استخدام الطاقة الشمسية في أغراض الطهي
- يتساءل الكثير من الناس عن كيفية استخدام الطاقة الشمسية في الطهي:
- الطريقة الأولى تعرف باسم المركزات الشمسية.
- الطريقة الثانية تسمى الأفران الشمسية.
- تعتمد فكرة المركزات الشمسية على تكوين بؤرة من الضوء من خلال استخدام عاكس ذي شكل دائري بقطر يتراوح من 0.5 إلى 1 متر، وتكون الحرارة في هذه البؤرة مرتفعة للغاية، فيتم استغلالها في عملية الطهي.
- أما الأفران الشمسية فتتكون من صناديق يتم عزلها ببعض الأغطية الزجاجية، ولكن هذه الأغطية يمكن فتحها، وتحتوي هذه الأفران على مرايا عاكسة لضوء الشمس داخل الفرن، ويتم تبطين الفرن من الداخل لعدم فقد الحرارة.
كما يمكنك التعرف على: كم يحتاج المنزل من الطاقة الشمسية
وبهذا القدر نكون قد استعرضنا كيفية استخدام الطاقة الشمسية في مختلف الأغراض، فهي أحد مصادر الطاقة المتجددة والتي لا تلحق أي أضرار بالبيئة.