كيفية الحصول على الطاقة الشمسية

كيفية الحصول على الطاقة الشمسية وكذلك عيوب الطاقة الشمسية، كما سنقوم بذكر مميزات الطاقة الشمسية، وكذلك سنتحدث عن كيفية عمل الطاقة الشمسية للمنازل، كما سنقدم كيفية الحصول على الطاقة الشمسية للمنزل في الليل، وكل هذا من خلال مقالنا هذا تابعونا.

كيفية الحصول على الطاقة الشمسية

1- البطاريات الشمسية:
تعمل البطاريات الشمسية على أساس سقوط الضوء على الأسطح الحساسة للضوء، فيتدفق الكهرباء نتيجة لذلك، ومن الجدير بالذكر أن هذه البطاريات تلعب دوراً مهماً في الأقمار الصناعية الفضائية، كما استخدمت البطاريات الشمسية لتوليد الكهرباء في جزيرة جوز الهند الواقعة قبالة الساحل الأسترالي.
2- المولدات الحرارية:
تقوم المولدات الحرارية على تحويل الحرارة الناتجة عن الطاقة الشمسية بشكل مباشر إلى كهرباء.
3- مشاريع إنتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية:
في مشاريع إنتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية يتم استغلال الطاقة الشمسية المتاحة في المناطق الصحراوية لتحويلها إلى كهرباء.
المواقد الشمسية تُستخدم المواقد الشمسية في المناطق التي تتوفر فيها أشعة الشمس بشكل دائم.
نظام المرايا يمكن استخدام نظام المرايا لتركيز الإشعاع الشمسي على برج ما، حيث يتم تسخين المياه، أو الأملاح إلى درجات حرارة عالية، وفي هذه الحالة يتم إنتاج الكهرباء باستخدام توربينات بخارية، تماما كطريقة عمل محطات الفحم الحجري، والطاقة النووية.
4- الخلايا الضوئية أو الألواح الشمسية:
يمكن استخدام الخلايا الضوئية أو الألواح الشمسية، والتي يتم وضعها فوق سطوح المنازل، وعلى الآلات الحاسبة المحمولة، وخلاياها مصنوعة من مواد شبه موصلة مثل الموجودة في رقائق الكمبيوتر، وعندما تصطدم أشعة الشمس بالخلية، فإنها تحرر الالكترونات من الذرات وبالتالي تتولد الكهرباء مع تحرر الالكترونات.

عيوب الطاقة الشمسية

– تعتبر تكلفة إنشاءِ أنظمةِ أشعةِ الطّاقةِ الشمسيةِ مرتفعةً جداً، لذلك لا يُفضل العديد مِن الأشخاص استخدامها في الأمور الشخصية كالاستخدام المنزلي.
– لا يُمكن الحصول على الطّاقة الشّمسية إلا في فترة النّهار، لذلك لا يُمكن استخدامها، أو الاعتماد عليها أثناء الليل.
– في الأجواء الضبابية والماطرة تقلّ كفاءة استخدام الطاقة الشّمسية كمصدرٍ من مصادرِ توليد الطّاقة.
– يَجب الحرص على تَنظيفِ ألواح الطاقةِ الشمسية باستمرار، وإزالة الأتربة أو الأشياء التي تحجبها عن أشعة الشمس.
– لا يُمكن استخدام ألواحِ الطّاقة الشمسية في الأماكن المغلقة، أو الضيّقة، أو التي لا تصلها أشعة الشمس بشكلٍ كُلي.

مميزات الطاقة الشمسية

– تعتبر من مصادر الطاقة المتجددة الآمنة، حيث يمكن تسخيرها واستغلالها لتلبية احتياجات الطاقة المستقبلية دون أي تلوث للبيئة أو الضرر بطبقة الأوزون.
– إمكانية استخدام تقنيات بسيطة لتوليد الطاقة الكهربائية عند تسليط أشعة الشمس المباشر مقارنتاً مع تقنيات طاقة الرياح التي تحتاج لخبراء ومساحات واسعة ومفتوحة.
– إمكانية الاعتماد عليها كمصدر دائم لتوليد الطاقة الكهربائية أو الحرارية.
– لا تحتاج إلى أي نوع من الوقود لإنتاج الطاقة الكهربائية.
– تعتمد على خلايا كهروضوئية فقط لإنتاج طاقة كهربائية مجانية على مدى طويل دون أي خسائر.
– التقدم الكبير في تطوير ورفع كفاءة تقنيات توليد الطاقة الكهربائية والحرارية من خلال الطاقة الشمسية جعل منها مصدر أساسي لبعض الدول حول العالم.
– يمكن الاعتماد عليها في توفير طاقة كهربائية بشكل دائم دون انقطاع.
– تكلفة صيانة أنظمة الطاقة الشمسية منخفضة، حيث تحتاج فقط إلى تنظيف الألواح الشمسية عدة مرات سنوياً.
– هناك ضمانات من الشركات المصنعة للخلايا الشمسية تصل إلى 25 سنة.
– توفر عليك تكاليف فاتورة الكهرباء الشهرية بفارق كبير.

كيفية عمل الطاقة الشمسية للمنازل؟

كيفية عمل الطاقة الشمسية للمنازل من خلال الألواح الشمسية عن طريق امتصاص ضوء الشمس الخلايا الكهروضوئية، وتوليد طاقة تيار مباشر (DC)، ثم تحويلها إلى طاقة تيار متناوب قابلة للاستخدام (AC) بمساعدة تقنية العاكس، ثم تتدفق طاقة التيار المتردد عبر اللوحة الكهربائية بالمنزل ويتم توزيعها وفقًا لذلك، وتمتص الخلايا الكهروضوئية طاقة الشمس وتحولها إلى كهرباء DC ويقوم العاكس الشمسي بتحويل التيار المستمر من وحدات الطاقة الشمسية إلى كهرباء التيار المتردد، والتي تستخدمها معظم الأجهزة المنزلية.
تتدفق الكهرباء عبر منزلك، وتعمل على تشغيل الأجهزة الإلكترونية يتم تغذية الكهرباء الزائدة التي تنتجها الألواح الشمسية للشبكة الكهربائية.
وتتكون اللوح الشمسي القياسي (المعروف أيضًا باسم الوحدة الشمسية) من طبقة من خلايا السيليكون وإطار معدني وغطاء زجاجي وأسلاك مختلفة للسماح للتيار بالتدفق من خلايا السيليكون، والسيليكون الذري هو مادة غير معدنية لها خصائص موصلة تسمح لها بامتصاص وتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء.
وعندما يتفاعل الضوء مع خلية سيليكون، فإنه يتسبب في تحريك الإلكترونات، مما يؤدي إلى بدء تدفق التيار الكهربائي، ويُعرف هذا باسم “التأثير الكهروضوئي” ، ويصف الوظيفة العامة لتقنية الألواح الشمسية والتأثير الكهروضوئي، يتلخص علم توليد الكهرباء باستخدام الألواح الشمسية في التأثير الكهروضوئي.
وتم اكتشافه لأول مرة في عام 1839 من قبل إدموند بيكريل ويمكن اعتباره بشكل عام خاصية لبعض المواد (المعروفة باسم أشباه الموصلات) التي تسمح لها بتوليد تيار كهربائي عند تعرضها لأشعة الشمس.

كيفية الحصول على الطاقة الشمسية للمنزل في الليل

1- العزل الجيد:
العزل هو المفتاح السري لجعل ألواح الطاقة الشمسية تعمل في وقت الليل أو أي وقت تكون فيه شعاع الشمس ضعيف، حيث إن العزل الجيد يجعل شعاع الشمس قادر على إنتاج طاقة في موسم الشتاء أو في الليل.
كما يمكن أن نقوم بتسخين المياه بطاقة الشمس الطبيعية أو إذا كان المكان لا يصل للشمس مباشرة يمكن استخدام المرايات وألواح الزجاج لتسخين المياه، سنلاحظ وقتها العزل الجيد للألواح حتى أن كانت درجة الحرارة منخفضة.
2- استخدام المرايا:
تستخدم المرايا في العزل الجيد لنحصل على نتيجة جيدة لتسخين المياه في الليل، حيث يكون شعاع الشمس منتشر في الأيام التي بها غيوم وهذه ميزة رائعة ولكن يقلل هذا من فاعلية ألواح الطاقة الشمسية.
حيث إن في فصل الشتاء بالتحديد إذا لم نستطيع تخزين طاقة من الصيف يكون استخدام المرايا حل أفضل لوجود الضوء، وذلك مع الحرص على وضع المرايا في المكان الصحيح.
3- خزان التبادل الحراري:
يقوم خزان التبادل الحراري بتبديل حرارة السوائل وجعلها ساخنة في خزان التخزين، ولكن قبل البداية في التخزين يجب عمل فحص سائل الرادياتير قبل قدوم فصل الشتاء، حيث إن هذا يضمن وجود مياه ساخنة درجة حرارتها تكون مناسبة.