الأوراق البحثية الخاصة بالطاقة الشمسية واستخداماتها جاهزة للنشر، فالطاقة الشمسية هي الطاقة المنبعثة من الشمس، وتعتبر الطاقة الشمسية طاقة صديقة للبيئة لا تلوثها.
تعتبر الطاقة الشمسية أيضًا طاقة متجددة، وقد سخر الإنسان هذه الطاقة لصالحه بعدة طرق تطورت مع تقدم التكنولوجيا.
إحدى هذه الوسائل هي استخدام الطاقة الحرارية المنبعثة من الشمس بإحدى طرق التسخين المباشر أو عن طريق التحويل الميكانيكي من الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية.
كيف تستخدم الطاقة الشمسية لتوليد الحرارة والكهرباء؟
وتجدر الإشارة إلى أن الإنسان أنتج الكهرباء من الحرارة والضوء المنبعث من الشمس، من خلال الظواهر الكهروضوئية واستخدام الألواح الكهروضوئية.
وتنقسم وسائل التكنولوجيا التي تعتمد على الطاقة الشمسية إلى إما أنظمة طاقة شمسية نشطة أو أنظمة طاقة شمسية سلبية.
تعتمد التكنولوجيا التي تستخدم الطاقة الشمسية الإيجابية على استخدام الألواح الكهروضوئية والمجمع الحراري الشمسي.
تعتمد التقنية، التي تستخدم الطاقة الشمسية السلبية، على توجيه أحد المباني نحو الشمس.
اختيار إسفين ذو كتلة حرارية مناسبة أو خصائص تشتت الضوء وتصميم المناطق التي تسمح للهواء بالدوران بشكل طبيعي.
اقرأ أيضًا: مصادر الطاقة غير المتجددة
ما مقدار الطاقة الشمسية التي تصل إلى كوكب الأرض؟
يبلغ إجمالي كمية الطاقة الشمسية التي تمتصها المحيطات وكتل اليابسة والغلاف الجوي حوالي 3.850.000 كيلوجرام في السنة.
يستخدم التمثيل الضوئي حوالي 3000 تريليون جول من هذه الطاقة سنويًا لتكوين الكتلة الحيوية.
استخدام الطاقة الشمسية
تستخدم الطاقة الشمسية لزراعة بعض النباتات
مع الدفيئة يمكن زراعة النباتات عندما لا تكون في الموسم ويمكن زراعة جميع المحاصيل على مدار السنة.
تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية، وتحويل ضوء الشمس إلى حرارة، وتغليف هذه النباتات للاحتفاظ بحرارة الشمس.
تم بناء أول دفيئات حديثة في أوروبا في القرن السادس عشر للحفاظ على بعض النباتات الغريبة التي تم إخراجها من البلاد.
تستخدم الطاقة الشمسية للتدفئة والتبريد والتهوية
تستهلك أنظمة التهوية والتدفئة والتبريد جزءًا كبيرًا من الطاقة المستخدمة، حيث يوفر استخدام الطاقة الشمسية لمثل هذه المهام الكثير.
في الأماكن الباردة، يمكن استخدام الطاقة الشمسية، لأن بعض أنواع المباني تمتص حرارة الشمس أثناء النهار وتستخدمها للتدفئة ليلاً.
تعتبر المدخنة الشمسية أيضًا أحد أنظمة التهوية لأنها تعمل على الطاقة الشمسية السلبية.
يتكون من عمود رأسي متصل بالخارج وكذلك بالداخل وعند ارتفاع درجة حرارة المدخنة.
يتم تسخين الهواء داخل المبنى، مما يؤدي إلى ارتفاع تيار الهواء لأعلى، ويحل محله الهواء البارد.
تستخدم الطاقة الشمسية لتسخين المياه
أيضًا من خلال السخانات الشمسية الموجودة أعلى المنازل مثل الأنابيب المفرغة والألواح المسطحة المصقولة.
تستخدم الطاقة الشمسية في التخطيط المدني والمعماري
أيضًا، تم تصميم المبنى منذ العصور القديمة من خلال الاستفادة من الشمس، وخاصة الطاقة الشمسية السلبية.
تشييد مبانٍ تواجه الجنوب للاستفادة من الطاقة الشمسية، ومنزل الفيلسوف اليوناني “سقراط” أحد الأبنية التي شُيدت لاستخدام الطاقة الشمسية السلبية.
في الآونة الأخيرة، يتم تصميم المباني بمساعدة الكمبيوتر الذي يدمج طرق التدفئة الشمسية والتهوية والتدفئة الشمسية والإضاءة التي تعتمد على ضوء النهار.
تستخدم الطاقة الشمسية في تنقية المياه
الملح والمياه قليلة الملوحة تعمل بالطاقة الشمسية وهي مناسبة للاستهلاك البشري.
استخدم الكيميائيون العرب هذه الطريقة لأول مرة في القرن السادس عشر.
يوجد استاند شمسي بتصميم واحد يعمل على سطح مائل فردي ومزدوج وعمودي ومخروطي ولوحات شفط وعاكس وأجهزة متعددة الوظائف.
تم إنشاء أول معمل لتقطير المياه في عام 1872 في مدينة لاس ساليناس، تشيلي، وهو متخصص في صناعة التعدين.
الطبخ بالطاقة الشمسية
يوجد جهاز يسمى الفرن الشمسي يستخدم الضوء المنبعث من الشمس لطهي الطعام وتجفيفه وبسترته، وينقسم إلى ثلاثة أنواع:
- أفران تسخين.
- أيضا أفران تكثيف منحنية.
- أفران مسطحة.
تتكون صناديق الطهي المعزولة أيضًا من حاوية معزولة وغطاء شفاف ويمكن استخدامها في الظروف الجوية القاسية.
أما الغلايات ذات الألواح المسطحة فهي تتكون من صفيحة عازلة تعكس أشعة الشمس على الغلاية المعزولة وتنتج حرارة عالية.
اخترنا لكم: استخدام الألياف الضوئية في مجال الاتصال
استخدام الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء
يمكن أيضًا تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة ضوئية باستخدام المحولات الكهروضوئية، وتستخدم المحولات الكهروضوئية لتزويد الكهرباء للأجهزة الصغيرة والمتوسطة الحجم.
مثل المتر، وكمصدر للطاقة المتجددة، تحتاج الطاقة الشمسية إلى طاقة الرياح لدعمها، وعادة ما تأتي من البطاريات.
القوارب والسيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية
على الرغم من وجود سيارات تستخدم الألواح الشمسية للحصول على الطاقة التي يحتاجونها لتشغيل السيارة، كذلك تفعل القوارب.
طرق تخزين الطاقة الشمسية
لا يمكن الحصول على الطاقة الشمسية في الليل، لذا كان تخزينها أمرًا مهمًا
لأنه يتم تخزينه باستخدام نظام الكتلة الحرارية الذي يخزن الطاقة الشمسية على شكل حرارة مناسبة للاستخدام المنزلي.
تستخدم أجهزة التخزين الحرارية أيضًا مواد ذات سعة حرارية عالية، مثل التربة والمياه والصخور.
يمكن تخزين الطاقة الشمسية باستخدام الأملاح الذائبة لأن الأملاح ذات سعة حرارية عالية وتكلفة منخفضة.
قد تكون مهتمًا أيضًا. البحث عن الطاقة ومصادرها واستخداماتها
كانت هذه لمحة موجزة عن الطاقة الشمسية وتطبيقاتها المختلفة في ورقة بحثية عن الطاقة الشمسية واستخداماتها جاهزة للطباعة ويمكنك الحصول على معلومات كافية حول مقالة الطاقة الشمسية.