كيفية استخدام الطاقة الشمسية تعتبر الشمس من أهم مصادر الطاقة ويمكن استخدامها مجانًا. سنراجع اليوم على موقع القلعة كيفية استخدام الطاقة الشمسية كمصدر للطاقة المتجددة والنظيفة.
كيفية استخدام الطاقة الشمسية
- هناك العديد من الطرق التي تستخدم فيها الطاقة الشمسية. تعتمد بعض الاستخدامات على تسخير الطاقة الحرارية المنبعثة من الشمس لتسخين المياه، وهذا ما يعرف بسخان المياه الشمسي.
- هناك تطبيقات أخرى تعتمد على تحويل الضوء المنبعث من الشمس إلى طاقة كهربائية باستخدام الألواح الشمسية التي توضع على أسطح المباني لامتصاص أكبر قدر من ضوء الشمس.
- في بعض الدول الأوروبية، مثل ألمانيا، تستخدم الطاقة الحرارية من الشمس لتسخين المياه في حمامات السباحة، ويمكن استخدام هذه الطريقة لإنشاء نظام تدفئة خاص للمنازل.
ولا تفوت قراءة مقالتنا. مشروع الطاقة الشمسية واستخداماتها
استخدام الطاقة الشمسية لتسخين المياه
- لطالما استندت عملية تسخين المياه إلى استخدام الفحم وغيره من مصادر الطاقة غير المتجددة، والتي يتسبب حرقها في إلحاق أضرار جسيمة بالبيئة، ولكن أصبح من الممكن تسخين المياه بالطاقة الشمسية.
- قد تجد بعض الدول أن استخدام الغاز الطبيعي والنفط لتسخين المياه هو حل اقتصادي لها، لكن لا تزال هناك دول أخرى تتجه نحو استخدام الطاقة الشمسية لأنها أرخص بالنسبة لها ولا تنتج ملوثات.
استخدام الطاقة الشمسية لتنقية المياه
- في عملية تطهير المياه يمكن الاعتماد على الحرارة المنبعثة من الشمس حيث يتعرض الماء لحرارة الشمس لساعات كافية وبالتالي يتم تطهير المياه.
- تلجأ العديد من الدول النامية إلى هذه الطريقة، حيث يتم تعبئة المياه والطاقة الشمسية لجعل المياه صالحة للشرب لأن هذه الدول لا تمتلك موارد طبيعية سواء كانت نفطًا أو غازًا طبيعيًا.
توليد الكهرباء باستخدام الألواح الشمسية
- بعد أن ذكرنا كيفية استخدام الطاقة الشمسية في عمليات تسخين وتنقية المياه، سنناقش استخدامها في إنتاج الكهرباء.
- تتكون الخلايا الشمسية من مواد شبه موصلة، وعندما يسقط الضوء على الخلايا، يتم إثارة بعض الإلكترونات، والتي تبدأ في التحرك، وتولد تيارًا كهربائيًا، لكن التيار الكهربائي الناتج عن هذه العملية هو تيار مباشر.
- تحتاج جميع الأجهزة المنزلية إلى طاقة التيار المتردد، لذلك يتم استخدام جهاز يسمى العاكس لتحويل خرج التيار المستمر من الألواح الشمسية إلى طاقة تيار متردد يمكنها تشغيل الأجهزة والآلات.
ولا تتردد في زيارة مقالتنا. بحث عن الطاقة الشمسية ومصادرها جاهزة للطباعة pdf
الطاقة الشمسية واستخدامها في التدفئة
- على الرغم من أنه يبدو أن استخدام الطاقة الشمسية في عمليات التدفئة ليس شائعًا في بلداننا العربية، إلا أنها تظل ممارسة شائعة في العديد من الدول الأوروبية.
- يعتمد هذا الاستخدام على نموذج يُعرف باسم sunroom، حيث تسمح الغرفة المدفئة لأشعة الشمس بالمرور عبر نوافذها الزجاجية الشفافة، والتي تعمل على جمع وتخزين هذه الأشعة داخل الغرفة.
- بعد غروب الشمس، ترتفع درجة حرارة الغرفة بسبب الطاقة الحرارية التي تم تخزينها فيها طوال اليوم.
الطاقة الشمسية واستخدامها في السيارات الكهربائية
- طورت بعض الشركات الكبرى مثل Tesla Motors فكرة توليد الكهرباء من ضوء الشمس واستخدموا هذه الفكرة في إنتاج سيارات كهربائية صديقة للبيئة.
- لا شك في أن انتشار هذه السيارات الكهربائية سيقلل من الانبعاثات الضارة التي تخلفها المركبات التي تعمل بالبنزين.
- تحصل السيارات الكهربائية على حركتها من الطاقة الكهربائية المخزنة في البطاريات المشحونة بالطاقة الشمسية.
- لا تزال هناك تحديات كبيرة لمصنعي هذه المركبات من حيث كمية الطاقة الكهربائية المتوفرة في البطاريات للتأكد من أن السيارة لديها مدى طويل قبل أن تحتاج البطاريات إلى إعادة شحنها.
- التحدي الآخر هو عدد البطاريات ووزنها، حيث يحرص المصنعون على ألا يكون وزن البطاريات ثقيلًا جدًا، حتى لا تقلل من سرعة السيارة.
الحفاظ على الطاقة باستخدام الطاقة الشمسية
- يمكن استخدام بعض أنواع البطاريات لتخزين الطاقة الكهربائية من الألواح الشمسية، حيث يتم شحن البطاريات طوال اليوم عندما تكون الشمس مشرقة.
- في الليل أو أثناء انقطاع التيار الكهربائي، تُستخدم الطاقة الكهربائية المخزنة في البطاريات لتشغيل بعض الأجهزة، وخلال ذلك الوقت تكون البطاريات في مرحلة التفريغ.
- تتطلب عملية شحن البطاريات جهازًا يسمى منظم الجهد، والذي يعمل على تنظيم فرق الجهد عبر طرفي البطارية طوال فترة الشحن حتى لا تتعرض البطارية لفرق الجهد العالي الذي يسببها. تلف
استخدام الطاقة الشمسية في الصناعة
- تلجأ العديد من المصانع إلى الطاقة الشمسية لاحتياجاتها الحرارية، حيث تستخدم المصانع هذه الحرارة لأغراض عديدة منها تحلية المياه ومعالجة المعادن.
- يتم توليد الطاقة الحرارية بعدة طرق، بما في ذلك السخانات المقاومة والألواح الشمسية المتصلة بمضخات الحرارة.
استخدام الطاقة الشمسية في الطبخ
- يهتم الكثير من الناس بكيفية استخدام الطاقة الشمسية في الطهي.
- تُعرف الطريقة الأولى باسم المكثفات الشمسية.
- الطريقة الثانية تسمى الأفران الشمسية.
- تعتمد فكرة تركيز الطاقة الشمسية على خلق بؤرة للضوء باستخدام عاكس دائري بقطر 0.5 إلى 1 متر، والحرارة في هذا البؤرة عالية جدًا، لذا فهي تستخدم في عملية التحضير. .
- أما الأفران التي تعمل بالطاقة الشمسية فهي عبارة عن صناديق معزولة ببعض الأغطية الزجاجية ولكن يمكن فتح هذه الأغطية، وتحتوي هذه الأفران على مرايا تعكس ضوء الشمس داخل الفرن، كما أن الفرن مبطن من الداخل لمنع فقدان الحرارة. :
قد ترغب أيضًا في معرفة مقدار الطاقة الشمسية المطلوبة في المنزل؟
وبهذه الطريقة استعرضنا كيف يمكن استخدام الطاقة الشمسية في أغراض مختلفة، فهي من مصادر الطاقة المتجددة التي لا تسبب أي ضرر للبيئة.