كيفية الحصول على الطاقة الشمسية وكذلك عيوب الطاقة الشمسية. وسنذكر أيضًا مميزات الطاقة الشمسية، وسنتحدث أيضًا عن كيفية عمل الطاقة الشمسية للمنازل. كما سنقدم كيفية الحصول على الطاقة الشمسية للمنزل ليلاً، وكل ذلك من خلال مقالتنا. تابعنا.
كيفية الحصول على الطاقة الشمسية
1- البطاريات الشمسية :
تعمل البطاريات الشمسية على أساس سقوط الضوء على الأسطح الحساسة للضوء، فتتدفق الكهرباء نتيجة لذلك. ومن الجدير بالذكر أن هذه البطاريات تلعب دورًا مهمًا في الأقمار الصناعية الفضائية. كما تم استخدام البطاريات الشمسية لتوليد الكهرباء في جزيرة كوكونت الواقعة قبالة الساحل الأسترالي.
2- المولدات الحرارية :
تقوم المولدات الحرارية بتحويل الحرارة الناتجة عن الطاقة الشمسية مباشرة إلى كهرباء.
3- مشاريع إنتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية :
وفي مشاريع إنتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية يتم استغلال الطاقة الشمسية المتوفرة في المناطق الصحراوية لتحويلها إلى كهرباء.
الطباخات الشمسية تستخدم الطباخات الشمسية في المناطق التي يتوفر فيها ضوء الشمس دائمًا.
نظام المرآة يمكن استخدام نظام المرآة لتركيز الإشعاع الشمسي على برج، حيث يتم تسخين الماء أو الأملاح إلى درجات حرارة عالية، وفي هذه الحالة يتم إنتاج الكهرباء باستخدام التوربينات البخارية، تماماً مثل طريقة عمل محطات الفحم والطاقة النووية.
4- الخلايا الكهروضوئية أو الألواح الشمسية :
ويمكن استخدام الخلايا الكهروضوئية أو الألواح الشمسية التي يتم وضعها على أسطح المنازل وعلى الآلات الحاسبة المحمولة. وتتكون خلاياها من مواد شبه موصلة مثل تلك الموجودة في رقائق الكمبيوتر. عندما يضرب ضوء الشمس الخلية، فإنه يحرر الإلكترونات من الذرات وبالتالي يتم توليد الكهرباء مع إطلاق الإلكترونات.
عيوب الطاقة الشمسية
تعتبر تكلفة إنشاء أنظمة الطاقة الشمسية مرتفعة للغاية، لذلك لا يفضل الكثير من الأشخاص استخدامها في الأمور الشخصية مثل الاستخدام المنزلي.
الطاقة الشمسية لا يمكن الحصول عليها إلا خلال النهار، لذلك لا يمكن استخدامها أو الاعتماد عليها أثناء الليل.
وفي الطقس الضبابي والممطر، تقل كفاءة استخدام الطاقة الشمسية كمصدر لتوليد الطاقة.
– يجب الحرص على تنظيف الألواح الشمسية بانتظام، وإزالة الغبار أو الأشياء التي تحجبها عن أشعة الشمس.
– لا يجوز استخدام الألواح الشمسية في الأماكن المغلقة أو الضيقة أو المناطق التي لا تصلها أشعة الشمس بشكل كامل.
مزايا الطاقة الشمسية
ويعتبر مصدراً آمناً للطاقة المتجددة، حيث يمكن تسخيره واستغلاله لتلبية الاحتياجات المستقبلية من الطاقة دون حدوث أي تلوث بيئي أو إضرار بطبقة الأوزون.
إمكانية استخدام تقنيات بسيطة لتوليد الطاقة الكهربائية عند التعرض لأشعة الشمس المباشرة، مقارنة بتقنيات طاقة الرياح التي تحتاج إلى خبراء ومساحات واسعة ومفتوحة.
– إمكانية الاعتماد عليه كمصدر دائم لتوليد الطاقة الكهربائية أو الحرارية.
– لا تحتاج إلى أي نوع من الوقود لإنتاج الطاقة الكهربائية.
وتعتمد على الخلايا الكهروضوئية فقط لإنتاج طاقة كهربائية مجانية على مدى فترة طويلة دون أي خسائر.
إن التقدم الكبير في تطوير ورفع كفاءة تقنيات توليد الطاقة الكهربائية والحرارية من خلال الطاقة الشمسية جعلها مصدراً أساسياً لبعض الدول حول العالم.
– يمكن الاعتماد عليه في توفير الطاقة الكهربائية بشكل دائم دون انقطاع.
تكلفة صيانة أنظمة الطاقة الشمسية منخفضة، حيث لا تحتاج إلا إلى تنظيف الألواح الشمسية عدة مرات في السنة.
– توجد ضمانات من الشركات المصنعة للخلايا الشمسية تصل إلى 25 سنة.
– يوفر عليك تكاليف فاتورة الكهرباء الشهرية بنسبة كبيرة.
كيف تعمل الطاقة الشمسية للمنازل؟
كيف تعمل الطاقة الشمسية للمنازل من خلال الألواح الشمسية: من خلال امتصاص أشعة الشمس، تقوم الخلايا الكهروضوئية بتوليد طاقة التيار المباشر (DC)، ثم تحويلها إلى طاقة تيار متناوب (AC) قابلة للاستخدام بمساعدة تقنية العاكس. بعد ذلك، تتدفق طاقة التيار المتردد عبر اللوحة الكهربائية للمنزل ويتم توزيعها وفقًا لذلك، حيث تمتص الخلايا الكهروضوئية طاقة الشمس وتحولها إلى كهرباء تيار مستمر ويقوم العاكس الشمسي بتحويل تيار التيار المستمر من الوحدات الشمسية إلى كهرباء تيار متردد، والتي تستخدمها معظم الأجهزة المنزلية.
تتدفق الكهرباء عبر منزلك، وتعمل على تشغيل الأجهزة الإلكترونية. يتم تغذية الكهرباء الزائدة التي تنتجها الألواح الشمسية إلى الشبكة الكهربائية.
تتكون اللوحة الشمسية القياسية (المعروفة أيضًا باسم الوحدة الشمسية) من طبقة من خلايا السيليكون، وإطار معدني، وغطاء زجاجي، وأسلاك مختلفة للسماح بتدفق التيار من خلايا السيليكون. السيليكون الذري هو مادة غير معدنية لها خصائص موصلة تسمح لها بامتصاص ضوء الشمس وتحويله إلى كهرباء.
عندما يتفاعل الضوء مع خلية السيليكون، فإنه يتسبب في تحرك الإلكترونات، مما يتسبب في بدء تدفق التيار الكهربائي. ويعرف هذا باسم “التأثير الكهروضوئي”، ويصف الوظيفة العامة لتكنولوجيا الألواح الشمسية والتأثير الكهروضوئي. ويتلخص علم توليد الكهرباء باستخدام الألواح الشمسية في التأثير الكهروضوئي.
تم 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 ليلا
1- العزل الجيد :
العزل هو المفتاح السري لجعل الألواح الشمسية تعمل ليلاً أو في أي وقت تكون فيه أشعة الشمس ضعيفة، فالعزل الجيد يجعل أشعة الشمس قادرة على إنتاج الطاقة في فصل الشتاء أو في الليل.
كما يمكننا تسخين المياه بطاقة ضوء الشمس الطبيعية، أو إذا كان المكان لا تصله الشمس مباشرة يمكننا استخدام المرايا والألواح الزجاجية لتسخين المياه. وسوف نلاحظ بعد ذلك عزل جيد للألواح، حتى لو كانت درجة الحرارة منخفضة.
2- استخدام المرايا:
تستخدم المرايا للعزل الجيد للحصول على نتيجة جيدة لتسخين المياه ليلاً، حيث تنتشر أشعة الشمس في الأيام الغائمة، وهي ميزة كبيرة، لكن هذا يقلل من فعالية الألواح الشمسية.
خاصة في فصل الشتاء، إذا لم نتمكن من تخزين الطاقة من الصيف، فإن استخدام المرايا هو الحل الأفضل لوجود الضوء، مع الحرص على وضع المرايا في مكانها الصحيح.
3- خزان التبادل الحراري :
يقوم خزان التبادل الحراري بتبادل درجة حرارة السوائل ويجعلها ساخنة في خزان التخزين. لكن قبل البدء بالتخزين يجب فحص سائل الردياتير قبل حلول فصل الشتاء، حيث يضمن ذلك وجود الماء الساخن بدرجة حرارة مناسبة.