اختراعات واكتشافات

تعريف الطاقة الشمسية وكيفية عملها

الواح الطاقة الشمسية

الطاقة الشمسية هي مصدر طاقة نظيف ومتجدد، وتلعب دورًا مهمًا في مستقبل الطاقة العالمي. تعرف معنا على تعريفها وأنواعها وكيفية عملها.

الطاقة الشمسية

الطاقة الشمسية هي المصدر النهائي المسؤول عن جميع أنظمة الطقس لدينا ومصادر الطاقة على الأرض، والإشعاع الشمسي يضرب سطح الكوكب كل ساعة لسد احتياجاتنا العالمية من الطاقة نظريًا لما يقرب من عام كامل.
في قلب الشمس، تنتج تفاعلات الاندماج النووي كميات هائلة من الطاقة التي تشع للخارج من سطح الشمس إلى الفضاء في شكل ضوء وحرارة.

يمكن تسخير الطاقة الشمسية وتحويلها إلى طاقة قابلة للاستخدام باستخدام الخلايا الكهروضوئية أو المجمعات الحرارية الشمسية. على الرغم من أن الطاقة الشمسية لا تمثل سوى قدرًا صغيرًا من الاستخدام العالمي الشامل للطاقة، فإن انخفاض تكلفة تركيب الألواح الشمسية يعني أن المزيد من الناس في أماكن أكثر يمكنهم الاستفادة من الطاقة الشمسية.

استخدام الطاقة الشمسية للحصول على طاقة قابلة للاستخدام

هناك طرق عديدة لاستخدام الطاقة من الشمس. الطريقتان الرئيسيتان لاستخدام الطاقة من الشمس هما الخلايا الكهروضوئية والتقاط الحرارة الشمسية.

الطاقة الشمسية الكهروضوئية

تعد الخلايا الكهروضوئية أكثر شيوعًا لمشاريع الكهرباء الأصغر حجمًا (مثل تركيبات الألواح الشمسية السكنية)، وعادةً ما يتم استخدام التقاط الطاقة الشمسية الحرارية فقط لإنتاج الكهرباء على نطاقات ضخمة في منشآت الطاقة الشمسية. بالإضافة إلى إنتاج الكهرباء، يمكن استخدام الاختلافات في درجات الحرارة المنخفضة لمشاريع الطاقة الشمسية الحرارية للتدفئة والتبريد.

الطاقة الشمسية هي واحدة من أسرع مصادر الطاقة نموًا وأرخصها في العالم، وستستمر في الانتشار بسرعة في السنوات القادمة مع تحسن تقنية الألواح الشمسية كل عام.

الواح الطاقة الشمسية

النظام الشمسي الكهروضوئي

الطريقة الشائعة للاستفادة من الطاقة الشمسية هي استخدام النظام الشمسي الكهروضوئي (PV). باستخدام نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية، حيث تقوم الألواح الشمسية بتحويل ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء يمكن استخدامها على الفور، أو تخزينها في بطاريات شمسية.

إقرأ أيضا  كل ما تريد معرفته عن محطة الفضاء الدولية

كما تقوم الألواح الشمسية بتحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء قابلة للاستخدام من خلال عملية تعرف باسم التأثير الكهروضوئي. حيث يضرب ضوء الشمس الوارد مادة شبه موصلة (عادةً السيليكون)، مما يؤدي إلى تحريكها وتوليد تيار كهربائي يمكن التقاطه بالأسلاك.

يُعرف هذا التيار بالكهرباء المباشرة (DC) ويجب تحويله إلى تيار متناوب (AC) باستخدام محول الطاقة الشمسية. هذا التحويل ضروري لأن الشبكة الكهربائية الأمريكية تعمل باستخدام كهرباء التيار المتردد، كما تفعل معظم الأجهزة الكهربائية المنزلية.

يمكن التقاط الطاقة الشمسية على عدة مستويات باستخدام الخلايا الكهروضوئية، ويعتبر تركيب الواح الطاقة الشمسية طريقة ذكية لتوفير المال على فاتورة الكهرباء مع تقليل اعتمادك على الوقود الأحفوري غير المتجدد.

اقرأ أيضًا:

الطاقة الشمسية الحرارية

الطريقة الثانية لاستخدام الواح الطاقة الشمسية هي التقاط الحرارة من الإشعاع الشمسي مباشرةً واستخدام تلك الحرارة بعدة طرق. الطاقة الحرارية الشمسية لها نطاق أوسع من الاستخدامات من النظام الكهروضوئي، ولكن استخدام الطاقة الحرارية الشمسية لتوليد الكهرباء على نطاقات صغيرة ليس عمليًا مثل استخدام الخلايا الكهروضوئية.

هناك ثلاثة أنواع عامة من الطاقة الحرارية الشمسية المستخدمة:

  • درجة حرارة منخفضة: تستخدم لتدفئة وتبريد الهواء كوسيلة للتحكم في المناخ.
  • درجة حرارة متوسطة: تستخدم لتسخين المياه بالطاقة الشمسية.
  • درجة حرارة عالية: تستخدم لتوليد الطاقة الكهربائية.

تُستخدم أنظمة الطاقة الحرارية الشمسية ذات درجة الحرارة العالية لتوليد الكهرباء على نطاق أوسع. في محطة الطاقة الشمسية الحرارية، تركز المرايا أشعة الشمس على أنابيب تحتوي على سائل يمكنه الاحتفاظ بالطاقة الحرارية جيدًا. يمكن بعد ذلك استخدام هذا السائل المسخن لتحويل الماء إلى بخار، والذي يمكنه بعد ذلك تحويل التوربينات وتوليد الكهرباء.

إقرأ أيضا  تعلم اللغة الفرنسية معنا من خلال هذه المواقع المجانية

تعد الطاقة الشمسة من مصادر الطاقة التي ينظر إليها العالم الآن للحصول على الكهرباء ولتسخين وللتدفئة.

المصدر

السابق
البوتيل تحاميل مهبلية Albothyl بوليكريسولين لعلاج التهابات المهبل الفطرية والبكتيرية
التالي
كيف يمكنك صنع عطرك الخاص بك في المنزل؟
guest
0 تعليقات
Inline Feedbacks
View all comments