تعريف الطاقة الشمسية وأهميتها

تعرف الطاقة الشمسية أنها الطاقة الناتجة من الشمس، التي تعتبر قلب المجموعة الشمسية وهي أقرب النجوم إلى كوكب الأرض، ويمكن تعريف الطاقة الشمسية أيضا بأنها الإشعاع الشمسي أو ما يعرف بالطاقة الشمسية المنبعثة من الشمس إلى كوكب الأرض له أهمية كبرى للحياة على الأرض لجميع الكائنات الحية، وفيما يلي في موقع مفاهيم نتعرف على فوائد الطاقة الشمسية، تابعونا...

للنشر

واتس اب شارك غرد شارك

جدول المحتويات

• الشّمس
• تعريف الطاقة الشمسية المتجددة
• مصادر الطاقة الشمسية
• موضوع عن الطاقة الشمسية وفوائدها
• تطبيقات استغلال الطاقة الشمسية
  • أولا: التطبيقات القديمة لاستغلال الطاقة الشمسية
  • ثانيا: التطبيقات الحديثة لاستغلال الطاقة الشمسية
• مميزات استخدام الطاقة الشمسية
• فوائد الطاقة الشمسية للبيئة
• الطاقة الشمسية واستخداماتها المنزلية
• الأساليب المتعددة لتخزين الطاقة الشمسية
• مشروع الطاقة الشمسية
• الأسئلة التي يطرحها الآخرون حول تعريف الطاقة الشمسية
  • ما الفرق بين ألواح الطاقة الشمسية الزرقاء والسوداء؟
  • كيف تعمل الطاقة الشمسية؟
  • ما هي مكونات الطاقة الشمسية؟
  • متى تم اختراع الطاقة الشمسية؟
  • ما هي افضل انواع الالواح الشمسية؟
  • كم يحتاج البيت من الواح الطاقة الشمسية؟

الشّمس

• هي أقرب النجوم إلى الأرض حيث تقدر المسافة بين الشمس والأرض حوالي 26 ألف سنة ضوئيّة ويقدر العلماء عمر الشمس بحوالي 4.5 مليار سنة.
• والجاذبية الضخمة الموجودة لدي الشمس هي المسؤولة عن ثبات كافة النجوم والكواكب داخل المجموعة الشمسية سواء كانت الكواكب الصغيرة أو الكبيرة كلا يدور في مداره.

تعريف الطاقة الشمسية المتجددة

من أهم التعريفات التي تختص بوصف الطاقة الشمسية الأتي:

• أنها الإشعاع الشمسي أو الطاقة الشمسية هي الطاقة المنبعثة من الشمس بشكل أساسي على هيئة ضوء وحرارة وهي ناتج التفاعلات النووية داخل الشمس، للطاقة الشمسية أهمية كبيرة لكوكب الأرض ولجميع الكائنات التي توجد على سطحها، وهي من أنواع الطاقة المتجددة التي يحصل عليها الإنسان بشكل يومي وبدون أي تكلفة.
• وكمية الطاقة الناتجة من الشمس تفوق متطلبات الطاقة الموجودة حالياً عمومًا في العالم، وفي حال تم استغلال تلك الطاقة بالشكل الأمثل المناسب وسوف تلبي جميع الاحتياجات من الطاقة المستقبلية.

مصادر الطاقة الشمسية

هناك عدة أنواع مصادر الطاقة الشمسية والتي يمكن من خلالها الحصول والاستفادة من الطاقة الشمسية، ومن أنواع الطاقة الشمسية ما يلي:

• الإشعاع الشمسي المباشر: وهي كمية ضوء الشمس الذي يصل إلى سطح الأرض.
• الطاقة الحرارية: هي الطاقة التي يمكن من خلال الألواح الشمسية تحويل أشعة الشمس إلى حرارة.
• الخلايا الشمسية الكهروضوئية: وهي تحويل أشعة الشمس إلى كهرباء.
• المكثفات الشمسية: أشعة الشمس مركزة بواسطة المرايا مثبتة تسلط الضوء على الماء أو الزيت الناقل للتسخين والحرارة.

موضوع عن الطاقة الشمسية وفوائدها

ظهرت أهمية الطاقة الشمسية في البداية لأول عندما ساعدت الأشعة الشمسية في عمليات التطور لدى الكائنات الحية, ومن أهم فوائدها الأتي:

• أنها هي المسؤولة عن العمليات الخاصة بالبناء الضوئي داخل النبات وذلك من أجل إنتاج الغذاء والكتلة الحيوية له.
• وبالإضافة إلى تدخل أشعة الشمس في توليد طاقة الرياح والطاقة المائية.
• كما لها دور كبير في الزراعة وإنتاج المحاصيل الزراعية والعمليات الخاصة بتجفيف الطعام للحفاظ عليه من التلف.
• كما تم استخدام فكرة البيوت البلاستيكية من أجل رفع الحرارة.
• والطاقة الشمسية هي المسؤولة عن ما يطلق عليه المجموعة الخاصة بمصادر الطاقة التي تتجدد وأهميتها.
• في الفترة الأخيرة ظهرت أهمية طاقة الشمس لاستخدامها كمصدر من مصادر الطاقة المتجددة حيث إنها لا تقل أو تنقص، وتتميز بطابعها غير ملوث للبيئة، وكان ذلك تزامنا مع التناقص الملحوظ في نسبة الوقود الحفري من الفحم والنفط والغاز الطبيعي.

تطبيقات استغلال الطاقة الشمسية

هناك الكثير من التطبيقات التي استفاد فيها الإنسان من استغلال الطاقة الشمسية في مختلف نواحي الحياة سواء كانت تطبيقات قديمة أو حديثة تساير التطور التكنولوجي الذي نعيشه في هذا العصر,ومن أشهرها ما يلي:

أولا: التطبيقات القديمة لاستغلال الطاقة الشمسية

1. استغلت الطاقة الشمسية قديما في توجيه نوافذ البيوت في اتجاه مقابل لأشعة الشمس، لتحقيق أقصى الاستفادة من الحرارة والضوء المنازل، بالإضافة إلى تم اختيار أنواع مواد البناء المخصصة لبناء تلك المنازل بحيث تصبح قادرة على تخزين الحرارة وامتصاصها.
2. تم استغلال الطاقة الشمسية في عمليات الزراعة داخل البيوت الحرارية أو البلاستيكية، حيث يتم تحويل أشعة الشّمس أو الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية، والتي بدورها أسهمت في تيسير وتسهيل العمليات الخاصة بالزراعة.
3. كما تم استغلال الطاقة الشمسية في عملية تعقيم المياه، والجديد بالذكر أن العديد من الدراسات ذكرت أنه عندما تتعرض المياه لأشعة الشّمس لبضع ساعات، يساعد ذلك على تقلّيل تواجد الفيروسات والبكتيريا والطفيليات الضارة الموجودة داخل المياه، فهناك ما يقرب من 2 مليون إنسان في مختلف الدول النامية حول العالم يعتقدون على هذه الطريقة يومياً في تعقيم المياه.

ثانيا: التطبيقات الحديثة لاستغلال الطاقة الشمسية

استغلت طاقة الشمس حديثاً في العملية الخاصة بتوليد الكهرباء أو ما يعرف بالطاقة الكهربائية من الطاقة الشمسية ويوجد طريقتين لوليد تلك الطاقة اشهرهم ما يلي:

1. بواسطة استخدام الخلايا الشّمسية، والتي تقوم بتحوّيل أشعه الشّمس التي تتعامد عليه أشعة الشمس وتحويلها إلى كهرباء مباشرةً، وتعتبر الكَمَيَّة المولدة من الطاقة في الخلية الواحدة قليلة بعض الشيء.
2. لذلك لابد من جمع أعداد كبيرة من الخلايا تتجمع معاً بجوار بعضها البعض كتلك الموجودة داخل الألواح الشمسية على الأسطح فوق المباني أو المنازل لتوليد الطاقة الكهربائية.
3. كما يستُخدم هذا النوع من أنواع الخلايا داخل الأقمار الصناعية، وداخل الشبكات المسؤولة عن إتمام عمليات الاتصالات خارج الفضاء أو على مستوى الأرض، كما قد تم استخدام هذه الخلايا داخل الآلات الحاسبة أو الساعات أو داخل المنازل أو المباني التجارية حتى داخل الملاعب.
4. استخدمت الطاقة الشمسية في تكنولوجيا خاصة بتركيز الطاقة الشمسية، وهنا يتم استخدام حرارة الشمس، كما هو الحال داخل الخلايا الشمسية، حيث أنه يوجد مجموعات من المرايا او العدسات التي تقوم بتركيز الضوء الصادر من الشمس على هيئة شعاع.
5. يتم استخدامه فيما بعد كسخان مياه يبدأ عمله من خلال إنتاج بخار يقوم بتحفيز بعض التوربينات الخاصة لتبدأ في إنتاج الكهرباء.

مميزات استخدام الطاقة الشمسية

بعد التعرف على تعريف الطاقة الشمسية وطرق استغلالها يمكننا توضيح الإيجابيات والمميزات التي تتميز بها الطاقة الشمسية أو الكهرباء التي تم توليدها منها، ومن أهمها ما يلى:

• تكلفة توليد أو إنتاج الطاقة الشمسية منخفضة، مقارنة بتوليد العديد من الطاقات الأخرى، مما يضمن انخفاض أسعار الكهرباء المستخدمة داخل البيوت لمحدودي الدخل.
• تعتبر الطاقة الشمسية مصدر للطاقة المتجددة والأئمة، وأنها سوف تظل قادرة على إرسال أسعارها لمدة تزيد عن 6.5 مليار سنة قادمة.
• تعتبر الطاقة الشمسية صديقة للبيئة، فهي طاقة نظيفة غير ملوثة للبيئة ومسببة للتلوث.
• تشعر الشمس متاحة بشكل جغرافي لمعظم الدول طوال العام.
• تقلل من تكلفة استخدام الطاقة الكهربائية التي يتم استهواه، فيمكن أصحاب المنازل من بيع الطاقة الفائضة عن استخدامهم. بفضل استخدام مجموعة كبيرة من الألواح الشمسية، سوف يقضي ذلك على المشاكل المتعلقة بتركيا وتثبيت الأول واحسن بشكل فردي لكل منزل.
• قلة الاحتياج لعمليات الصيانة، وذلك بفضل قلّة الأجزاء القابلة للتحرك والتركيب، وذلك مقارنة بالطاقة الناتجة من الرياح.
• حصول الأفراد على العديد من الدعم والمساعدة المادية المقدمة من البلدان والحكومات، تشجيعا منهم للمحافظة على البيئة وتوفير الطاقة.

فوائد الطاقة الشمسية للبيئة

هناك العديد من الفوائد التي تقدمها الطاقة الشمسية للبيئة، ومن هذه الفوائد ما يلي:

• إن الألواح الشمسية قادرة على إنتاج الطاقة دون وجود غازات تتسبب في حدوث الاحتباس الحراري أو تلوث المياه.
• الطاقة الشمسية وسيلة رائعة لمنع التغييرات المناخية، ومن ثم الحفاظ على التوازن الطبيعي للبيئة.
• ضوء الشمس من المصادر الطبيعية المتجددة التي لا تنفذ، وهذا يضمن للبيئة مصدر قوي للحرارة والتدفئة.
• ضوء الشمس من المصادر الخضراء والنظيفة التي لا تتسبب في أي ضرر للبيئة، وأكثر أمانا.

الطاقة الشمسية واستخداماتها المنزلية

تم استخدام التطبيقات الخاصة للطاقة الشمسية، وذلك بعد العديد من مميزاتها ويوفقها مع التطور التكنولوجي تم استخدام الطاقة الشمسية داخل المنازل على نطاق أوسع ومن أشهرها:

• المراوح الخاصة بالتهوية بشكل خارجي، التي تعتمد على الشمس.
• تسخين برك السباحة من خلال استخدام نظام التسخين الشمسي.
• تسخين المياه داخل المنازل، وذلك باستخدام أنظمة التسخين الخاصة لذلك.
• التدفئة المنزلية باستخدام أنظمة خاصة بالتسخين الشّمسي.
• ضخ المياه داخل المنازل، وذلك من خلال احتوائها على عدد من الألواح الشمسية الصغيرة.
• استخدام الطاقة الشمسية في شحن البطاريات.
• تزويد الكهرباء المستخدمة داخل المنزل عن طريق الألواح الشمسية.
• استخدام الطباخ الشمسي لأغراض الطبخ داخل المنزل.
• استخدام الطاقة الشمسية في إضاءة الأماكن الخارجية، مثل الحدائق أو كافة الأماكن الخارجية البعيدة عن الكهرباء، أو حتى تزويد الكهرباء داخل المنزل بالطاقة الشمسية.

الأساليب المتعددة لتخزين الطاقة الشمسية

يمكن تخزين طاقة الشمسية بعدة طرق ومن أهمها:

1. تخزينها داخل بطاريات مخصصة لذلك أو داخل موسعات كبيرة، ثم يتم استخدامها في أوقات الليل أو أوقات تكون الغيوم التي تحجب أشعة الشمس.
2. الاستفادة من ضوء الشّمس لأغراض إنتاج الوقود، فعلى سبيل المثال بعض الخلايا الكهرومائية تستغل الطاقة الشمسية لانشطار جزيء الماء إلى جزئ هيدروجين وجزئ أكسجين وعلى هذا تتم عملية التخزين على هيئة وقود أو غاز يمكن استخدامه عن طريق الدمج بين الغازين ويتم استخدامه مرة أخرى لإنتاج الكهرباء بواسطة جهاز يطلق علية خلية الوقود.

مشروع الطاقة الشمسية

يعتبر مشروع الطاقة الشمسية من المشاريع التي لاقت رواجا في الآونة الأخيرة، وذلك لتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري أو المصادر غير المتجددة، ومحاولة الاستفادة من المصادر التي لا تنضب في العديد من المشاريع، وتعتبر مشروع استغلال الطاقة الشمسية من المشاريع التي تتطلب دراسة جدوى لمعرفة متطلبا هذا المشروع وتشمل:

1. الموقع المناسب لمشروع الطاقة الشمسية

• لا يشترط مكان محدد لإقامة المشروع يمكن في أي مكان وخاصة على أسطح المنازل بعيدا عن ازدحام المباني أو في منطقة خالية لضمان وصول الشمس للألواح الشمسية أو في أماكن حديثة الإنشاء.

2. مساحة مشروع الطاقة الشمسية

• تتوقف مساحة المشروع على حجم رأس المال المقرر للمشروع، وبناء على رأس المال يتم تحديد مساحة المشروع وعدد الألواح الشمسية التي يمكن استخدامها، وكذلك الإضافات التي تلحق بالألواح من مراوح وشواحن وكشافات وغيرها.

3. المعدات والأجهزة

• الألواح الشمسية.
• أدوات ربط وتثبيت الألواح.
• أجهزة التحكم في شحن الألواح الشمسية.
• البطاريات.
• الأسلاك والمفاتيح.
• ماكينات اللحام لتثبيت الألواح وربط الهياكل والقواعد.

4. ترخيص مزاولة المهنة

• ينبغي على صاحب المشروع تسجيل مزاولة المهنة في هيئة الضرائب والسجل التجاري لضمان سير العمل بشكل مقنن.

5. الأيدي العاملة في مشروع الطاقة الشمسية

• مهندس خبير في الطاقة المتجددة.
• عمال لتثبت وتركيب الألواح الشمسية.
• فني لحام.
• موظف استقبال وأخر خدمة العملاء.
• موظفين للصيانة.