ما هي الطاقة الشمسية؟

" الطاقة الشمسية" هي ما تنتجه الشمس على شكل حرارة وضوء. إنها واحدة من أكثر مصادر الطاقة المتجددة وبأسعار معقولة على كوكب الأرض. حقيقة أنه متوفر بكميات كبيرة ومجانية ولا يمتلكه أحد يجعله أحد أهم مصادر الطاقة غير التقليدية.

طاقة شمسية

و الطاقة الشمسية قد استخدمت من قبل البشر منذ العصور القديمة، وذلك باستخدام النظارات المكبرة بسيطة لتركيز أشعة الضوء من الشمس ما يكفي لإشعال الساخنة.

في الأساس ، يمكن استخدام الطاقة الشمسية لتحويلها إلى طاقة حرارية أو لتحويلها إلى كهرباء. الطاقة الشمسية هي ما يستفيد من الشمس. يتم استخدامه بشكل أساسي بطريقتين:

من خلال توليد الكهرباء

تستخدم هذه الطريقة الأجهزة الشمسية الكهروضوئية أو الخلايا الشمسية التي تحول طاقة الشمس إلى كهرباء. تنتج الأجهزة الكهروضوئية الكهرباء مباشرة من ضوء الشمس من خلال عملية إلكترونية تحدث بشكل طبيعي في أنواع معينة من المواد المعروفة باسم أشباه الموصلات.

تنتقل الإلكترونات الموجودة في هذه المواد عن طريق الأشعة الشمسية ، والتي يتم تحفيزها بالحركة عبر الدائرة الإلكترونية ، أو نقل الطاقة إلى الشبكة أو تغذية الأجهزة الكهربائية مباشرة. يمكن استخدام هذا النوع من الطاقة لتشغيل الساعات الشمسية أو الآلات الحاسبة أو إشارات الطريق. يتم استخدامها عادةً في الأماكن غير المتصلة بالشبكة الكهربائية.

عن طريق مجمعات الطاقة الشمسية الحرارية

الشمسية الحرارية جامع استخدامات الحرارة عن طريق امتصاص أشعة الشمس. تستخدم هذه الطريقة طاقة الشمس لتسخين المياه (عبر ألواح تسخين المياه بالطاقة الشمسية) للاستخدام المنزلي ، مثل حوض الاستحمام الساخن وسخانات حمامات السباحة. تستخدم محطات الطاقة الشمسية المركزة مجمعات أكثر تعقيدًا لتوليد الكهرباء عن طريق تسخين السائل لتشغيل توربين متصل بمولد. غالبًا ما تستخدم المجمعات البسيطة في المباني التجارية والسكنية لتدفئة المساحات.

يمكن استخدام الطاقة الشمسية المحولة إلى كهرباء على الفور لتشغيل الأضواء أو العديد من الأجهزة الأخرى. أيضا ، يمكن تخزينها في بطاريات لاستخدامها في المستقبل. تولد الخلايا الشمسية عادةً تيارًا كهربائيًا مباشرًا (DC). ومع ذلك ، يمكن تحويله إلى تيار متردد (AC) بواسطة جهاز يعرف باسم العاكس. يمكن استخدام الطاقة الشمسية المحولة إلى طاقة حرارية لتسخين المياه على الفور أو تخزينها كمياه ساخنة في خزانات لاستخدامها لاحقًا.

تصنيف الطاقة الشمسية

و الطاقة الشمسية يمكن أن تصنف على نطاق واسع كما الشمسية نشطة أو سلبية اعتمادا على كيفية التقاط واستخدامها. في الطاقة الشمسية النشطة ، يتم استخدام معدات خاصة لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية ، بينما في الطاقة الشمسية السلبية لا توجد معدات ميكانيكية. تشمل الطاقة الشمسية النشطة استخدام المعدات الميكانيكية مثل الخلايا الكهروضوئية أو المجمعات الحرارية الشمسية أو مضخات المياه ، بالإضافة إلى المراوح لالتقاط الطاقة الشمسية.

تعمل تقنيات الطاقة الشمسية السلبية على تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية دون استخدام أنظمة ميكانيكية نشطة. إنها في الأساس ممارسة استخدام النوافذ والجدران والأشجار ووضع المباني وطرق أخرى بسيطة لالتقاط أو تشتيت الشمس للاستخدام. يعد التسخين الشمسي السلبي طريقة رائعة للحفاظ على الطاقة وتعظيم استخدامها. مثال على التسخين الشمسي السلبي هو ما يحدث للسيارة في يوم صيفي حار.