علومعلوم الارض

الطاقة الشمسية

7 استخدامات للطاقة الشمسية

شمسنا هي مصدر كل أشكال الحياة على الأرض ، والطاقة الشمسية مفيدة لنا بعدة طرق مختلفة. تخلق الشمس نوعين رئيسيين من الطاقة – الضوء والحرارة – يمكننا تسخيرهما في العديد من الأنشطة التي تتراوح من التمثيل الضوئي في النباتات إلى توليد الكهرباء باستخدام الخلايا الكهروضوئية إلى تسخين المياه والطعام. إذن ، ما هي بعض استخدامات الطاقة الشمسية؟ دعنا نستكشف سبعة استخدامات وفوائد شائعة لأشعة الشمس في حياتنا اليومية.

1. الكهرباء الشمسية

هذا أحد تطبيقات الطاقة الشمسية التي اكتسبت الكثير من الزخم في السنوات الأخيرة. مع انخفاض تكاليف الألواح الشمسية وإدراك المزيد من الناس للفوائد المالية والبيئية للطاقة الشمسية ، أصبح الوصول إلى الكهرباء الشمسية متاحًا بشكل متزايد.

عادةً ما يتم تثبيت نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية الموزع على أسطح المنازل أو الشركات. تقوم أنظمة الطاقة الشمسية هذه بتوليد الكهرباء لتعويض استخدام مالك العقار وإرسال أي فائض في الإنتاج إلى الشبكة الكهربائية.

يمكن للبطارية الشمسية الاتصال بنظام الطاقة الشمسية لديك لتمكنك من استخدام الطاقة الشمسية بعد غروب الشمس ، أو تشغيل EV طوال الليل ، أو توفير طاقة احتياطية أثناء حالات الطوارئ. قد يختار بعض مالكي المنازل الخروج تمامًا من الشبكة باستخدام نظام الطاقة الشمسية والبطارية أو نظام الطاقة الشمسية والمولدات.

في بعض الحالات ، قد يتم تركيب الألواح الشمسية الكهروضوئية على هيكل مجاور مثل حظيرة أو تثبيتها على الأرض ، ثم يتم توصيلها بالعداد باستخدام كابلات أرضية.

تشمل الاستخدامات الأخرى للطاقة الشمسية مزارع الطاقة الشمسية الكهروضوئية على نطاق المرافق التي يمكن أن تولد ما يكفي من الكهرباء لتشغيل مدن بأكملها. تكنولوجيا الطاقة الشمسية الأكثر كفاءة هي الطاقة الشمسية المركزة (CSP). تستخدم مزرعة الطاقة الشمسية المركزة للطاقة الشمسية المرايا لعكس وتركيز طاقة الشمس نحو برج أو جهاز استقبال آخر ، لتوليد الحرارة التي يمكن أن تشغل التوربينات لتوليد الكهرباء. يمكن تخزين هذه الطاقة الحرارية قبل تشغيل المولد ، مما يجعله مصدرًا للكهرباء أكثر مرونة من الطاقة الشمسية الكهروضوئية. أكبر مزرعة للطاقة الشمسية المركزة في العالم هي مشروع Ivanpah الذي تبلغ سعته 390 ميجاوات في صحراء موهافي بكاليفورنيا ، على الرغم من أن مصنعًا أكبر حتى 580 ميجاوات قيد الإنشاء في المغرب قد يزعم قريبًا

2. تسخين المياه بالطاقة الشمسية

تمتد استخدامات الطاقة الشمسية إلى أنظمة تسخين المياه. تنتج معظم حلول تسخين المياه بالطاقة الشمسية الماء الساخن الذي يتم استهلاكه داخل المنزل. تستخدم سخانات المياه بالطاقة الشمسية خلية على السطح لامتصاص حرارة الشمس ونقلها إلى خزان المياه. عادةً ما يكون لسخانات المياه بالطاقة الشمسية مردود من خمس إلى عشر سنوات

تطبيق آخر للطاقة الشمسية ، خاصة في جنوب وجنوب غرب الولايات المتحدة ، هو تسخين حمامات السباحة. يتم تدوير الماء إلى المجمع حيث يتم تسخينه بواسطة أشعة الشمس ثم يتم ضخه مرة أخرى في البركة. بتكاليف تتراوح بين 3000 دولار و 4000 دولار واسترداد من 1.5 إلى 7 سنوات ، تقول وزارة الطاقة الأمريكية أن “تسخين أحواض السباحة الشمسية هو الاستخدام الأكثر فعالية من حيث التكلفة للطاقة الشمسية في العديد من المناخات.”

3. التسخين الشمسي

تشمل الاستخدامات النموذجية لأنظمة تسخين الفضاء بالطاقة الشمسية تشغيل الأرضيات المشعة أو الاقتران بنظام الهواء الساخن القسري (FHA) لتدفئة المنزل. يمكن أن يؤدي تصميم المنزل الشمسي السلبي أيضًا إلى تدفئة المنازل والشركات في فصل الشتاء من خلال مراعاة وضع النوافذ واختيار المواد المستخدمة في المبنى.

4. التهوية الشمسية

يمكن أن تقلل حلول التهوية الشمسية مثل مراوح العلية الشمسية من عبء التدفئة والتهوية وتكييف الهواء من خلال المساعدة في تبريد منزلك خلال فصل الصيف. قد يكون هذا خيارًا جيدًا إذا لم تكن قادرًا على تثبيت نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية الذي يوازن استخدام الكهرباء في منزلك بالكامل. أحد المنتجات المبتكرة هو مروحة العلية الشمسية Solatube.

تشمل التطبيقات التجارية والصناعية لحرارة العمليات الشمسية تقنيات التهوية الشمسية التي يمكنها تسخين هواء المبنى مسبقًا في المناخات الباردة ، مما يقلل من تكاليف الطاقة.

5. الإضاءة الشمسية

أصبحت المصابيح الشمسية في كل مكان ويمكن العثور عليها في كل مكان من المناظر الطبيعية المنزلية وأضواء الأمن إلى لافتات الطرق وأضواء الشوارع. تعد تقنيات الإضاءة الشمسية لمنزلك غير مكلفة ومتاحة بسهولة من التصميمات الأساسية إلى التصاميم المتطورة في كل مكان من متجر الأجهزة المحلي إلى مواقع التسوق عبر الإنترنت مثل Amazon.com.

أحد الاستخدامات المبتكرة للإضاءة الشمسية الداخلية ، التي ظهرت على Mashable ، هي كوة Solatube التي تضيف ضوءًا طبيعيًا مع تقليل استخدام الطاقة.

6. الطاقة الشمسية المحمولة

في عالمنا المتصل ، تكون الهواتف والأجهزة اللوحية معنا دائمًا ، ولنواجه الأمر ، غالبًا ما تنفد البطارية. يمكن لشواحن الطاقة الشمسية الكهروضوئية المحمولة أن تحافظ على أجهزتنا الكهربائية الشخصية مشحونة أثناء التنقل. التكنولوجيا موجودة بالفعل لدمج الخلايا الشمسية في هواتفنا وهي موجودة في الساعات منذ السبعينيات (انظر Citizen Eco-Drive). حتى أن الباحثين في اليابان طوروا خلايا شمسية خفيفة الوزن ومقاومة للماء يمكن حياكتها يومًا ما في الملابس لتشغيل أجهزتنا.

7. النقل بالطاقة الشمسية

قد تكون المركبات التي تعمل بالطاقة الشمسية هي المستقبل ، مع التطبيقات الحالية بما في ذلك الحافلات والقطارات والطائرات وسيارات السباق التي صنعها الطلاب في أستراليا والولايات المتحدة. ومن المقرر إطلاق سيارة تعمل بالطاقة الشمسية بالكامل في عام 2019. هذا الاستخدام للطاقة الشمسية غير متاح على نطاق واسع حتى الآن ، إلا إذا كنت تمتلك سيارة كهربائية أو سيارة كهربائية وشحنها بألواح شمسية (بشكل عام عبر بطارية متصلة بالطاقة الشمسية).

مستقبل بالطاقة الشمسية

أصبحت الطاقة المتجددة بالفعل جزءًا مألوفًا أكثر من حياتنا ، وسيستمر الابتكار في دفع تطبيقات جديدة لتقنيات الطاقة الشمسية التي ستحسن حياتنا اليومية وتساعد على توفير عالم أنظف.

المراجع …

freedomsolarpower.com ( 7 USES OF SOLAR ENERGY)

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى