العناصر
معلومات شاملة عن الطاقة الشمسية ، بحث شامل عن الطاقة الشمسية واهم استخداماتها في المجتمع وعلي مستوي الفرد ايضاً ، لكل محبي الجوانب العلمية يسعدنا ان نقدم لكم الآن في هذا المقال عبر موقع احلم معلومات علمية شاملة ومميزة عن كل ما يخص الطاقة الشمسية ، معلومات شيقة تعرفونها لأول مرة ، تعريف الطاقة الشمسية وكيفية استخدامها في العديد من المجالات واهمية ذلك ودوره في تطور العالم .
ما هي الطاقة الشمسية؟
الطاقة الشمسية هي الطاقة الناتجة عن أشعة الشمس، ويتم تحويلها إلى كهرباء باستخدام ألواح شمسية (Solar Panels). تستخدم إما:
• أنظمة Off-Grid (مستقلة تمامًا بدون ربط بالشبكة)
• أنظمة On-Grid (مرتبطة بالشبكة العامة)
• أنظمة هجينة (Hybrid) (تجمع بين النظامين مع بطاريات)
أهمية استخدام الطاقة الشمسية
اتجه العالم إلى البحث عن بدائل أخرى غير تقليدية للحصول على حجم الطاقة المطلوبة بشرط الحفاظ على البيئة من التلوث وأن تكون هذه المصادر بديل افضل ماديا و بيئيا وغير نافذ مع الاستخدام، أثبتت الطاقة الشمسية فعاليتها في الحصول على الطاقة بشكل مباشر ومضمون وغير ملوث للبيئة.
إذ أصبحت الطاقة الشمسية محطّ أنظار الجميع في تطوير الطاقة النظيفة والمتجددة، فقد ازداد الطلب بشكلٍ هائلٍ منذ الثورة الصناعية على أشكال الطاقة المختلفة،و في مقدمتها الوقود الأحفوري هو الخيار الأول.
الطاقة الشمسية هي طاقة متجددة غير قابلة للنفاذ كما أنها طاقة نظيفة وغير مضرة للبيئة، تتكون الطاقة الشمسية أصلها الطاقة الشمسية عن طريق طاقة الرياح.
فوائد الطاقة الشمسية
هناك العديد من الفوائد للطاقة الشمسية، وتتوزع هذه الفوائد بين تأثير هذه الطاقة على الإنسان، أو على الكائنات الحية الأخرى، أو على كوكب الأرض بصفة عامة، ومن أهم فوائد الطاقة الشمسية ما يلي:
المساهمة في صناعة الطاقة داخل النباتات: حيث تسهم الطاقة الشمسية في عملية التمثيل الضوئي داخل النباتات من أجل إنتاج الطاقة، وتعد من العناصر الأساسية التي يجب توافرها في النبات من أجل القيام بهذه العملية الحيوية اليومية.
إحداث التوازن في دورة حياة الماء: وهو من أهم فوائد الطاقة الشمسية حيث تساعد هذه الطاقة على تبخير المسطحات المائية بشكل جزئي ليساهم هذا التبخير في تشكيل السحب، كما تعمل على إذابة الكتل الجليدية في مناطق القطبين، وبعد ذلك تهطل الأمطار من السحب على الأرض، ويتبخر الماء مرة أخرى وهكذا، وكل هذا بفعل الطاقة الشمسية.
التحويل إلى أشكال أخرى من الطاقة: حيث استخدمت الطاقة الشمسية في التكنولوجيا الحديثة في إنتاج الطاقة الكهربائية عن طريق تكنولوجيا الخلايا الشمسية، وهذا أدى إلى تخفيف الضغط على الوقود الأحفوري كمصدر أساسي للطاقة، كما تم إدخال الطاقة الشمسية كمصدر للطاقة في صناعة السيارات، وفي العديد من المجالات الأخرى، وانعكست هذه الفائدة من فوائد الطاقة الشمسية بشكل مباشر البيئة من خلال تقليل التلوث البيئي والحد من الضجيج الصادر عن استعمال مصادر الطاقة الأحفورية
الطاقة الشمسية في المنازل
كم لوح شمسي لتشغيل منزل؟ الطاقة الشمسية في المنزل تتم من خلال تحويل الطاقة المستمدة من الشمس إلى طاقة كهربائية لتلبية الاحتياجات اليومية، مثل تسخين الماء في السخانات وتشغيل مكيفات الهواء. كما تعمل بعض اجهزة الطهي والتدفئة والتبريد على هذا النظام.
كم لوح طاقة شمسية يحتاج المنزل؟
يوجد تفاوت بين الحاجة من الطاقة المستخدمة من منزل الى آخر وذلك حسب احتياجات واستخدامات الأشخاص، لذا لا توجد إجابة موحدة لسؤال “كم يحتاج المنزل من الطاقة الشمسية” . لذلك حتى يقوم المستخدم بمعرفة كم الطاقة التي يحتاجها المنزل من الطاقة الشمسية لا بد من تحديد عدد أفراد الأسرة في المنزل، ومعدل استخدامهم اليومي، وذلك لتحديد التكلفة الإجمالية للاستهلاك المتوقع بوحدةِ كيلو واط، كما يضاف نحو 20% بمثابةِ نسبة فقد.
مميزات تركيب ألواح الطاقة الشمسية للمنازل
كما ذكرنا من قبل أن الطاقة الشمسية هي مستقبل الطاقة في مصر لذلك يجب الالتفات إليها واستخدامها كبديل قوي وجيد للحصول على الطاقة المطلوبة.
أهم ما يميز هذه الطاقة الاتي:
1- القضاء علي مشكلة انقطاع الكهرباء
استخدام الطاقة الشمسية في المنازل، إذ تعد الطاقة الشمسية هي مصدر دائم ومتجدد من تلقاء نفسه وغير قابل للنفاذ، وبالتزامنِ مع التطورات التكنولوجيا التي يشهدها العالم من المتوقع دخول تطورّات غير مسبوقة لذلك فإن مشكلة انقطاع الكهرباء التي يعاني منها الناس ستختفي تماما عند الاعتماد على الطاقة الشمسية.
2- انخفاض تكاليف الصيانة
الميزة الأهم في نظام طاقة شمسية منزلي واستخدام الطاقة الشمسية هو انخفاض تكاليف الصيانة في حال حدوثِ اي عطل، كل ما يجب القيام به هو الحفاظ على إبقاء الألواح نظيفة على مدار السنة، وللحفاظ عليها بشكل أفضل يمكن الاستعانة بشركات متخصصة.
3- الاستخدامات المتعددة
الطاقة الشمسية لها استخدامات متعددة لا حصر لها، من أبرز هذه الاستخدامات الآتي:
تفعيل الأقمار الصناعية وتعزيز عملها في الفضاء.
البحث عن مصادر المياه في المناطق الصحراوية، وذلك بالاعتمادِ على طلمبات الري.
إطلاق كم كبير من الطاقة الحرارية والكهربائية.
تعقيم المياه وتقطيرها لتوصيلها نظيفة إلى المناطق التي لا يوجد بها مياه.
نصائح مهمة عند تركيب منظومة الطاقة الشمسية
1. اختيار الموقع المثالي
• مكان مفتوح، بدون ظل (أشجار، مبانٍ، جدران).
• اتجاه الألواح نحو الجنوب (في العراق والدول العربية).
• ميل بزاوية بين 25-35 درجة حسب الموقع الجغرافي.
2. تحديد حجم النظام المناسب
• احسب الاستهلاك اليومي بالكيلوواط/ساعة.
• اختر نظام يغطي هذا الاستهلاك مع مراعاة الفقد (losses).
• مثال: إذا تستهلك 15 ك.و.س يوميًا، تحتاج نظام بقدرة تقريبًا 4.5 – 6 كيلوواط.
3. اختيار نوع البطاريات المناسب
• لبطاريات طويلة العمر: استخدم ليثيوم LiFePO₄ أو Tesla Battery Packs.
• تأكد من وجود BMS لحماية البطاريات.
• البطاريات تحتاج مكان بارد ومهوّى.
4. الحماية الكهربائية
• استخدم قاطع حماية للتيار المستمر (DC) ومحددات زيادة الجهد (SPD).
• حماية من الصواعق ضرورية في الأماكن المكشوفة.
5. استخدام معدات أصلية مع ضمان
• لا تستخدم معدات رخيصة أو مقلدة.
• تأكد من وجود شهادة مثل TÜV / IEC للألواح والانفرتر.
6. الصيانة الدورية
• تنظيف الألواح كل 1-2 شهر (بماء نقي، بدون صابون).
• فحص البطاريات والكوابل والعوازل سنويًا.
مستقبل الطاقة الشمسية
مع التقدم التكنولوجي والابتكارات في مجال الطاقة الشمسية، من المتوقع أن تصبح الطاقة الشمسية مصدرًا رئيسيًا للطاقة في المستقبل. ستستمر التكلفة المنخفضة والكفاءة العالية للطاقة الشمسية في جذب الاستثمارات وتشجيع استخدامها على نطاق واسع.
الطاقة الشمسية تمثل مستقبلًا مشرقًا لعالمنا. مع فوائدها العديدة وتطبيقاتها المختلفة، أصبحت الطاقة الشمسية خيارًا مفضلًا للعديد من الدول والمجتمعات. من خلال الاستثمار في الطاقة الشمسية، يمكننا بناء مستقبل أكثر استدامة ونظافة.
