جهاز الطاقة الشمسية
المحتويات
تعرف عبر موقع الطاقة الذكية علي جهاز الطاقة الشمسية فبعد أن انتشرت الطاقة الشمسية في الفترة الأخيرة واستخداماتها التي جاحت العالم نقدم لك فيما يلي جميع المعلومات التي قد تكون بحاجة إليها عن جهاز الطاقة الشمسية.
جهاز الطاقة الشمسية
- تستخدم جهاز الطاقة الشمسية التجمعات من الخلايا الشمسية (وحدات الطاقة الشمسية) لالتقاط الطاقة من ضوء الشمس لتحويله إلى كهرباء.
- عندما يتم تجميع وحدات متعددة معاً (حيث تكون أولوية التركيب بنظام تعقب قطبي محمول).
- ويتم تركيب هذه الخلايا الضوئية كوحدة واحدة يتم توجيهها على سطح واحد وتسمى بلوح الطاقة الشمسية (solar panel.).
- والطاقة الكهربائية الناتجة من الوحدات الضوئية (sun electricity) وتعتبر مثالا على استخدام الطاقة الشمسية(sun strength).
- إن الخلايا الكهروضوئية هو مجال التكنولوجيا والبحوث المتعلقة بالتطبيق العملي في إنتاج الكهرباء من الضوء.
- لكن وعلى الرغم من ذلك غالبا ما يستعمل على وجه التحديد بالإشارة إلى توليد الكهرباء من ضوء الشمس.
- وتوصف الخلايا بالخلايا الضوئية وإن لم يكن مصدر الضوء هو الشمس ومثال ذلك (ضوء المصباح، الضوء الاصطناعي، وغيرها..).
- وتستخدم الخلايا الكهروضوئية للكشف عن ضوء أو غيره من الإشعاع الكهرومغناطيسي بالقرب من مجموعة ضوئية مرئية.
- كالكشف عن الأشعة تحت الحمراء، أو قياس شدة الضوء.
نظام الخلايا الشمسية
- هي مجموعة من الخلايا الشمسية التي يتم تكديسها في صفوف وأعمدة للخروج من اللوحة عند طرفي الاتصال.
- والتي هي مصدر الكهرباء ويتم تحديدها من خلال فرق الجهد بالجهد وحد السعة بالوات.
- وتعمل هذه الخلايا على تحويل ضوء الشمس مباشرة إلى طاقة كهربائية على شكل تيار مستمر.
- لذلك من الضروري استخدام الكهرباء المنتجة في المنازل لاستخدام جهاز العاكس لأنه يحول التيار الثابت إلى تيار متناوب بجهد مناسب 220 فولت.
استخدامات الطاقة الشمسية للمنازل
- نظراً لارتفاع تكاليف جهاز الطاقة الشمسية بدأ العديد من أصحاب المنازل في استخدام الطاقة الشمسية.
- لتوليد الكهرباء عن طريق تثبيت العديد من الألواح الشمسية على سطح المنازل.
- وغالبًا ما تكون 40 خلية أي ما يعادل 10 أو 20 لوحة شمسية، بما يكفي لتزويد الطاقة إلى منزل متوسط.
- كما أنَّ هذه الخلايا تنتج طاقة تعتمد على مبدأ التمثيل الضوئي الصناعي.
- يمكن للمالكين تثبيت ألواح زجاجية من السيليكون، وعلاوة على ذلك تستخدم الخلايا الشمسية الرقيقة أو الخلايا الكهروضوئية لتوليد الكهرباء.
اقرأ وتعرف على: سخانات الطاقة الشمسية
تطبيقات استخدام الطاقة الشمسية
يمكن استخدام جهاز الطاقة الشمسية في المنازل في تطبيقات منخفضة الطاقة بما في ذلك:
- زيادة أو استبدال التيار الكهربائي، لذلك يجب أن يكون هناك توازن بين كمية الطاقة المنتجة والمستهلكة.
- وهذا يعتمد على إيجاد بطاريات تخزين خاصية تسمح باستخدام نظام الإضاءة ليلًا ونهارًا.
- أو وجود أنابيب خاصة تُستخدم لنقل وتوجيه الطاقة الشمسية إلى مساحة معمارية محددة وتحسين مستوى راحة خفيفة.
ما هي المميزات الطاقة الشمسية ؟
- الطاقة الشمسية مستدامة و متجددة أي أنها لا تنفذ، فهي مصدر طبيعي من الشمس.
- الألواح سهلة التركيب ولا تحتاج إلى مهارات او معدات خاصة على عكس محطات الرياح التي تتطلب امكانيات تنفيذية خاصة.
- يمكن تثبيت الألواح على أسطح المنازل في مشاريع صغيرة منزلية علي عكس طاقة الرياح التي تتطلب منشآت و مشاريع واسعة النطاق.
- يمكن استخدامها في المواقع النائية التي لا تصلها الكابلات الكهربائية.
- افضل وسيلة للحصول علي الطاقة الكهربائية في الجبال و الصحراء و عرض البحار
- كما يتم استخدامها في تلبية احتياجات الكهرباء للأقمار الصناعية.
- لا تتطلب صيانة، حيث يتم تركيب الألواح مرة واحدة ويبقى لدينا القليل فقط لفعله بما يتعلق بنظافتها ورشها بالمياه للمحافظة على انتظام عملها.
- مستلزمات الطاقة الشمسية غير ظاهرة تقريبا، خصوصا عند استخدام الالواح التي يتم نصبها على أسطح المباني.
- محطات توليد الطاقة الشمسية والألواح الشمسية في المنازل لا تسبب أي انبعاثات او ضوضاء و لا تسبب أي أثر ضار على البيئة.
ما هي المساحة المطلوبة لتركيب الألواح ؟
- بصورة تقريبية الألواح الشمسية تحتاج الي مساحة من 7 الي 10 متر مسطح لكل كيلو وات ساعة قدرة.
- فمثلأ محطة شمسية بقدرة 12 كيلو وات ساعة تحتاج 100 متر مسطح.
ما هو حجم انتاج الكهرباء ؟
- يمكن استخدام الخريطة في هذا الموقع لمعرفة حجم انتاج النظام الشمسي للكهرباء طبقا لموقع المشروع.
- وبصفة عامة حجم الإنتاج في مصر لكل كيلو وات قدرة يتراوح من 1500 الي 2000 كيلو وات في العام.
أنظمة الطاقة الشمسية للمنازل
هناك نوعان رئيسيان من الألواح المستخدمة:
- الألواح الشمسية الأحادية
- الألواح متعددة البلورات
والفرق بينهما هو أن الألواح الأحادية تعمل بكفاءة أكبر في المناطق الباردة مقارنة بالألواح متعددة البلورات التي تعمل بكفاءة أكبر في المناطق الحارة، لذلك يتم استخدام هذا النوع أكثر في المناطق ولحسن الحظ الدول العربية أقل غلاءً من نظرائهم.
- وتتراوح قدرة اللوح الواحد الإنتاجية بين 100 و 350 وات، أما الألواح الأكثر استخداماً فهي التي تنتج الـ 250 وات.
- أما سعر اللوح بسعة 250 وات ونوع متعدد الكريستال فهو يتراوح بين 130 دولارًا و 200 دولار للوح الشمسي.
- باستثناء أن السعر قد يتغير وفقًا لمعايير أخرى، بما في ذلك اسم الشركة المنتجة وجودة الألواح وحتى شروط الضمان.
- الجدير بالذكر أنَّ 4 لوحات مدمجة تساعد في توليد كيلو وات واحد، لذلك فإنّ تكلفة واحد كيلو وات تتراوح بين 520 دولار و 800 دولار.
- أما تكلفة الوات من الكهرباء في الطاقة الشمسية فتقدر بنحو 1.6 دولار، وينخفض هذا الرقم مع التطور المستمر الذي يحدث في هذا المجال.
- في حين أن تكلفة الطاقة الشمسية للشقة العادية هي 200 كيلوواط ، أو ما يقرب من 2400 دولار.
- وتجدر الإشارة إلى أن هذه التكلفة ليست بسيطة ولكنها تستمر لمدة 20 عامًا.
- أي أنك كشخص لن تدفع فاتورة الكهرباء لمدة 20 عامًا.
تعرف على: لوحات الطاقة الشمسية
عيوب الطاقة الشمسية
بعض الشركات تعطي للعميل صورة وردية للنظم الشمسية كأنها منزله من السماء دون تنبيه العميل عن العيوب التي يجب عليه معرفتها, نحن نقدم لك قائمة العيوب:
- التكلفة الأولية لشراء النظام عالية إلى حد ما.
- يشمل ذلك دفع ثمن الألواح والبطاريات والأسلاك وهيكل التثبيت.
- وهذه التكلفة عائق امام محدودي الدخل الذين يحصلون حاليا علي الكهرباء مدعمة من الحكومة ولا يحتاجون الي نظام شمسي يكلف الألاف.
- كفاءة النظام تقل في ايام المطر و الغيوم.
- لذلك في النظم المستقلة عن الشبكة يجب عمل بطاريات تخزين تسع لثلاث او اربع ايام لتفادي انقطاع التيار خلال سوء الاحوال الجوية.
- علي الرغم ان عدد ايام الغيوم في الدول العربية قليل ولكن تصميم النظام يجب ان يضع في الاعتبار عدم انقطاع التيار الكهربائي نهائيا.
- تخزين الطاقة في بطاريات مكلف و عمرها الافتراضي قليل بالنسبة الي سعرها.
- يتم شحن البطاريات خلال النهار وتستخدم الطاقة ليلا.
- في نظم الري يتم استخدام الطاقة الشمسية خلال النهار فقط والاستغناء عن بطاريات التخزين.
- بالنسبة للاستخدام المنزلي قد لا يتطلب التركيب مساحة كبيرة ويمكن تنفيذها على أسطح المنازل.
- لكن بالنسبة للشركات الكبيرة فمطلوب مساحة كبيرة للنظام لتكون فعالة في توفير الكهرباء على أساس ثابت.
- بالتالي عنصر المساحة وتكلفتها له وزن كبير في دراسة جدوي النظام الشمسي داخل المدن الكبرى والمواقع ذات اسعار الأراضي المرتفعة.
وبذلك أصبحت الطلبات الشمسية ناجحة اقتصاديا في المناطق الريفية مثل الواحات في مصر أو الهند التي اصبحت دولة رائدة في هذا المجال، وهو استثمار مغري في حال بيع الإنتاج الي شركات توزيع الكهرباء ويمكن بها تجنب الزيادات في أسعار الكهرباء الحالية و المستقبلية.
