بحث عن الطاقة الشمسية

Kareem Roshdy (CEO)

منذ 1 يوم 13 ساعة
2357
1
0

بحث عن الطاقة الشمسية

الطاقة الشمسية هي مصدر كل الطاقات علي سطح هذا الكوكب الذي نعيش عليه -كوكب الأرض - سواء كان ضوء او حرارة بيوصلنا من الشمس عن طريق الاشعاع الشمسي .. في الموضوع دا هنحاول نعمل بحث سريع عن الطاقة الشمسية للأشخاص اللي لسا ميعرفوش كتير عن الشمس أو الطاقة الشمسية وهنذكر معلومات أساسية ومهمة جدا المفروض ان أي شخص يكون عارفها عن الطاقة الشمسية.

ما هي الطاقة الشمسية؟

الطاقة الشمسية هي المصدر الرئيسي للطاقة علي سطح كوكبنا وهي مصدر كل الطاقات التي نعرفها والتي لم نعرفها بعد , فحرارة الشمس هي السبب الرئيسي لتكوين الوقود الحفري كالفحم والبترول والغاز الطبيعي , والشمس هي المسبب الرئيسي لحركة الرياح علي سطح كوكب الأرض , وهي السبب في تبخر مياه البحار والمحيطات لتسقط لنا الأمطار بعد ذلك وهي السبب في الحفاظ علي حرارة الأرض مناسبة لنعيش فيها.
وهي طاقة نظيفة ومتجددة ومجانية ( فلا أحد يستطيع ان يشتري الشمس ويحجبها عن الباقين ) والطاقة الشمسية تصل لنا في صورتين فقط الصورة الأولي هي طاقة حرارية بالأشعاع والصورة الثانية هي طاقة ضوئية
والطاقة الشمسية في الأساس هي تلك الطاقة الناتجة عن تفاعلات اندماجية عملاقة تحدث باستمرار علي سطح الشمس يتحول فيها الهيدروجين الي هيليوم وينطلق منها كمية هائلة من الطاقة.
ولكي تتخيل هذا الكم الهائل من الطاقة عليك ان تعلم ان هذه الشمس التي تؤثر في حياتنا كل هذا التأثير الذي نشعر به جميعا تبعد عنا حوالي 1.5 مليون كيلومتر
بحث عن الطاقة الشمسية
 والشمس هي نجم متوسط الحجم وهي النجم الوحيد في مجموعتنا الشمسية وتمثل خوال 98% من كتلة المجموعة الشمسية ككل وفيما يلي صورة توضح نسبة حجم الشمس الي باقي كواكب المجموعة الشمسية مجتمعة.

بحث عن الطاقة الشمسية
يمكنك ان تتعرف علي المزيد من المعلومات عن النجم الوحيد في مجموعتنا الشمسية الا وهو ال"الشمس" في موضوع معلومات عن الشمس

 كيف تنتقل الطاقة الشمسية الينا؟

تحصل الأرض علي الطاقة الشمسية عن طريق الاشعاع الشمسي . وهذه الطاقة الاشعاعية تأتي الينا بواسطة جسيمات متناهية الصغر وعديمة الوزن تسمي الفوتونات. والفوتونات تتصرف كالموجات الكهرومغناطيسية حيث ان لها نفس الخصائص من ( طول موجي و تردد وطاقة ).
كل طاقة الفوتونات تعتبر طاقة كهرومغناطيسية تحتمل جميع الأطوال الموجية والترددات الممكنة. والشكل بالأسفل يوضح الاشعاعات المختلفة الصادرة من الشمس عن طريق الفوتونات. يوضح الشكل ايضا الطاقة والتردد والطول الموجي لكل منها. ويمكن تقسيمها كما هو واضح الي موجات الراديو والميكرو واف واشعة تحت الحمراء وموجات مرئية واشعة فوق البنفسجية واشعة أكس وأشعة جاما.
بحث عن الطاقة الشمسية

هل يسقط كل هذا القدر من الاشعاع الشمسي علي سطح الأرض ؟

 الأجابة بوضوح لا ..... وفي الحقيقة لو أن الاشعاع الشمسي يصل الينا كاملا لكان من الصعب ان تكون هناك حياة علي سطح كوكبنا.
فالأرض لها خطي دفاع :
الأول هو الغلاف الكهرومغناطيسي المحيط بالأرض والناتج عن دوران الأرض حول محورها وهو يقوم بتشتيت الأشعة الكونية عالية الطاقة.
خط الدفاع الثاني وهو الغلاف الجوي المحيط بالأرض حيث ان طبقة الأوزون وبخار الماء الموجود في الهواء الجوي يقومان بامتصاص الطاقة الشمسية للموجات الفوق بنفسجية.
والشكل بالاسفل يوضح بالمنحني الاحمر الطاقة الشمسية أو الاشعاع الشمسي في الفضاء والمنحني باللون الأخضر يوضح الطاقة الشمسية او الاشعاع الشمسي بعد وصوله الي سطح الأرض بعد مروره بخطوط الدفاع.
بحث عن الطاقة الشمسية
يمكنك قراءة موضوع الأشعاع الشمسي وطرق الحصول عليه للمزيد من المعلومات عن الأشعاع الشمسي.

 لماذا بدأ الأعتماد علي استخدام الطاقة الشمسية بشكل مباشر في الآونة الأخيرة؟

بحث عن الطاقة الشمسية

اتدري ماذا تمثل الصورة التي في الأعلي؟؟
انها رسم توضيحي يمثل توزيع استهلاكنا من الكهرباء علي الجهات المختلفة في الدولة ( هذا تحديدا في مصر ولكن تستطيع ان تقيس عليه اي دولة أخري فالأمر لا يختلف كثيرا ) والسؤال هنا اتدري من اين نحصل علي هذه الطاقة الكهربية ؟؟...... الأجابة قطعا من محطات توليد الطاقة الكهربية ولكن يوجد العديد من انواع المحطات الكهربية منها ما هو صديق للبيئة ومنها ما هو ضار جدا ومنها ما هو قديم ومعقد ويحتاج الي عمليات صيانة ومتابعة معقدة ومنها ما هو حديث و سهل في التشغيل وغير مرهق في الصيانة. وفيما يلي رسم توصيحي لأنواع المحطات التي نستخدمها حتي الآن بحجم انتاجها التقريبي.
بحث عن الطاقة الشمسية
الدورات البخارية والدورات المركبة والغازية جميعها يعمل بالوقود الحفري (فحم او بترول او غاز طبيعي) ستجد ان ما يقرب من 85% من انتاج الطاقة الكهربية يعتمد علي الوقود الحفري.
فحياتنا اصبحت بشكل مأسوي تعتمد علي الأستهلاك ثم الأستهلاك للموارد المدفونة في باطن الأرض ثم الأستهلاك الشاق للهواء وتلويثه بالعوادم ثم القاء المخلفات في البحار والانهار لتلويثها ايضا ولم نقف لحظة لنسأل انفسنا هل بهذه الطريقة سنترك شيئا لأحفادنا كالذي تركه لنا اجدادنا ؟؟ بالطبع سوف نترك لهم أرض خربة اذا استمر الحال كما هو عليه.
الصورة التالية توضح ارتفاع معدل الانبعاثات الكربونية في الهواء نتيجة زيادة استهلاكنا المفزع للوقود الحفري في السنوات الأخيرة والذي ادي لتغير مناخي عالمي جميعنا نشعر به مما لا يدع مجالا للشك بوجوب وجود بدائل اخري حتي لا ننهار جميعا.
بحث عن الطاقة الشمسية
شدة الأشعاع الشمسي
بحث عن الطاقة الشمسية
 كما هو واضح فالشريط علي اليمين يمثل بالالوان كمية الطاقة الشمسية التي يحصل عليها كل متر مربع من الأرض علي مدار عام كامل. من الواضح ان العالم العربي هو أحد أغني المناطق بالطاقة الشمسية فكل متر مربع من الأرض يجني ما بين 2200 الي 2500 كيلو وات ساعة في السنة. وهذا الرقم طبعا يفهمه المتخصصون وهو ليس رقما هينا علي الأطلاق فنحن بهذا الشكل يمكننا وببساطة تلبية كل احتياجاتنا من الطاقة لو أردنا بالطاقة الشمسية المباشرة.

الطاقة التي تطلقها الشمس في ساعة واحدة تكفي انتاج كمية من الطاقة تلبي جميع استخدامات البشر علي سطح الأرض لمدة عام كامل. " ولكن السؤال هنا كيف يمكننا استخدام الطاقة الشمسية لتلبية أحتياجاتنا من الطاقة؟  

بحث عن الطاقة الشمسية

اذا تحدثنا عن استخدامات الطاقة الشمسية سنجد أن الشمس تمدنا بنوعين من الطاقة لا ثالث لهما وهما الطاقة الضوئية " فوتونات الضوء" والطاقة الحرارية.
- فالطاقة الشمسية الحرارية يمكن استغلالها بواسطة أجهزة ابتكرها البشر لتلبية استخدامات مختلفة :

1- تسخين المياه بواسطة السخانات الشمسية هو أحد أهم واقدم استخدامات الطاقة الشمسية الحرارية والتي دخل عليها العديد من التطورات في العقد الأخير وهذه السخانات لها العديد من الانواع والأشكال والتطبيقات ويمكنك قراءة المزيد من التفصيل عنها في موضوع " سخانات الطاقة الشمسية "
بحث عن الطاقة الشمسية
  2- التدفئة باستخدام الطاقة الشمسية وهي تستخدم لتدفئة المنازل في الاماكن الباردة وايضا يوجد انظمة للتبريد في الاماكن الساخنة ويوجد انظمة عديدة لهذا الاستخدام. ويمكنك القراءة المزيد من التفصيل في موضوع"التدفئة بالطاقة الشمسية"
بحث عن الطاقة الشمسية
 
3- تدفئة أحواض السباحة يعتبر ايضا أحد استخدامات الطاقة الشمسية الحرارية. 
بحث عن الطاقة الشمسية
 
4- أما تحلية مياه البحر فيعتبر واحد من أهم استخدامات الطاقة الشمسية الحرارية وواحد من الاستخدامات القابلة للتطوير المستمر والتي تحل العديد من المشاكل خاصة في الأماكن التي لا تتوفر فيها انهار ولا أمطار. ويمكنك قراءة المزيد من التفصيل في موضوع تحلية المياه بالطاقة الشمسية.
بحث عن الطاقة الشمسية
 
5- أيضا أحد استخدامات الطاقة الشمسية علي مستوي المؤسسات والدول هي محطات الطاقة الشمسية الحرارية لتوليد الكهرباء والذي يعمل عن طريق تركيز الأشعة الشمسية علي مواسير تسير فيها المياه مما يحول الماء الي بخار يعبر الي توربينات لتوليد الطاقة الكهربية. ويمكنك قراءة المزيد من التفصيل في موضوع محطات الطاقة الشمسية الحرارية.
بحث عن الطاقة الشمسية
 
- أما بالحديث عن الطاقة الشمسية الضوئية:  فأنها تستخدم حاليا للحصول علي الطاقة الكهربية بطريقة مباشرة بواسطة استخدام ما يعرف بالالواح الشمسية الفولتوضوئية "Photovoltaic solar panels" وهذا هو أكثر استخدامات الطاقة الشمسية شهرة في السنوات الأخيرة حيث ان العديد من الشركات العالمية استطاعت انتاج الواح شمسية تعمل بكفائة عالية مقارنة بما كان في الماضي فأصبح استخدام الطاقة الشمسية في توليد الكهرباء أكثر جدوي والذي ساعد علي هذا الانتشار ايضا هو التطور الكبير الذي حدث في عالم البطاريات وتخزين الطاقة الكهربية فأصبح العديد من الدول والمؤسسات والاشخاص يفكرون في الطاقة الشمسية كبديل نظيف وآمن للحصول علي الطاقة الكهربية التي أصبحت هي عصب الحياة في عصرنا. وبالطبع هذه الألواح لها تطبيقات أكبر من أن نحصيها فقد تستخدم في انارة المنازل او انارة الشوارع او كألواح صغيرة محمولة تستخدم في المخيمات ورحلات السفاري او تدوير الطلمبات لرفع المياه في الاماكن الصحراوية وغيرها العديد من الاستخدامات التي لا حصر لها.


  • مرتضى العراقي 2016-12-21 03:10:31

    بارك الله بكم وجراكم خيرا

  • Hazem El Waseif 2016-11-19 07:24:54

    جميل جدا

  • محمد محمد 2016-10-15 12:39:28

    الله يزيدكم نجاحات اكثر في هدا المجال

أحدث وظائف الطاقة الشمسية