منبع تولید انرژی خورشیدی چیست؟ انرژی خورشیدی از فیوژن هسته ای که در خورشید اتفاق می افتد حاصل می گردد. این انرژی پاک برای زندگی تمامی موجودات روی زمین حیاتی است. تولید برق یکی از مهمترین مصارف انسانی از انرژی تابشی خورشید می باشد. چراغ های خورشیدی محوطه و ... را با هم بررسی میکنیم.
انرژی خورشیدی چیست ؟
انرژی خورشیدی حاصل فرایندی است که به عنوان واکنش زنجیره ای PP (پروتون-پروتون) شناخته می شود. خورشید در هسته خود حدود 620 میلیون تن هیدروژن را در هر ثانیه ذوب کرده و مقدار زیادی انرژی ساطع می کند. در حال حاضر، کمتر از 2 درصد از انرژی حاصل از خورشید توسط سیکل CNO ایجاد می شود. سیکل CNO هیدروژن را به کمک کربن، نیتروژن و اکسیژن (C، N و O) به هلیوم تبدیل می کند. واکنش PP و چرخه CNO، مقدار زیادی انرژی را به شکل امواج و ذرات آزاد می‌کندکه در سراسر منظومه شمسی در حال جریان است. انرژی خورشیدی باعث گرم شدن زمین، تولید باد و آب و هوا، و حفظ حیات گیاهی و جانوری می شود.
کاربرد انرژی خورشیدی برای انسان چیست؟
انواع پنل خورشیدی چیست ؟ انرژی خورشیدی به عنوان یک منبع انرژی تجدید پذیر محسوب می شود. بسیاری از فناوری ها می توانند از آن به طور مستقیم برای مصارف ساختمان های مسکونی، ساختمان های تجاری، مدارس و بیمارستان ها استفاده نمایند. برخی از فناوری‌هایی که می تواند انرژی حاصل از خورشید را دریافت کند شامل سلول‌ها و پانل‌های فتوولتائیک، انرژی خورشیدی متمرکز شده و سبک معماری مبتنی بر استفاده از خورشید است. شیوه های گوناگونی جهت جذب تابش خورشید و تبدیل آن به انرژی قابل استفاده برای مصارف زندگی انسان وجود دارد. این فناوری‌های از انرژی فعال یا غیرفعال خورشیدی استفاده می کنند.
فناوری‌های خورشیدی فعال از سیستم های الکتریکی یا مکانیکی جهت تبدیل انرژی فعال خورشیدی به شکل دیگری از انرژی مانند گرما یا الکتریسیته بهره میبرند. فناوری های غیرفعال خورشیدی بدون استفاده از دستگاه های خارجی، از آب و هوای محلی جهت گرمایش ساختمان ها در طول زمستان استفاده کرده و این گرما را در تابستان منعکس می کنند.
انرژی خورشیدی دارای پتانسیل بسیار بالایی است به طوریکه زمین روزانه حدود دویست هزار برابر ظرفیت تولید برق در سراسر دنیا را به شکل انرژی از تابش خورشید دریافت می کند. درست است که انرژی حاصل از تابش خورشیدی رایگان است، ولی برای متمرکز سازی، تبدیل و ذخیره سازی آن مبلغ زیادی باید هزینه شود. این هزینه بالا باعث شده که بهره برداری از این انرژی در بیشتر مناطق دنیا محدود شود.
نحوه استفاده انرژی حاصل از خورشید در ایران چگونه است؟
رایج ترین فناوری استفاده از انرژی خورشیدی در ایران کاربرد کلکتورهای صفحه تخت است که انرژی حاصل از خورشید را جذب کرده و به انرژی حرارتی تبدیل میکند. این روش نمونه ای از کاربردهای گرمایشی خورشید است که در مناطق مسکونی و پارک ها برای گرم کردن آب استفاده میشود. مساحت کلکتورها بسیار بزرگ است زیرا شدت تابش خورشید بر روی سطح زمین بسیار کم میباشد. حداقل مساحت یک کلکتور باید در حدود 40 متر مربع باشد تا بتواند انرژی مورد نیاز یک فرد را فراهم نماید. معمولترین کلکتورهای صفحه تخت ترکیب یک صفحه فلزی سیاه با پوشش ورقه شیشه ای است که با تابش نور خورشید گرم می شود. سپس آب یا سیالات پشت صفحه گرم شده و برای آبگرمکن های خورشیدی و گرمایش خانه مصرف می شود.
انرژی خورشیدی در خانه
آب گرم حاصل از انرژی خورشیدی در خانه در مخازن عایق ذخیره شده و در شب یا روزهای ابری استفاده می¬گردد. این سیستم قادر است هم آب گرم یک ساختمان را تامین کند، هم با جریان آب گرم شده از طریق لوله های کف و سقف، گرمایش فضا را فراهم نماید. سیالات پشت کلکتورهای صفحه تخت تا دمای 66 تا 93 درجه سانتیگراد گرم می شوند. راندمان کلکتورها که نسبت انرژی دریافتی به انرژی تولید شده است بسته به نوع طراحی کلکتور بین 20 تا 80 درصد می باشد.
تابش خورشیدی در ایران از ظرفیت بالایی برخوردار است، به طوریکه مسئولین سازمان انرژی‌های تجدیدپذیر ایران اعلام کرده اند که پتانسیل تامین بیش از 60 هزار مگاوات برق توسط نیروگاه های تجدیدپذیر را دارند که از طریق تابش خورشیدی وجود دارد. در حال حاضر بیش از ۹۱۰ مگاوات از برق مورد نیاز کشور توسط نیروگاه‌های خورشیدی تولید میشود. بخش خصوصی در ایران در حال احداث نیروگاه‌های تجدیدپذیر برای تولید ۲۵۰ مگاوات برق می¬باشد که قرار است به زودی به بهره برداری برسند.
ویژگی های تامین انرژی های مورد مصرف از طریق تابش خورشیدی کدامند؟
در ادامه به بررسی معایب و مزایای انرژی خورشیدی پرداخته می شود. از مزایای این انرژی به موارد زیر می توان اشاره کرد:
- خورشید یک منبع تجدید پذیر است که تا 5 میلیارد سال آینده به عنوان منبع ثابت و نامحدود تابشی و نوری خواهیم داشت. اتمسفر زمین در یک ساعت آنقدر تابش خورشید را جذب می کند که امکان تامین برق مورد نیاز هر انسان برای یک سال را خواهد داشت.
- انرژی حاصل از تابش خورشید پاک است. پس از نصب و راه اندازی تجهیزات فناوری خورشیدی، برای ادامه کار نیاز به مواد سوختی ندارد. گازهای گلخانه ای یا مواد سمی انتشار نمی دهد. در نهایت تاثیرات منفی انسان بر محیط زیست را بسیار کم می کند.
نصب کلکتور
مکان های زیادی روی کره زمین وجود دارد که انرژی خورشیدی در آنجا بسیار کاربرد دارد. ساختمان‌هایی که در مناطق با تابش زیاد خورشید قرار دارند به خوبی می توانند از انرژی فراوان خورشید استفاده نمایند. در بسیاری مناطق از اجاق های خورشیدی برای ضدعفونی کردن آب و پخت غذا استفاده می کنند که نسبت به اجاق های سوختی بسیار تمیزتر و ایمن‌تر هستند. حتی از انرژی حاصل از خورشید می توان در تامین دیگر منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی بادی یا تولید برق آبی استفاده نمود. ساختمان هایی که دارای پنل های خورشیدی هستند، می توانند علاوه بر تامین برق مصرفی خود، برق اضافی خود را بفروشند و کسب درآمد کنند.
معایب استفاده از انرژی تابشی خورشید کدامند؟
از جمله معایب آن می توان موارد زیر را برشمرد:
- تجهیزات فناوری انرژی خورشیدی بسیار گران است که به عنوان عامل بازدارنده ای برای احداث نیروگاه های خورشیدی به شمار می آیند.
- خرید و نصب تجهیزات برای اشخاص هزینه زیادی دارد. برخی دولت ها مالیات‌های کسب‌وکارهایی که انرژی خود را از خورشید میگیرند را بسیار کاهش داده اند. حتی قبض‌های برق آنها حذف می شود ولی هزینه اولیه راه اندازی بسیار سنگین است.
- جهت نصب تجهیزات خورشیدی، مقاوم سازی سقف ساختمان و تنظیم آن به سمت مسیر خورشید با مسائل مالی و اجرایی زیادی همراه است.
- آب و هوا و پوشش ابری مناطق محلی و امکان استفاده از انرژی خورشید باید بررسی گردد.
