الطاقة هي عامل حيوي للحياة البشرية والحيوانية والنباتية والصناعية و هي تستخدم في إنتاج الكهرباء وتشغيل المصانع وتشغيل السيارات وتسخين المنازل وتوفير الإنارة والعديد من الاستخدامات الأخرى وبهذا الخصوص سنتحدث عن موضوع علمي في مجال الطاقة المتجددة وهي الطاقة الشمسية حيث سنتحدث عن ألواح الطاقة الشمسية ومهمتها في الحياة و فائدتها وطرق استخدامها فهي طاقة كهربائية تتولد عن طريق الشمس من دون أي تكاليف سوى المواد الأولية فقط تابع معنا إلى النهاية للتعرف على هذه الطاقة المميزة.
ماهي الواح الطاقة الشمسية
الواح الطاقة الشمسية هي أجهزة تستخدم لتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء وهي تتألف من خلايا شمسية مصنوعة من مادة شبه موصلة و تولد تيار كهربائي عندما تتعرض للضوء و الخلايا الشمسية تتصل ببعضها ببعض في لوح واحد وتغطى بزجاج شفاف لحمايتها من العوامل الخارجية و الألواح الشمسية تثبت في مكان مشمس وتربط بمحولات وبطاريات لتخزين وتوزيع الكهرباء المنتجة.
أهمية الواح الطاقة الشمسية
الواح الطاقة الشمسية تعتبر مصدر متجدد ونظيف للطاقة فهي لا تستهلك الموارد الطبيعية ولا تنبعث منها غازات ضارة بالبيئة و استخدام الواح الطاقة الشمسية يساهم في تقليل استهلاك الوقود الأحفوري والحد من التلوث والانحباس الحراري و أن الواح الطاقة الشمسية توفر حل اقتصادي وفعال لإنارة المناطق النائية والفقيرة التي لا تصلها شبكات الكهرباء.
كيفية عمل الواح الطاقة الشمسية
عندما تسقط أشعة الشمس على خلايا الألواح الشمسية تنشأ قوة دافعة كهربائية بين طبقتين من المادة شبه الموصلة إحداهما مشحونة سالب والأخرى مشحونة موجب هذه القوة تدفع إلكترونات من طبقة إلى أخرى مولدة تيار كهربائي و يسير في دائرة خارجية وهذا التيار يستخدم لتشغيل أجهزة كهربائية مختلفة أو يخزن في بطاريات للاستخدام لاحقا وقدرة لوح شمسي على توليد كهرباء تعتمد على عدد خلاياه وجودته وحجمه وزاوية تثبيته وكثافة ضوء الشمس.
كم امبير يعطي لوح الطاقة الشمسية ؟
عدد الأمبيرات التي يعطيها لوح الطاقة الشمسية يعتمد على قدرته الكهربائية وجهده الكهربائي الفولت لحساب عدد الأمبيرات نستخدم ومثلا لوح شمسي بقدرة 100 واط وجهد 18 فولت سينتج 5.5 أمبير في ظروف مثالية لكن في الواقع قد تختلف عدد الأمبيرات التي ينتجها لوح شمسي بحسب عوامل مثل كثافة ضوء الشمس و زاوية تركيب اللوح و درجة حرارة اللوح و نوع المادة المستخدمة في الخلايا الشمسية ومن المهم معرفة عدد الأمبيرات التي تحتاجها لتشغيل أجهزتك المنزلية وكذلك عدد الأمبيرات التي تنتجها ألواحك الشمسية لضمان توافق وكفاءة نظامك الشمسي.
هل يمكن استخدام الواح الطاقة الشمسية بدون بطاريات ؟
نعم يمكن استخدام الواح الطاقة الشمسية بدون بطاريات ولكن هذا يعتمد على نوع نظامك الشمسي وهناك نوعان رئيسيان من الأنظمة الشمسية الأول هو المتصلة بالشبكة والثاني هو المستقلة عن الشبكة.
استخدامات الواح الطاقة الشمسية
الواح الطاقة الشمسية لها استخدامات متعددة في مجالات مختلفة
1- توليد كهرباء للمنازل والمباني بواسطة محولات تحويل التيار المستمر إلى تيار متردد مناسب للأجهزة المنزلية وبطاريات لتخزين الكهرباء الزائدة أو للاستعانة بها في حالة انقطاع الكهرباء.
2- توليد كهرباء للمصانع والمعامل بواسطة محولات تحويل التيار المستمر إلى تيار متردد ثلاثي الفاز والذي يستخدم لتشغيل المحركات والآلات الصناعية.
3- توليد كهرباء للمزارع والري بواسطة محولات زراعية تحويل التيار المستمر إلى تيار متردد مناسب لتشغيل المضخات والرشاشات والأنظمة الحديثة للري.
4- تسخين الماء للاستخدامات المنزلية أو الصناعية بواسطة أنظمة تسخين شمسية تستخدم أنابيب أو خزانات تحتوي على سائل يسخن بفعل ضوء الشمس وينقل حرارته إلى الماء.
5- إنارة الشوارع والطرق والحدائق والأماكن العامة بواسطة مصابيح شمسية تحتوي على بطارية صغيرة تشحن نهارًا بضوء الشمس وتضيء ليلا بشكل آلي.
هل يتطلب استخدام الطاقة الشمسية صيانة بشكل دائم ؟
نعم استخدام الألواح الشمسية يتطلب صيانة دائمة ولكنها بسيطة وغير مكلفة و الصيانة الأساسية تتمثل في تنظيف الألواح من الغبار والأوساخ والثلوج التي قد تعيق امتصاصها لضوء الشمس و ينصح بتنظيف الألواح مرتين إلى أربع مرات في السنة و باستخدام خرطوم الماء أو فرشاة ناعمة أو جلب خبراء لتنظيف الواح الطاقة الشمسية.
