الطاقة الشمسية والأجهزة التي تعمل عليها في المنزل
ما هي الطاقة الشمسية؟
الطاقة الشمسية هي الطاقة الناتجة عن تحويل أشعة الشمس الى كهرباء من خلال استخدام الخلايا الشمسية التي تمتص الأشعة، وهي من مصارد الطاقة المتجددة التي يتم توظيفها في العديد من مجالات الحياة، فكل بقعة على سطح الأرض تتلقى أشعة شمسية على مدار العام، وبالتأكيد تتراوح هذه الكمية من منطقة الى أخرى، فعند انبعاث هذه الأشعة من الشمس تلتقطها تقنيات الطاقة الشمسية وتحولها الى أشكال مفيدة من الطاقة.
أنواع أجهزة الطاقة الشمسية
الألواح الأحادية “MONO CRISTALLIN“
تمتاز الألواح الأحادية عن غيرها بنقاء كريستالات السيلكون التي من خلالها تُصنع خلايا الألواح، حيث تتكون الخلايا الشمسية فيها من سبائك من السيلكون يتم تقطيعها على شكل شرائح، وبذلك تعطي الخلايا الشمسية كفاءة عالية، مما يقلل من عدد الألواح التي ستحتاج لها للحصول على نفس كمية الكهرباء من الأنواع الأخرى، بالإضافة الى عملها بكفاءة عالية في الضوء الخافت وارتفاع عمرها الافتراضي.
الألواح متعددة الكريستالات “POLY CRISTALLIN“
تختلف الألواح الشمسية متعددة الكريستالات عن النوع الأحادي بالشكل، حيث تتكون الخلايا فيها من مربعات متراصة. أما بخصوص كفاءة هذا النوع من الألواح، فهي تعمل بطاقة شمسية متوسطة، مما يتطلب عدد أكبر من الألواح للحصول على الكهرباء، أما بشأن سعرها، فهي أقل تكلفة من الألواح الأحادية وعمرها الافتراضي طويل.
الألواح الرقيقة “THIN FILM”
ما يميز الألواح الرقيقة عن غيرها هو المرونة وسهولة التركيب، إضافةً الى رقة الألواح وانسيابها وتناسقها لتظهر بشكلٍ جميل. هذا النوع من الألواح لا يتأثر بالتغيرات المناخية، وسعره مناسب مقارنةً بالأنواع الأخرى.
من عيوب هذا النوع:
- كفاءة ضعيفة مقارنةً بالأنواع الأخرى
- يتطلب استخدام عدد أكبر من الخلايا للحصول على نفس المقدار من الطاقة التي يمكن الحصول عليها من الأنواع الأخرى
- عمره الافتراضي قصي
أجهزة منزلية تعمل بالطاقة الشمسية
قد تتساءل هل هناك أجهزة تعمل على الطاقة الشمسية بالمنزل؟ بالتأكيد تتوفر عدّة أجهزة منزلية تعمل بالطاقة الشمسية ومنها أجهزة رئيسية لا يمكن الاستغناء عنها في حياتنا اليومية، ومنها:
سخانات المياه
يتم استخدام سخانات المياه ذات الطاقة الشمسية لتسخين المياه في المنزل واستعمالها لغايات متعددة، وبهذه الحالة يمكن الاستغناء عن السخان الكهربائي، وبذلك يقل استخدام الكهرباء بشكل كبير، مما يساعد على التوفير والتقليل من قيمة الفاتورة. يمتاز هذا النوع من السخانات بالكفاءة العالية وإمكانية استخدامه طوال العام بكل أريحية نظراً تعرضه للشمس بشكل كبير.
المكيفات
يحتاج سكان دولة الإمارات للمكيفات وأنظمة التبريد بشكل كبير، فلا أحد يستطيع إنكار أهمية أجهزة التكييف الكبيرة سواء في المنازل أو أماكن العمل أو أي مكان آخر خصوصاً مع ارتفاع درجات الحرارة في أيام الصيف الحار، وبما أنّ دولة الإمارات من الأماكن التي تتعرض باستمرار لأشعة الشمس، فإنّ خيار المكيفات التي تعمل على الطاقة الشمسية مناسب جداً للسكان، حيث يقلل استعمالها من استهلاك الكهرباء بنسبة كبيرة. هناك ميزات عدّة لاستخدام مكيفات الطاقة الشمسية، منها:
- تعمل مكيفات الطاقة الشمسية على ميزة التشغيل التلقائي عند ارتفاع الحرارة إلى درجة معينة، وهذا يوفر على المستخدم عناء التشغيل والضبط
- يعمل المكيف على تحريك الهواء في أنحاء مختلفة من المكان، حيث يضمن لك هذا تجدد الهواء وتوزيعه بطريقة مناسبة في المنزل
- تدوم مكيفات الطاقة الشمسية فترة أطول من مكيفات الكهرباء، والسبب في ذلك أن محركات مكيفات الكهرباء تعمل بشكل أقوى، مما يؤدي الى استهلاكها وتعطلها مع مرور الوقت
- تتوفر مكيفات الطاقة الشمسية بأشكال وأنواع مختلفة، منها المركزية والمنفصلة، إضافةً الى توفرها بأحجام مختلفة
مصابيح الطاقة الشمسية
نضيف إلى قائمة أجهزة تعمل على الطاقة الشمسية بالمنزل مصابيح الطاقة الشمسية. هناك خيارات كثيرة تشمل أفكار وتصاميم للإنارة الخارجية للمنزل وتحديداً في الحدائق، حيث يمكن الاعتماد على مصابيح الطاقة الشمسية في إنارة وتزيين الحدائق على حدٍ سواء، كما وتُستعمل عند حدوث انقطاع في الكهرباء، فهي تعتبر بديل رئيسي للإضاءة وتستهلك كهرباء بنسبة أقل. تعمل مصابيح الطاقة الشمسية بوضعها تحت أشعة الشمس، وتضم خاصية التشغيل التلقائي، إضافةً الى أنها صديقة للبيئة ولا تنتج أي عوادم.
بطاريات الطاقة الشمسية
تعد البطاريات من الاختراعات التي تستخدم بكثرة وظهرت مع ظهور الكهرباء. توضع بطاريات الطاقة الشمسية تحت أشعة الشمس لتقوم بتخزين الطاقة الشمسية على شكل طاقة كهربائية. تختلف بطاريات الطاقة الشمسية في أنواعها ودواعي استخدامها والمواد المصنعة منها وتصاميمها.
أفران طهي الطعام
تتوفر أنواع من الأفران الشمسية التي تستخدم الطاقة الشمسية في عملية طهي الطعام، وبهذا يستطيع كل منا الاستغناء عن الطاقة الكهربائية عند إعداد الطعام، كما وهناك أنواع مختلفة من الأفران التي تعمل بالطاقة الشمسية، وهذه الأنواع كالآتي:
- الفرن الذي يستخدم ضوء الشمس العالي، حيث يتكون من مرآة تعكس ضوء الشمس، وبذلك نستطيع الحصول على أشعة مركّزة وطاقة أعلى
- الفرن الذي يقوم على تحويل الضوء إلى حرارة، وفيه يتم طلي الفرن من الداخل باللون الأسود ليعمل على امتصاص الحرارة والمحافظة عليها
- الفرن الذي يحبس الحرارة، إذ تتم هذه العملية من خلال عزل الهواء الموجود داخل الفرن، وذلك عن طريق وضع غطاء من البلاستيك أو الزجاج للحفاظ على الحرارة داخل الفرن، وضمان عدم تسربها
الأجهزة البسيطة
نختتم لائحة أجهزة منزلية تعمل بالطاقة الشمسية بالأجهزة البسيطة التي تعتمد على الطاقة الشمسية لإعادة شحنها، والتي لا تحتاج إلى كميّة كبيرة من الطاقة مثل الهواتف المحمولة، وغيرها من الأجهزة الإلكترونية البسيطة، فقد قامت بعض المصانع بتصنيع الأجهزة الالكترونية التي يُمكن شحنها عن طريق الطاقة الشمسية، وذلك بوضع قطع صغيرة مدمجة من الألواح الشمسية.
فوائد الطاقة الشمسية في المنزل
إنّ استعمال الطاقة البديلة وفّر العديد من الميزات لمستخدميها، وأدناه فوائد الطاقة الشمسية في المنزل:
- انخفاض تكاليف الكهرباء الشهرية، وهذا يساعد على توفير الأموال
- تركيب ألواح الطاقة الشمسية في المنازل يزيد من قيمة العقار ويساعد على استقطاب العملاء عند البيع
- الحفاظ على بيئة خالية من التلوث
- استخدامها في تدفئة وتبريد المنازل
- طاقة متجددة باستمرار غير قابلة للنفاذ تساعد على سير الحياة اليومية دون عوائق
- تتطلب القليل من الصيانة، حيث يقتصر ذلك على التنظيف الدوري للألواح الشمسية
- الطعام المحضر بالطاقة الشمسية يعد صحي أكثر من غيره، حيث يحتفظ بالفيتامينات والمعادن لأن الطهي يتم ببطء وبدرجة حرارة أقل من الكهرباء