انرژی خورشیدی منبع بی پایان انرژی

تیم تحریریه پاکزی ۱۳۹۷/۷/۱۲

۲۲ دقیقه مطالعه

انرژی خورشیدی

انرژی خورشیدی منبع بی پایان انرژی:

همه می دونیم که اگر خورشید نبود، امکان زندگی روی زمین وجود نداشت؛ خورشید سرآغاز حیاته و اونقدر تأثیرات مستقیم و غیرمستقیم در زندگی انسان داشته و داره که حتی تصور زندگی بدون خورشید، غیرممکن می شه. این ستاره ی نورانی که یکی از میلیارد ها ستاره موجود در جهانه، منبع نور و حرارت در منظومه ی شمسیه. خورشید تاثیرات حیات بخش زیادی در کره ی زمین داره که شاید ما فقط بخش اندکی از اون رو بدونیم. یکی از فواید این ستاره، انرژی خورشیدی هست که در این مقاله بهش پرداخته شده.

خورشید و زمین:

حدود ۶۰۰۰ میلیون سال از تولد این گوی آتشین می گذره و در هر ثانیه ۲/۴ میلیون تن از جرم خورشید تبدیل به انرژی می شه. با توجه به وزن خورشید که حدود ۳۳۳ هزار برابر وزن زمینه، می شه گفت که این کره نورانی تا ۵ میلیارد سال آینده می تونه منبع عظیمی از انرژی برای زمین باشه.

خورشید از گازهایی مثل هیدروژن (۸/۸۶ درصد) هلیوم (۳ درصد) و ۶۳ عنصر دیگه که مهم ترین اون ها اکسیژن، کربن، نئون و نیتروژن هست تشکیل شده. میزان دما در مرکز خورشید حدود ۱۰ تا ۱۴ میلیون درجه سانتیگراده که از سطح اون با حرارتی نزدیک به ۵۶۰۰ درجه و به صورت امواج الکترومغناطیسی در فضا منتشر می شه.

زمین در فاصله ۱۵۰ میلیون کیلومتری خورشید واقع شده، فاصله ای که اگه کمی کمتر یا کمی بیشتر بود، کره ی زمین نابود می شد! ۸ دقیقه و ۱۸ ثانیه طول می کشه تا نور خورشید به زمین برسه. بنابراین سهم زمین در دریافت انرژی از خورشید میزان کمی از کل انرژی تابشی اون هست. حتی سوخت های فسیلی ذخیره شده در زمین، انرژی های باد، آبشار، امواج دریا ها و بسیاری موارد دیگه هم از جمله نتایج همین انرژی دریافتی زمین از خورشیده. انرژی خورشید برای حرارت آب، استفاده دینامیکی، حرارت فضایی ساختمون ها، خشک کردن تولیدات کشاورزی و تولید انرژی الکتریسیته مورد استفاده قرار می گیره.

انرژی و انسان:

خورشید زمین رو گرم و روشن می کنه و گیاهان و جانوران هم انرژی خورشیدی رو لازم دارن تا زنده بمونن. اگر خورشید نبود یا از زمین خیلی دورتر بود و گرمای کمتری به ما می رسید، سطح زمین خیلی سرد و تاریک می شد و هیچ موجودی نمی تونست روی اون زندگی کنه. همه ما به انرژی نیاز داریم، انرژی مثل نیرویی نامرئی در بدن ما وجود داره و اون رو به کار می اندازه. اگر انرژی به بدن نرسه، توانایی انجام کار رو از دست می دیم و پس از مدتی می میریم.

ما انرژی رو از غذایی که می خوریم بدست می آریم. با هر حرکت و کاری که انجام می دیم، بخشی از انرژی موجود در بدن صرف می شه. حتی برای خوندن این مطلب هم مقداری انرژی لازمه. برای همین باید هر روز غذاهای کافی و مناسبی رو بخوریم. گیاهان و جانوران هم برای زنده موندن و رشد و حرکت، به انرژی نیاز دارن، که منشأ همه این ها از خورشیده.

تمام دستگاه ها و ماشین های ساخته شده به دست انسان هم با استفاده از انرژی کار می کنن. خیلی از این ماشین ها برقی هستن. حتما شما هم از دستگاه هایی مثل رادیو، تلویزیون، اتو، یخچال و ... استفاده می کنید. اگه به هر دلیلی برق خونه قطع شه، تمام این دستگاه ها هم از کار می افتن و بدون استفاده می شن؛ اما آیا می دونید برق چطور تولید می شه؟ برای تولید برق، سوخت هایی مثل زغال سنگ، نفت و گاز رو می سوزونیم که به این نوع سوخت ها، سوخت فسیلی می گن.

سوخت های فسیلی هم منشأ خورشیدی دارند:

سوخت های فسیلی از باقی مونده گیاهان و جانورانی بوجود اومدن که میلیون ها میلیون سال قبل روی زمین زندگی می کردن. وقتی این جانوران و گیاهان مردند و از بین رفتند، سال های زیادی زیر فشار لایه های زمین موندند تا به زغال سنگ و نفت و گاز تبدیل شدن؛ در واقع انواع مختلف انرژی که قابل تبدیل به یکدیگر هم هستند، از یک منبع به نام خورشید ناشی شده و یا به اون مربوط می شن. تابش خورشید منشأ اغلب انرژی هاییه که در سطح زمین در اختیار ما قرار داره. به طور مثال:

  • باد: ناشی از اختلاف دمای هوا و حرکت نسبی اتمسفر زمینه.
  • آبشار: ناشی از تبخیر و بارانی که از اون نتیجه می شه.
  • چوب، زغال سنگ، نفت و ...: که منشا گیاهی دارن و به کمک کلروفیل و خورشید ساخته شدن.

انرژی خورشیدی چیه و چطور به زمین می رسه؟

یکی از راه های انتقال انرژی حرارتی، تابشه. یک جسم با دمای معین، می تونه انرژیش رو از طریق تابش به سایر اجسام منتقل کنه. مثال روزمره این پدیده، گرم شدن بیش از حد فضای اطراف یک لامپ پر مصرفه! بخاری های برقی هم که با استفاده از یه المنت، موجب گرم شدن محیط اطراف می شن، گرما رو از طریق مکانیزم تابش به اطراف منتقل می کنن. خورشید کره ای متشکل از گازهای داغه. انرژی خورشید با واکنش های هم جوشی هسته ای که در مرکز اون رخ می ده، ایجاد می شه. تخمین زده می شه که دمای مرکز خورشید در حدود ۲۰ میلیون درجه باشه!

همونطور که می دونید، گرما همیشه از جسم گرم تر به جسم سرد تر منتقل می شه. در فضای منظومه شمسی، خورشید جسم گرم تر محسوب می شه و فضای پیرامونش جسم سردتر؛ بنابراین حرارت از خورشید به محیط اطراف اون منتقل می شه و دمای سطح خورشید به حدود ۶۰۰۰C می رسه. در واقع سطح خورشید دمای کمتری خواهد داشت. انرژی حرارتی خورشید، از طریق تابش امواج الکترومغناطیسی منتشر می شه و مقدار توان تابیده شده از سطح خورشید برابر با ۱۰۲۳ ×۳.۸۳ یا به عبارتی ۳۸۳۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰W (!!!!) هست.

انرژی خورشیدی از نوع تجدید پذیره و موادی مثل سوخت های فسیلی از نوع انرژی های تجدید ناپذیر هستن. می شه به راحتی با استفاده از تکنولوژی، از انرژی خورشیدی برای روشن و گرم کردن خونه، تولید آب گرم و … استفاده کرد.

مهم ترین فایده انرژی خورشیدی اینه که هیچ آلودگی ای تولید نمی کنه و یکی از تمیزترین منابع انرژیه. انرژی خورشیدی، منبع تجدید پذیر انرژیه، نیاز به نگهداری کمی داره و استفاده از اون هم آسونه. تنها محدودیت انرژی خورشیدی اینه که در شب نمی شه از اون استفاده کرد و مقدار نور خورشیدی که کره ی زمین دریافت می کنه، بستگی به عواملی مثل مکان، زمان روز، زمان سال و شرایط آب و هوایی داره.

انرژی ناشی از سه روز تابش خورشید به زمین برابر با تمام انرژی ناشی از احتراق کل سوخت های فسیلی در دل زمینه؛ در واقع در اثر تابش خورشید به مدت چهل روز، می شه انرژی مورد نیاز یک قرن رو ذخیره کرد. بنابراین با به کارگیری کلکتور های خورشیدی می شه تا حدودی از این منبع انرژی بی پایان، پاک و رایگان استفاده و تا حد زیادی در مصرف سوخت های فسیلی صرفه جویی کرد.

چرا باید به انرژی خورشیدی توجه داشته باشیم؟

امروزه مباحث محیط زیست به مسائل روز جهان تبدیل شده و بیشتر پژوهش ها و اختراعات و اکتشافات به این سمت رفته و اصولاً یکی از فاکتور های مهم و تعین کننده برای ارزش گذاری اختراعات و نوآوری ها همین موضوعه؛ از طرف دیگه هم کاهش روزافزون منابع فسیلی، دلیل دیگه ای برای روی آوردن به سمت چنین انرژی هایی شده.

انرژی خورشیدی آلودگی زیست محیطی نداره و یکی از بزرگ ترین مزیت های اون علاوه بر در دسترس، ارزان و تجدیدپذیر بودن، همین موضوعه؛ بنابراین به خودی خود توجهات هرچه بیشتر به این سمت کشیده می شه. حالا اگر بدونید که می تونید با کمک این فناوری، برای خودتون درآمدزایی داشته باشید، هرچه بیشتر به اهمیت این فناوری پی می برید؛

برای مثال در برخی از ایالات آمریکا دولت فدرال از ۳۰% تا ۸۰% وام به افرادی پرداخت می کنه که داوطلبانه به جای مصرف برق موجود در شبکه سراسری بخوان از برق تولیدی توسط پنل های خورشیدی استفاده کنن؛ که البته این وام و در کل هزینه های پرداختی، صرفاً جهت نصب پنل های خورشیدی و وسایل الکتریکی موردنیاز اونه و در درازمدت شخص موردنظر دیگه هزینه ای نخواهد داشت.

حالا که شما منزل تون رو به پنل های خورشیدی مجهز کردید، می تونید از برق مجانی استفاده کنید و دیگه نیاز به خرید برق از شبکه سراسری ندارید؛ در ضمن اگر برق تولیدی تون از میزان مصرف تون بیشتر باشه، می تونید مازاد برق مصرفی تون رو به شبکه سراسری بفروشید و خودتون به تولید کننده برق تبدیل بشید و از این راه درآمدزایی داشته باشید.

جالب تر این که شما علاوه بر توانایی تولید برق از طریق انرژی خورشیدی، می تونید آب گرم مصرفی و در کل سیستم گرمایشی منزل تون رو، از این طریق تهیه کنید که نتیجه ی اون، عدم وابستگی شما به مصرف گاز هم می شه. از تمام این فناوری ها، فقط استفاده از آب گرم کن های خورشیدی در ایران در حال بیشتر شدنه که البته همین هم جای شکر داره! 

چه چیزی اهمیت انرژی خورشیدی رو بیشتر می کنه؟

به گزارش سازمان ملل به احتمال ۹۵%، عامل اصلی تغییرات آب و هوای سیاره زمین و بالا رفتن دمای اون، مصرف بیش ازحد سوخت های فسیلی توسط ساکنان این سیاره بوده که نتیجه این افزایش دما، تغییرات عمومی آب وهوای زمین و همچنین ذوب شدن یخچال های طبیعی، افزایش سطح آب دریا ها و اقیانوس ها، به وجود اومدن سیلاب های بسیار شدید و طوفان های مخوف، افزایش دی اکسیدکربن جو، کاهش میزان اکسیژن موجود در آب، تغییرات در اکوسیستم جانوران و ... هست.

وقتی این دستاورد ها که همگی نتیجه مصرف سوخت های فسیلی هست رو بررسی می کنیم، متوجه می شیم که قبل از این که دیر بشه، باید کاری برای نجات زمین و طبعا نسل بشر انجام بدیم که بهترین این کارها، جایگزین کردن انرژی های فسیلی با انرژی های تجدیدپذیر مثل انرژی خورشیدیه.

اگر بخوایم انرژی خورشیدی رو با بقیه ی انرژی ها مقایسه کنیم، متوجه می شیم که انرژی های فسیلی نسبت به میزان انرژی تولیدی شون، بسیار ارزون تر از انرژی های پاک مثل انرژی خورشیدی و بادی هستن؛ این انرژی ها حتی از انرژی هسته ای هم ارزون تر تموم می شن و برای همین موضوعه که استفاده از انرژی های فسیلی، کماکان جزء محبوب ترین هاست.

در کل علاوه بر هزینه زیاد و فناوری بسیار پیشرفته، اگر یه بررسی در طولانی مدت داشته باشیم، متوجه می شیم که این سبک از انرژی ها ارزون تر تموم می شن، چون مثلا اگر ما بخوایم تمام هزینه های مؤثر در یک شرایط محیطی رو مورد بررسی قرار بدیم، به این نتیجه می رسیم که هزینه های زیست محیطی انرژی های فسیلی، خیلی بیشتر از هزینه های تموم شده برای انرژی های پاک مثل انرژی خورشیدی خواهد بود؛ از طرفی با مصرف نکردن انرژی های فسیلی، انسان زندگی سالم تر و با کیفیت تری خواهد داشت.

تاریخچه انرژی خورشیدی:

شناخت انرژی خورشیدی و استفاده از اون به منظور های مختلف، به زمان ماقبل تاریخ برمی گرده؛ شاید به دوران سفالگری. اون زمان، روحانیون معابد به کمک جام های بزرگ طلائیٍ صیقل داده شده و اشعه خورشید، آتشدان های محراب ها رو روشن می کردن. یکی از فراعنه مصر، معبدی ساخته بود که با طلوع خورشید درب اون باز و با غروب خورشید درب بسته می شد.

ولی مهم ترین روایتی که درباره استفاده از خورشید بیان شده، داستان ارشمیدس، دانشمند و مخترع بزرگ یونان قدیمه که ناوگان روم رو با استفاده از انرژی حرارتی خورشید به آتش کشید؛ گفته می شه که ارشمیدس با نصب تعداد زیادی آئینه های کوچک مربعی شکل در کنار هم که روی یک پایه متحرک قرار داشتن، اشعه خورشید رو از راه دور روی کشتی های رومیان متمرکز کرده و به این ترتیب اون ها رو به آتش کشیده! در ایران هم معماری سنتی ایرانیان باستان، نشون دهنده ی توجه خاص اون ها در استفاده صحیح و مؤثر از انرژی خورشیدی در زمان های قدیم بوده.

حتی می تونیم به قبل تر بریم و تاثیرات انرژی خورشیدی رو بر زندگی انسان های اولیه هم بررسی کنیم؛ از زمان های دور انسان های نخستین، پوست حیوانات و گیاهان خوردنی رو زیر نور خورشید خشک می کردن. اون ها کم کم فهمیدن که اگر غار محل زندگی شون رو به آفتاب باشه، در ماه های سرد زمستان، گرم می مونه.

امروزه هم مردم خونه هاشون رو، رو به آفتاب می سازن تا از نور و گرمای اون استفاده کنن. در سراسر دنیا کشاورزان می دونند که محصولات در شیب های آفتابگیر بهتر رشد می کنن. اون ها محصولات کشاورزی و گوشت های مختلف رو زیر نور خورشید خشک می کنن تا فاسد نشن. 

کاربرد های انرژی خورشیدی:

در عصر حاضر از انرژی خورشیدی، توسط سیستم های مختلف و برای مقاصد متفاوت استفاده و بهره گیری می شه که عبارتند از:

  • استفاده از انرژی حرارتی خورشید برای مصارف خانگی، صنعتی و نیروگاهی.
  •  تبدیل مستقیم پرتو های خورشید به الکتریسیته به وسیله تجهیزاتی به نام فتوولتائیک.

تولید برق با انرژی خورشیدی:

برق تبدیل نور و انرژی گرمای خورشید به الکتریسیته است که با دو روش مستقیم (فتوولتائیک) و غیرمستقیم (از متمرکز کردن انرژی خورشید) حاصل می شه که روش غیرمستقیم، از طریق استفاده از سیستم های عدسی یا آینه و ردیابی نور در مناطق گسترده و بزرگه. برق تولیدی از انرژی خورشیدی تا سال ۲۰۵۰ بزرگ ترین و اصلی ترین منبع ایجاد برق و انرژی الکتریسیته ست که تا حالا تونسته تا ۱۱ درصد به تولید برق کمک کنه.

 خیلی جالبه که بدونید با روش متمرکز کردن نور از سال ۱۹۸۰ تا حالا، گیاهان مختلفی رو پرورش دادن و از سال ۱۹۸۵، انرژی الکتریکی معادل ۳۸۵ مگاوات در هر سال، با این روش تولید می شه که نیروگاه انرژی خورشید در صحرای موهاوی کالیفرنیا، بزرگ ترین نیروگاه تولید برق به روش متمرکزه.

سلول های خورشیدی:

سلول خورشیدی به قطعات نیم رسانایی گفته می شه که انرژی تابشی خورشید رو به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. رسانندگی این مواد به طور کلی به دما، روشنایی، میدان مغناطیسی و مقدار دقیق ناخالصی موجود در نیم رسانا، بستگی داره.
از ویژگی های سلول های خورشیدی می شه به این موارد اشاره کرد: جای زیادی اشغال نمی کنن؛ قسمت متحرک ندارن؛ بازده اون ها با تغییرات دمایی محیط، تغییرات چندانی نمی کنه؛ نسبتا به سادگی نصب می شن؛ به راحتی با سیستم های به کار رفته در ساختمون جور می شن.

و از اشکالات سلول های خوشیدی می شه به تولید وسایل فتوولتائیک که هزینه زیادی داره و چگالی انرژی تابشی که بسیار کم هست، اشاره کرد؛ چون در فصول مختلف و ساعات متفاوت شبانه روز تغییر می کنه و باید ذخیره بشه که همین موضوع، بسیار هزینه بره.

کاربرد های سلول خوشیدی:

  1. تامین نیروی حرکتی ماهواره ها و سفینه های فضایی
  2. تامین انرژی لازم دستگاه هایی که نیاز به ولتاژ کمتری دارن مثل ماشین حساب و ساعت
  3. تهیه برق شهر توسط نیروگاه های فتوولتائیک
  4. تامین نیروی لازم برای حرکت خودرو ها و قایق های کوچک

صفحات خورشیدی:

صفحات خورشیدی، ازمونتاژ سلول های خورشیدی به دست میان که ترکیباتی نیمه هادی هستن و وظیفه اون ها تبدیل انرژی نورانی خورشید به انرژی الکتریکیه. این صفحات با نام فتوولتائیک (PhotoVoltaic) یا سولار (Solar) شناخته می شن. صفحات فتوولتائیک از نظر تکنولوژی به ۳ دسته تقسیم بندی می شن:

  • صفحات فتوولتائیک پلی کریستال ((Photovoltaic Polycrystalline Panels
  • صفحات فتوولتائیک مونوکریستال (Photovoltaic Monocrystalline Panels)
  • صفحات فتوولتائیک نواری (Thin Film)

در ایران می تونیم از صفحات خورشیدی قابل نصب روی سقف منازل و شرکت های دولتی به منظور صرفه جویی در انرژی استفاده کنیم. البته با استفاده از انرژی خورشیدی نمی شه تمامی برق مورد نیاز یک واحد مسکونی و مخصوصا یک شرکت بزرگ رو تأمین کرد اما می شه با تأمین بخشی از الکتریسیته مورد نیاز، بخش دیگ رو ذخیره کرد؛ همچنین می شه از فناوری صفحات خورشیدی در جاده ها و خیابان ها برای تولید برق هم استفاده کرد.

باتری خورشیدی:

باتری های خورشیدی از ماده ای بنام سیلیسیوم ساخته می شن و برق بسیار ناچیزی تولید می کنن. برای همین معمولا باید از تعداد زیادی باتری کنار هم استفاده بشه تا مقدار برقی که بدست می آد، مفید و مناسب باشه. این باتری های خورشیدی، به راحتی تعمیر می شن و نگهداری اون ها ساده ست؛ همچنین محیط رو هم آلوده نمی کنن. با استفاده از باتری های خورشیدی، می شه دستگاه هایی مثل تلویزیون، تلفن و پمپ آب رو به کار انداخت.

در جاهایی که روز های طولانی و آفتاب درخشان دارن، حتی می شه تمام برق مورد نیاز رو از باتری های خورشیدی گرفت. این باتری ها خیلی سبک هستن و به راحتی می شه اون ها رو به دهکده های دور افتاده هم برد. مردمی که همیشه در حرکت هستن هم، می تونن این باتری ها رو همراه داشته باشن و هر جا که بخوان از برق اون ها استفاده کنن. مثلا گروه های پزشکی که برای درمان مردم به صحرا ها و جا های دور افتاده می رن، باتری های خورشیدی رو برای روشن نگه داشتن یخچال هاشون بکار می گیرن تا دارو ها سالم و خنک بمونن.

آب گرم کن و حمام خورشیدی:

یکی از اقتصادی ترین روش های استفاده از انرژی خورشیدی، تهیه آب گرم بهداشتی در منازل و اماکن عمومیه؛ به خصوص در مکان هایی که مشکل سوخت رسانی وجود داره. اگر ظرفیت این سیستم ها افزایش پیدا کنه، می شه از اون ها در حمام های خورشیدی هم استفاده کرد. با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران، تعداد زیادی آب گرم کن خورشیدی و چند حمام خورشیدی در نقاط مختلف کشور از جمله استان های خراسان، سیستان و بلوچستان و یزد نصب و راه اندازی شده.

گرمایش و سرمایش و تهویه مطبوع اولین خانه خورشیدی، در سال ۱۹۳۹ساخته شد که در اون از مخزن گرمای فصلی برای به کارگیری گرما در طول سال استفاده می شد. گرمایش و سرمایش ساختمون ها با استفاده از انرژی خورشید، ایده تازه ای بود که در سال های ۱۹۳۰ مطرح شد و در کمتر از یک دهه به پیشرفت های قابل توجهی رسید. با افزودن سیستمی معروف به سیستم تبرید جذبی به سیستم های خورشیدی، می شه علاوه بر آب گرم مصرفی و گرمایش، از این سیستم ها در فصول گرم هم برای سرمایش ساختمون استفاده کرد.

آب شیرین کن خورشیدی:

هنگامی که حرارت دریافت شده از خورشید با درجه حرارت کم روی آب شور اثر کند تنها آب تبخیر شده و املاح باقی می مونند. سپس با استفاده از روش های مختلف می شه آب تبخیر شده رو تنظیم کرده و به این ترتیب آب شیرین تهیه کرد. با این روش می شه آب بهداشتی مورد نیاز در نقاطی که دسترسی به آب شیرین ندارند مانند جزایر رو تأمین کرد.
آب شیرین خورشیدی در دو اندازه خانگی و صنعتی ساخته می شن. در نوع صنعتی با حجم بالا می شه برای استفاده شهر ها آب شیرین تولید کرد.

اجاق های خورشیدی:

دستگاه های خوراک پز خورشیدی اولین بار به وسیله شخصی بنام نیکلاس ساخته شد. این اجاق شامل یک جعبه عایق بندی شده با صفحه سیاه رنگی بود که قطعاتی شیشه ای درپوش اون رو تشکیل می داد؛ اشعه خورشید با عبور از بین این شیشه ها وارد جعبه شده و به وسیله سطح سیاه جذب می شد و درجه حرارت داخل جعبه رو به ۸۸ درجه افزایش می داد.

اصول کار اجاق خورشیدی جمع آوری پرتو های مستقیم خورشید در یک نقطه کانونی و افزایش دما در اون نقطه هست. امروزه طرح های متنوعی از این سیستم ها وجود داره که این طرح ها در مکان های مختلفی از جمله آفریقای جنوبی آزمایش شده و به نتایج خوبی هم رسیدن. استفاده از این اجاق ها به ویژه در مناطق شرقی ایران که با مشکل کمبود سوخت مواجه هستن، بسیار مفید خواهد بود.

کوره ی خورشیدی:

در قرن هجدهم نوتورا اولین کوره خورشیدی رو در فرانسه ساخت و به وسیله اون یک تل چوبی رو در فاصله ۶۰ متری آتش زد.

بسمر پدر فولاد جهان هم حرارت مورد نیاز کوره خود رو از انرژی خورشیدی تأمین می کرد. متداول ترین سیستم یک کوره خورشیدی متشکل از دو آینه، یکی تخت و دیگری کروی هست. نور خورشید به آینه تخت می رسه و توسط این آینه به آینه کروی بازتابیده می شه. طبق قوانین اپتیک، زمانی که دسته پرتوی موازی محور آینه با اون برخورد می کنن در محل کانون متمرکز می شن و این باعث می شه انرژی حرارتی گسترده خورشید، در یک نقطه جمع می شه که این نقطه به دما های بالایی می رسه. امروزه پروژه های متعددی در زمینه کوره های خورشید در سراسر جهان در حال طراحی و اجراء هست.

خانه های خورشیدی:

ایرانیان باستان در فصول سرد، از انرژی خورشیدی برای کاهش مصرف چوب در گرم کردن خونه هاشون استفاده می کردن. اون ها ساختمون ها رو به ترتیبی بنا می کردن که در زمستان نور خورشید به داخل اتاق های نشیمن می تابید ولی در فصول گرم فضای اتاق در سایه قرار داشت. در اغلب فرهنگ های دنیا هم می شه نمونه هایی از این قبیل طرح ها رو مشاهده کرد.

در سال های بین دو جنگ جهانی در اروپا و ایالات متحده طرح های فراوانی در زمینه خانه های خورشیدی مطرح و آزمایش شد ولی از اون زمان به بعد تحول خاصی در این زمینه صورت نگرفت. حدود چند سالیه که معماران بطور جدی ساخت خانه های خورشیدی رو آغاز کردن و به دنبال تحول و پیشرفت این تکنولوژی به نتایج مفیدی هم دست پیدا کردن مثلا در ایالات متحده در سال ۱۸۹۰ به تنهایی حدود ۱۰ تا ۲۰ هزار خانه خورشیدی ساخته شده.

در این خونه ها سعی می شه از انرژی خورشید برای روشنایی، تهیه آب گرم بهداشتی و سرمایش و گرمایش ساختمون استفاده بشه و با بکار بردن مصالح ساختمونی مفید از اتلاف گرما و انرژی جلوگیری شه. در ایران هم پروژه ساخت اولین ساختمون خورشیدی واقع در ضلع شمالی دانشگاه علم و صنعت و به منظور مطالعه و پژوهش در خصوص بهینه سازی مصرف انرژی و امکان بررسی روش های استفاده از انواع انرژی های تجدیدپذیر به ویژه انرژی خورشیدی اجرا شده.

کشورهایی که از خانه های خورشیدی بیشترین استفاده رو می برند:

نصب یک صفحه خورشیدی روی سقف خونه چندان هم هزینه بر نیست. در ایالات متحده ۱۵ ایالت از صندوق مزایای عمومی استفاده می کنن تا سوبسیدی برای برنامه انرژی قابل تجدید فراهم کنن و ۲۴ ایالت دیگه قسمتی از هزینه های افرادی که این صفحات رو روی سقف خونه هاشون نصب می کنند، پرداخت می کند.

بسیاری از خانه های ایالت گجرات در هندوستان که از نظر اقتصادی و فرهنگی از بسیاری از ایالات این کشور عقب تر هستن، از انرژی خورشیدی برای روشنایی استفاده می کنن. این ایالت با داشتن ۱۶ هزار خونه ای که از انرژی خورشیدی استفاده می کنن به عنوان قطب انرژی خورشید هندوستان لقب گرفته.

دولت ژاپن هم پیش تر اعلام کرده بود که قصد داره تا سال ۲۰۳۰ به عنوان بخشی از تلاش های خود برای مبارزه با گرمایش زمین، ۳۰ درصد خانه های این کشور رو به صفحات خورشیدی مجهز کنه. مقامات این کشور همچنین اخیرا اعلام کردن که کمک هایی رو در اختیار افرادی می گذارن که این صفحات رو به منظور استفاده از انرژی خورشیدی روی خانه خود نصب کنن.

مزایای استفاده از انرژی خورشیدی:

  • پاک و بدون آلودگی (حذف انتشار گاز های گلخانه ای از جمله دی اکسید کربن).
  • بی پایان.
  • رایگان و در دسترس بودن این انرژی.
  • کاهش مصرف سوخت های فسیلی.
  • هزینه کم تولید در طولانی مدت و هزینه کم نگهداری از تأسیسات تولید اون.
  • امن و بی خطر بودن.

موقعیت ایران از نظر میزان دریافت انرژی خورشیدی:

ایران در بین مدارهای ۲۵ تا ۴۰ درجه عرض شمالی قرار گرفته و در منطقه ای واقع شده که به لحاظ دریافت انرژی خورشیدی در بین نقاط جهان در بالاترین رده ها قرار داره. میزان تابش خورشیدی در ایران بین ۱۸۰۰ تا ۲۲۰۰ کیلووات ساعت بر مترمربع در سال تخمین زده شده که البته بالاتر از میزان متوسط جهانیه. در ایران به طور متوسط سالیانه بیش از ۲۸۰ روز آفتابی گزارش شده است که بسیار قابل توجه و مناسبه.

بازار انرژی خورشیدی در ایران رونق می گیرد:

توجه به انرژی خورشیدی در ایران در قیاس با بقیه کشورهای منطقه با تاخیر صورت گرفته اما سرمایه گذاری های صورت گرفته در زمینه بهره برداری از انرژی خورشیدی در ایران حکایت از ظرفیت بالای اون داره. به طور مثال راه اندازی نیروگاه خورشیدی یک و نیم مگاواتی در شهرکرد یکی از نشانه های رونق گرفتن بازار انرژی خورشیدی در ایرانه. دولت هم از پروژه های مربوط به صنعت انرژی خورشیدی پشتیبانی می کنه. در همین رابطه چند پروژه دیگه هم در حال حاضر در دست اجرا قرار داره از جمله پروژه ایجاد یک نیروگاه بزرگ انرژی خورشیدی در استان یزد.

علاوه بر اون در جزیره قشم هم با مشارکت شرکت ایتالیایی "کارلو مارسکا" قراره یک پروژه بزرگ تولید انرژی خورشیدی با ۱۰ مگاوات ظرفیت، اجرایی بشه. پروژه های مشابهی هم با مشارکت سرمایه گذاران انگلیسی در استان مرکزی پیش بینی شده.

سخن آخر:

همون طور که در طول این نوشته مشخص شد، باید انرژی خورشیدی رو به سرمایه ‌های خدادادی این سرزمین مثل نفت و گاز اضافه کنیم؛ aبا این تفاوت که مجموعه اول مضرات مجموعه دوم رو نداره ولی توجه ما به اون کمتره. علاوه بر فواید محیط زیستی، بهره‌ برداری از این دو منبع می ‌تونه افزایش درآمد کشور از طریق صادرات بیشتر انرژی رو در پی داشته باشه. امیدواریم روز به روز، استفاده از این انرژی در کشورمون فراگیرتر بشه.

پاکزی

تیم تحریریه پاکزی ۱۳۹۷/۷/۱۲

پاکزی را در شبکه های اجتماعی:
لینک فیسبوک پاکزی
لینک لینکدین پاکزی
لینک اینستاگرام پاکزی
لینک تلگرام پاکزی
لینک توییتر پاکزی

کلیه حقوق مادی و معنوی این وبسایت متعلق به شرکت اکسون ویژن سیستم میباشد.