از انرژی خورشیدی چه می دانیم و چه کاربردهایی می تواند داشته باشد؟

انرژی خورشیدی را اگر بخواهیم ساده بگوییم، به گرما و نور منتشر شده توسط خورشید گفته می شود. خورشید از گازهایی نظیر هیدروژن (۷۳٫۴۶درصد) و هلیوم (۲۴٫۸۵ درصد) و عناصر دیگری تشکیل شده‌ است که از جمله آن‌ها می‌توان به اکسیژن، کربن، نئون و نیتروژن هم اشاره نمود.

انرژی ستاره خورشید یکی از منابع عمده انرژی در منظومه شمسی است. طبق آخرین برآوردهای رسمی اعلام شده عمر این منبع انرژی بیش از ۱۴ میلیارد سال است. سالیان سال است که در هر ثانیه ۲/۴ میلیون تن از جرم خورشید به انرژی تبدیل می‌شود. با توجه به اندازه جرم خورشید که حدود ۳۳۳ هزار برابر جرم زمین است یقیناً می توان گفت این کره نورانی را می‌توانیم به‌ عنوان منبع عظیم انرژی تا ۵ میلیارد سال آینده به حساب آوریم.

میزان دما در مرکز خورشید حدود ۱۰ تا ۱۴ میلیون درجه سلسیوس است که از سطح آن با حرارتی نزدیک به ۵۶۰۰ درجه و به صورت امواج الکترومغناطیس در فضا منتشر می‌شود.

انرژی خورشید - میزان دما در مرکز خورشید حدود ۱۰ تا ۱۴ میلیون درجه سلسیوس است که از سطح آن با حرارتی نزدیک به ۵۶۰۰ درجه و به صورت امواج الکترومغناطیس در فضا منتشر می‌شود.

زمین ما در فاصله ۱۵۰ میلیون کیلومتری خورشید واقع شده است و نور خورشید در مدت زمان ۸ دقیقه و ۱۸ ثانیه به زمین میرسد. بنابراین با توجه به فاصله و سطح مورد تابش خورشید، سهم زمین در دریافت این مقدار انرژی از کل انرژی تابشی آن بسیار ناچیز می باشد. منشأ تمام انواع مختلف انرژی‌های شناخته شده تا به امروز بر روی زمین که شامل سوخت‌های فسیلی ذخیره شده در زمین، انرژی‌های بادی، انرژی جنبشی آبشارها، امواج دریاها و … از خورشید است.

 

مقیاس اندازه خورشید با زمین

انرژی خورشیدی

انرژی خورشیدی منحصربفردترین منبع انرژی تجدیدپذیر در جهان است و منبع اصلی تمامی انرژی‌های موجود در زمین است. به‌طور کلی انرژی متصاعد شده از خورشید در حدود 1.3×10^18 ژول در ثانیه است.

انرژی خورشید می‌تواند بطور مستقیم یا غیر مستقیم به دیگر اشکال انرژی مثل گرما و الکتریسیته و… تبدیل شود. اما موانعی چون ضعف علمی و تکنیکی و کمبود دانش و تجربه محققان و متغیر و متناوب بودن مقدار انرژی به دلیل تغییرات جوی و فصول سال و جهت تابش نور خورشید در محدوده وسیع تحت پوشش، موجب شده تا از این انرژی استفاده کمی صورت گیرد.

استفاده از منابع عظیم انرژی خورشید برای تولید انرژی الکتریسته، استفاده دینامیکی، ایجاد گرمایش محوطه‌ها و ساختمان‌ها، خشک کردن تولیدات کشاورزی و تغییرات شیمیایی و… اخیراً شروع گردیده‌است.

 

لیست برخی از مصرف کننده های انرژی های خودشیدی

  • آبگرمکن‌ها و حمام خورشیدی
  • گرمایش و سرمایش ساختمان و تهویه مطبوع خورشیدی
  • آب شیرین کن خورشیدی
  • خشک کن خورشیدی
  • اجاق‌های خورشیدی
  • کوره خورشیدی
  • خانه‌های خورشیدی
  • خودروهای خودشیدی
  • فضانوردان و ماهواره های اطراف زمین

انرژی الکتریکی خورشیدی چگونه تولید می شود؟

می‌توان انرژی خورشیدی را به الکتریسیته تبدیل کرد، برای این کار دو روش اصلی وجود دارد. یک روش استفاده از حرارت خورشیدی و روش دیگر استفاده از صفحات خورشیدی فتوولتاییک است.

 

چرا ایران بهشت تولید انرژی خورشیدی است؟ انرژی الکتریکی خورشیدی چگونه تولید می شود. فریم به فریم غروب خورشید

چرا ایران بهشت تولید انرژی خورشیدی است؟

ایران با داشتن حدود ۳۰۰ روز آفتابی در سال، جزو بهترین کشورهای دنیا در زمینه پتانسیل انرژی خورشیدی است. با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران و پراکندگی روستاهای آن در کشور، استفاده از انرژی خورشیدی یکی از مهمترین عواملی است که باید مورد توجه قرار گیرد. استفاده از انرژی خورشیدی یکی از بهترین راه‌های برق‌رسانی و تولید انرژی در مقایسه با دیگر مدل‌های انتقال انرژی به روستاها و نقاط دور افتاده در کشور از نظر هزینه، حمل‌ونقل، نگهداری و عوامل وابسته می باشد.

چرا تولید برق از انرژی خورشیدی و فروش برق ایده خوبی است؟

با توجه به استانداردهای بین‌المللی اگر میانگین انرژی تابشی خورشید در روز بالاتر از ۳٫۵ کیلووات ساعت در مترمربع (۳۵۰۰ وات/ساعت) باشد، استفاده از مدلهای انرژی خورشیدی نظیر کلکتورهای خورشیدی یا سیستم‌های فتوولتائیک بسیار اقتصادی و مقرون به صرفه خواهد بود.

در بسیاری از قسمت‌های ایران، انرژی تابشی خورشید بسیار بالاتر از این میانگین بین‌المللی است و در برخی از نقاط حتی بالاتر از ۷ تا ۸ کیلو وات ساعت بر مترمربع اندازه‌گیری شده‌است ولی بطور متوسط، انرژی تابشی خورشید بر سطح سرزمین ایران حدود ۴٫۵ کیلو وات ساعت بر مترمربع است.

انرژی خورشیدی تجدیدپذیر و صفحه خورشیدی چیست؟

صفحه خورشیدی چیست؟

صفحهٔ خورشیدی از مونتاژ سلول‌های خورشیدی بوجود می‌آید. از آنجا که یک صفحهٔ خورشیدی مقدار محدودی انرژی تولید می‌کند، به همین دلیل تأسیساتی شامل چند صفحهٔ خورشیدی که انرژی نورانی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند و از ترکیبات نیمه هادی ساخته شده‌اند لازم است که وظیفه آن‌ها تبدیل انرژی نورانی خورشید به انرژی الکتریکی می‌باشد. این صفحات با نام فتوولتائیک (PhotoVoltaic) یا سولار (Solar) شناخته می‌شوند. صفحات فتوولتائیک (PhotoVoltaic) از نظر تکنولوژی به ۳ دسته تقسیم‌بندی می‌شوند.

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

سلول خورشیدی یا سلول فتوولتائیک (photovoltaic cell)، یک قطعه الکترونیکی حالت جامد است که درصدی از انرژی نور خورشید را، مستقیماً توسط اثر فوتوولتاییک، که پدیده‌ای فیزیکی و شیمیایی است، به الکتریسیته تبدیل می‌کند.

تفاوت سلول خورشیدی با صفحه خورشیدی در چیست؟

سلولهای خورشیدی و صفحات خورشیدی از نظر عملکرد تفاوتی ندارند. از کنار هم قراردادن تعدادی سلول خورشیدی (PV Cell) یک ماژول خورشیدی (PV Module) ساخته شده از قراردادن چند ماژول خورشیدی (PV Module) در کنار هم یک صفحه خورشیدی (PV Panel) ایجاد می‌شود که عموماً در مصارف بزرگ، ردیف‌های زیادی از صفحات خورشیدی (PV Panel) در کنار هم قرار می‌گیرند و یک سری خورشیدی (PV Array) تشکیل می‌دهند.

 

انرژی حرارتی خورشیدی