مزایا و کاربردهای انرژی خورشیدی

تاریخچه انرژی خورشیدی

تاریخچه انرژی خورشیدی به زمان های بسیار دور برمی‌گردد. در ادبیات باستانی، می‌توان به استفاده از انرژی خورشید در ساخت ساختمان‌ها و دیگر سازه‌های بزرگ اشاره کرد. همچنین در قرون وسطی، استفاده از پنجره‌هایی با شیشه‌های مات برای انتقال نور خورشید به داخل ساختمان‌ها به منظور گرمایش آنها شایع بود.

اما، استفاده از انرژی خورشید به عنوان منبع انرژی قابل استفاده، در قرن ۲۰ آغاز شد. در سال ۱۸۳۹، فوتوولتائیک، یک اثر فیزیکی که نشان می‌دهد چگونه نور خورشید به الکتریسیته تبدیل می‌شود، کشف شد. در سال ۱۸۸۳، چارلز فریدریشن، یک مخترع آلمانی، اولین نیروگاه خورشیدی را ساخت که برای گرمایش آب در یک مزرعه در اسپانیا استفاده شد.

در دهه‌های بعدی، تحقیقات و توسعه در زمینه انرژی خورشیدی ادامه یافت و در سال ۱۹۵۴، دو محقق بلژیکی به نام‌های چارلز و سوفی پیکارد، اولین سلول خورشیدی را با بازدهی ۶٪ ساختند. امروزه، با پیشرفت تکنولوژی، بازدهی سلول‌های خورشیدی به بیش از ۲۰٪ رسیده است و انرژی خورشیدی به عنوان یکی از پرطرفدارترین منابع انرژی تجدیدپذیر در دنیا شناخته می‌شود.

انرژی خورشیدی چیست؟

انرژی خورشیدی، انرژیی است که از تابش نور خورشید به زمین می‌رسد و قابل استفاده برای تولید برق، گرمایش آب و هوا، تولید هیدروژن و سایر کاربردهای انرژی است. این نوع از انرژی، یکی از منابع انرژی تجدیدپذیر است که در طی روز، به صورت پایدار و مداوم از طریق تابش نور خورشید تولید می‌شود و هیچ‌گونه آلودگی و آسیب به محیط زیست ندارد.

استفاده از انرژی خورشیدی به دلیل مزایای زیست‌محیطی، اقتصادی و امنیتی، در سال‌های اخیر به شدت در حال گسترش است و بسیاری از کشورها در حال سرمایه‌گذاری در این زمینه هستند.

در واقع انرژی خورشیدی، اشعه تابشی و گرمای ناشی از خورشید است که با استفاده از انواع فناوری های جدید، مورد استفاده و بهره برداری قرار می گیرد. به بیانی دیگر می توان گفت، انرژی خورشیدی، انرژی حاصل از خورشید است که به انرژی گرمایی یا الکتریکی تبدیل می شود. این منبع انرژی به عنوان تمیز ترین و فراوان ترین منبع انرژی تجدید پذیر شناخته می شود و امروزه برای مصارف مختلفی مانند تولید برق، تامین نور، گرم کردن آب و… استفاده می شود.

کاربرد های انرژی خورشیدی

انرژی خورشیدی یکی از پرطرفدارترین منابع انرژی تجدیدپذیر در دنیاست. کاربردهای آن بسیار متنوع هستند و شامل موارد زیر می‌شوند:

۱. تولید برق: انرژی خورشیدی می‌تواند به عنوان منبع اصلی برای تولید برق در نواحی مختلف استفاده شود. در نیروگاه‌های خورشیدی، پنل‌های خورشیدی برای جذب نور خورشید و تولید برق استفاده می‌شوند.

۲. گرمایش آب: پنل‌های خورشیدی می‌توانند برای گرم کردن آب در حمام‌ها، استخرها و سیستم‌های گرمایشی خانگی استفاده شوند.

۳. تولید هیدروژن: انرژی خورشیدی می‌تواند برای تولید هیدروژن به‌کار رود. در این فرایند، انرژی خورشیدی برای جداسازی هیدروژن از آب استفاده می‌شود.

۴. انرژی پاک: انرژی خورشیدی بسیار پاک و قابل تجدید است و در مقایسه با سایر منابع انرژی، اثرات زیست‌محیطی کمتری دارد.

۵. کمک به کاهش تولید گازهای گلخانه‌ای: استفاده از انرژی خورشیدی به کاهش تولید گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کند و در نتیجه به حفظ محیط زیست کمک می‌کند.

****************************************************************************************************************

کاربردهای تجهیزات خورشیدی

فن های تهویه خورشیدی: این فن ها از پنل کوچک دارای سلول های فوتو الکتریک استفاده می کنند و برای خنک نگه داشتن گاراژ ها، کلبه ها، لانه سگ یا مرغ دانی و… مناسب است.

گرمایش آب خورشیدی: در این سیستم، وسایل گرمایشی یا هیتر های آب خورشیدی از سلول های نصب شده روی پشت بام برای جذب گرمای خورشید و انتقال آن به مخزن آب استفاده می کنند و باعث گرم شدن آب داخل خانه ها و استخر ها می شوند.

آب گرمکن های خورشیدی: به طور کلی دو نوع سیستم خورشیدی برای جایگزینی آب گرمکن ها وجود دارد. در نوع اول از پمپ های گردش مکانیکی برای اتقال آب یا سایر مایعات از پنل های جمع کننده گرما در پشت بام با مخزن ذخیره سازی استفاده می شود. در نوع دوم، آب گرمکن های خورشیدی پمپ مکانیکی ندارند و از خاصیت طبیعی افزایش گرما استفاده می کنند و ارزانتر از نوع اول است.

برق خورشیدی و لامپ خورشیدی، گرمایش خورشیدی، گرم کردن خانه ها و فضاهای زندگی با انرژی خورشیدی، شارژر های خورشیدی، استفاده از شارژر های قابل حمل خورشیدی برای شارژ کردن باتری تلفن همراه و تبلت

حمل و نقل خورشیدی: استفاده از وسایل حمل و نقل خورشیدی مانند قایق خورشیدی و پنل خورشیدی برای تهویه مطبوع و خنک نگه داشتن فضای داخلی خودرو

آشپزی خورشیدی: استفاده از اجاق گاز خورشیدی و ظرفی که با فویل یا ماده براق دیگری پوشانده شده باشد تا اشعه خورشید را در نقطه ای متمکز کند.

کشاورزی، بهینه سازی پرورش گیاهان، پمپاژ آب، خشک کردن محصولات و کود مرغی، تبدیل نور خورشید به گرما در گلخانه ها و امکان رشد گیاه در محیط های بسته و در تمام طول سال

معماری: ساخت خانه ها بطوری که نور و گرمای کافی خورشید به داخل ساختمان برسد.