روش های استفاده از انرژی خورشیدی

انرژی خورشیدی یکی از منابع مهم تجدید پذیر انرژی است و استفاده از آن به جای سوخت های فسیلی میتواند به کاهش آلودگی هوا کمک کند و از گرم شدن زمین جلوگیری کند. طبق مطالعات انجام شده حدود 60 درصد نور تابیده شده از طرف خورشید به زمین جذب زمین میشود. استفاده کردن از حتی 0.1 درصد از این انرژی تابیده شده میتواند تا 4 برابر انرژی مورد نیاز کل جهان را تامین کند. در این مقاله انواع روش های استفاده از انرژی خورشیدی از استفاده از سلول خورشیدی و اینورتر تا پکیج خورشیدی و سیستم های گرمایی تحت بررسی قرار می گیرند.

انرژی برق با انرژی خورشیدی

استفاده از سیستم های PV(فتوولتاییک) یا همان پنل های خورشیدی برای تامین انرژی برق یکی از مهمترین راه های تامین انرژی است. با پیشرفت روزافزون فناوری های تولید پنل های خورشیدی و ارزانتر شدن آن ها، توجه دنیا بیش از پیش معطوف تامین انرژی برق از پنل های خورشیدی شده است و سرعت رشد این انرژی در سه سال گذشته تقریبا سه برابر شده است.

سیستم های PV هم میتوانند به صورت جزئی روی سقف خانه ها نصب شوند تا برق مورد نیاز آن ها را تامین کنند و هم میتوانند در نیروگاه های بزرگ خورشیدی مورد استفاده قرار گیرند. از طرفی میتوان انرژی به دست آمده از این پنل ها را در باتری های مخصوص ذخیره کرد تا در موقع شب از انرژی آن ها استفاده کرد.

روش دیگری که میتوان از آن برای به دست آوردن انرژی خورشیدی استفاده کرد، استفاده از انرژی گرمایی خورشید برای تولید برق است. در پنل های خورشیدی از گرمای خورشید برای تولید برق استفاده نمیشود. بلکه از تابش خورشید بر پنل ها انرژی برق تولید میشود. اما در روش گرمایی، با استفاده از آینه های مخصوص و تابیدن بازتاب خورشید به مخزن آب و بخار کردن آن و رد کردن بخار از توربین، انرژی برق تولید میشود به نیروگاه هایی که از این طریق انرژی برق تولید میکنند نیروگاه های برق خورشیدی متمرکز یا CSP می گویند.

آبگرمکن های خورشیدی

آبگرمکن خورشیدی روی سقف خانه ها نصب میشود. این سیستم دارای چند لوله با قابلیت جذب گرمای بالا است که میتوانند گرمای خورشید را جذب کنند و آب درون خود را گرم کنند و چون چگالی آب گرم بالاتر از آب معمولی است آب گرم بالا رفته و به داخل مخزن وارد میشود. همچنین این آبگرمکن ها به دلیل ساختار ایزوله ای که دارند گرمای کمی به بیرون انتقال میدهند و به همین دلیل آب در این مخزن ها میتواند بدون هر گونه تغییر دمایی تا سه روز گرم بماند.

از این آبگرمکن میتوان برای گرم کردن آب استخرها نیز استفاده کرد. به دلیل مصرف تقریبا صفر هر گونه سوختی و همینطور بازگشت سرمایه ی بالا، این آبگرمکن ها بازگشت سرمایه ی 5 تا 7 ساله را تضمین میکنند.

تهویه هوای خورشیدی

استفاده از هواکش های خورشیدی در سقف خانه ها میتواند تا حد زیادی به کاهش دمای خانه در فصول گرم سال کمک کند و کار کولرها را راحت تر کند که به معنای مصرف انرژی کمتر است. همچنین، کولرهای گازی ای که با برق خورشیدی کار میکنند نیز میتوانند در فصول گرم سال با کاهش مصرف برق باعت کاهش هزینه ی برق شوند.

آب شیرین کن خورشیدی

آب شیرین کن های خورشیدی به دو صورت وجود دارند: نوع برقی که در آن جریان پرفشار آب از فیلترهایی مخصوص عبور میکند تا آب خالص را در خروجی تحویل دهد ایجاد این فشار با استفاده از پمپ های برقی که با انرژی خورشیدی کار میکنند انجام می پذیرد. نوع دیگر نوع گرماییست که در آن با استفاده از گرمای خورشید، آب درون یک مخزن تبخیر میشود و با میعان و سرد کردن آن بخار، آب مقطر و خالص تولید میشود. استفاده از آب شیرین کن های خورشیدی برای مناطق محرومی که دسترسی به آب شیرین ندارند، بسیار مهم و ضروری است.

وسیله نقلیه خورشیدی

وسایل نقلیه ی خورشیدی اکنون به صورت گسترده و به طور معمول در دسترس نیستند اما در آینده میتوانند به عنوان وسایل نقلیه ی معمول مورد استفاده قرار بگیرند. این وسایل در اصل به صورت برقی کار میکنند اما برق مصرفی آن ها از پنل های PV که روی سقف آن ها تعبیه شده تامین میشود.

پکیج قابل حمل خورشیدی

پکیج های خورشیدی قابل حمل از سلول خورشیدی، باتری و اینورتر تشکیل شده اند و میتوانند انرژی برق مورد نیاز شما را در مسافرت های کمپینگ و پیک نیک های خارج شهر تامین کنند. این پکیج ها در روز به تامین انرژی و همچننین ذخیره ی مازاد آن در باتری میپردازند و در طول شب برق مصرفی را از باتری تامین میکنند.

استفاده به عنوان کمک کننده در منابع تجدید پذیر دیگر

یکی از مهمترین استفاده ی پنل های خورشیدی استفاده ازآن ها برای تولید انرژی تجدید پذیر در منابع دیگر است. برای مثال،  این پنل ها برای تامین سوخت نیروگاه های هیدروژنی از آب دریا مورد استفاده قرار میگیرند. در این فرایند، با جریان الکتریکی تولید شده از پنل های خورشیدی طی عملیاتی که برقکافت آب نام دارد، مولکول های هیدروژن از آب جدا میشوند و برای تامین انرژی نیروگاه های هیدروژنی مورد استفاده قرار می گیرند.

سخن پایانی

در این مقاله به بررسی روش های استفاده از انرژی خورشیدی پرداختیم. این روش ها به صورت کلی به دو دسته ی روش های گرمایی و روش های الکتریکی تقسیم میشوند که روش های الکتریکی استفاده های منعطف تر و گسترده تری نسبت به روش های گرمایی دارند. انرژی خورشیدی یکی از منابع تجدید پذیر انرژی با پتانسیل بالا است. رسیدن به این پتانسیل و به حداقل رساندن مصرف منابع تجدید پذیر یکی از دغدغه های جامعه ی جهانی است.