بحث عن الطاقة الشمسية ومصادرها جاهز للطباعة pdf

بحث عن الطاقة الشمسية ومصادرها جاهز للطباعة pdf ، تسعى كل دول العالم لإيجاد حلول بديلة لإنتاج الطاقة، وذلك لتوفير مصادر الطاقة الغير متجددة والحفاظ عليها من النفاذ وقد وجد العلماء أن الشمس مصدر جيد جدًا لإنتاج الطاقة، ولكن قليل من الدول التي استثمرت طاقتها الشمسية ومن الدول التي واكبت التطورات الصناعية للطاقة الشمسية هي مصر، وكانت سباقة في عمل محطات لاستغلال أشعة الشمس واستثمارها، وذلك يظهر جليًا في المحطات الموجودة في الصحراء الغربية وتبعد الشمس عن الأرض بمسافة تقدر بملايين الكيلومترات، وتعد الشمس فرن نووي كبير  تندمج فيه ذرات الهيدروجين والأشعة التي تصلنا منها ما هي إلا جزء بسيط منها.

مقدمة بحث عن الطاقة الشمسية ومصادرها جاهز للطباعة

• الطاقة الشمسية هي أهم مصدر من مصادر الطاقة المتجددة وهي نواة لإنتاج الطاقة النظيفة، وحاليا تسعى الدول للاستفادة القصوى فهي مصدر دائم وغير مكلف على الإطلاق بالنسبة لطرق إنتاج واستخراج الطاقة الأخرى، كما لا تنبعث منها أي غازات ضارة مثل ثاني أكسيد الكربون ولها العديد من المميزات والفوائد سنعرضها في بحثنا التالي فهيا لنتعرف على الطاقة الشمسية وكل ما يدور حولها.

شاهد أيضًا: بحث عن الطاقة الشمسية وأهميتها مع المراجع

تعريف الطاقة الشمسية

• تعرف الطاقة الشمسية بأنها مصدر رئيسي لإنتاج الطاقة المتجددة ويمكن استخدام قوة أشعة الشمس ومركزها في توليد الكهرباء وإنتاج التفاعلات الكيميائية، كما تفضل معظم الدول استخدام الطاقة الشمسية وذلك بسبب أنها نظيفة ولا تسبب تلوث للبيئة، وأثبتت الدراسات مؤخرًا بأن إذا تم استخدام الطاقة الشمسية من قبل الدول، وبناءها لمحطات توليد الطاقة الشمسية فإن الإنتاج الناتج يكفي احتياجات العالم من الطاقة المستخدمة.
• تعرف الطاقة الشمسية أيضًا بأنها الطاقة المنبعثة من توهج الشمس ويتم تحويلها إلى طاقة حرارية طاقة كهربائية، كما يطلق عليها أنها من أنظف موارد الطاقة المتجددة وذلك لأنها تلوث البيئة.
• تعتبر الولايات المتحدة الأمريكية من أولى الدول إنتاج واستخدام الطاقة الشمسية وتوظيفها في الكثير من المجال.

تاريخ الطاقة الشمسية وتطورها عبر السنوات

• عرفت الشمس منذ القدم بأنها مصدر رئيسي للطاقة واستخدامها الإنسان قديمًا في أشياء بدائية التدفئة وتجفيف بعض المحاصيل.
• تعد أول تجربة علمية لاكتشاف الطاقة الشمسية وتصميم جهاز اختزانها في 1767، وذلك بواسطة العالم السويسري هواري بنديكت دي سوسور فكان له السبق في اختراع أول مجمع للطاقة، وهو عبارة عن صندوق معزول بثلاث طبقات من الزجاج وتم تصنيع لامتصاص الطاقة وبالرغم من أن ذلك المجمع هو آلة بدائية الصنع، إلا أنه بلغت الطاقة الممتصة من خلالك درجة 110 درجة مئوية وتم تعريفه بأنه أول فرن شمسي.
• في عام 1830 قام العالم الفرنسي باكتشاف عدة طرق لتطويع الطاقة الشمسية وتطويرها، وذلك من خلال التأثير الكهروضوئي.
• ظهرت محاولات عدة من العديد من العلماء لتصنيع أجهزة وألواح لامتصاص تركيزات عالية من الطاقة الشمسية حتى العام 2011 تم تقدير كمية الطاقة المنتجة حوالي عشر الاحتياجات العالمية من الطاقة الشمسية.

مميزات الطاقة الشمسية

• تعد الطاقة الشمسية من مصادر الطاقة النظيفة والتي لا تلوث البيئة، كما يحدث في محطات إنتاج الطاقة من خلال التفاعلات النووية، وما ينتج عنها من انبعاث الغازات السامة التي قد تلحق الضرر بالمحيطين بتلك المحطات.
• إذا ما تم تعميم فكرة عمل مولدات للطاقة الشمسية على أسطح المنازل والمصانع، فتلك المولدات ستوفر الكثير من الأموال لأصحاب المنازل وذلك لإنتاج الكهرباء بدون مقابل مادي.
• حل جيد لتسخين المياه المستخدمة في المنازل، وذلك عن طريق وضع ألواح على أسطح المنازل والسخانات، وبذلك تعمل على توفير قيمة فواتير الكهرباء المستخدمة في تسخين المياه.
• تم الاتجاه مؤخرًا نحو إنتاج سيارات تسير بالطاقة الشمسية، وعمل تعديلات عليها لتخزين الطاقة الزائدة لكي تسير في أوقات غروب الشمس ويتم حاليا تطوير وتطبيق تلك الفكرة.
• محطات توليد الطاقة الشمسية لا تحتاج مبالغ باهظة في إنشائها، كما الحال في محطات توليد الطاقة العادية والتي تتكون من مباني خرسانية ضخمة وعدد ليس بقليل من المعدات التي تعمل على إنتاج الطاقة.
• إذا ما تم استخدام وتطوير إنتاج الطاقة الشمسية فمن الممكن أن تكون مصدر دخل قومي جيد للدول، وذلك بتحسين والعمل على دراسة كيفية تخزين الطاقة الشمسية واستغلالها، ومن الممكن تصدرها مقابل رسوم معينة تحددها الدولة.
• تعتبر الطاقة الشمسية من الطاقات التي لا تضمحل أو تنفذ فهي هبة مستديمة من الله عز وجل لعباده إذا واستمراريتها تجعلها مميزة عن غيرها.
• لا يحتاج إنتاج الطاقة الشمسية استخدام وقود لإنتاج الطاقة ولكن تعتبر الطاقة الشمسية زهيدة التكاليف.

شاهد أيضًا: بحث عن الطاقة الشمسية ومصادرها

عيوب الطاقة الشمسية

• ينحصر إنتاج الطاقة الشمسية ويعتمد اعتماد كلي على مدى سطوع الشمس وتوهجها، وهذا لا يحدث في معظم الدول طوال فصول السنة إذا في بعض الفصول يندر سطوع الشمس فتقل الإنتاجية.
• جهل معظم الناس بأهمية الطاقة الشمسية وذلك لعدم وجود أفكار ترويجية لها، وعدم تبني تلك الفكرة من العديد من المؤسسات.
• ارتفاع تكاليف المواد المستخدمة في تحويل الطاقة الحرارية الناتجة من الشمس إلى طاقة كهربائية يتم استخدامها في المنازل أو المصانع.
• تقدر نسبة الخلايا الشمسية من إنتاج الطاقة بحوالي 20%، ولكن مازال الباحثين والعلماء يدرسون تكوين الخلايا وعملوا دائمًا على تطويرها وتوظيفها.
• تعد عملية تنظيف الألواح المستخدمه في تحويل أشعة الشمس لطاقة عملية مرهقة ومجهدة، وخاصة في الأماكن المكشوفة والتي تكون عرضة لتكون الأتربة والغبار وينتج عن تكون الأتربة قلة كفاءة إنتاجية الألواح.
• المناطق التي تكون معرضة لتساقط الأمطار والرياح لا يمكن الاستفادة من الطاقة الشمسية بها وذلك لندوة ظهورها.

كيفية تحديد فاعلية الأماكن لإنتاج الطاقة الشمسية

عند الرغبة في عمل محطة توليد طاقة شمسية فيجب اتخاذ بعض الإجراءات لتحديد ما إذا تلك المنطقة يمكن الاستفادة منها في توليد الطاقة الشمسية، وإنتاجها أم لا وذلك من خلال عدة نقاط وهي:

• قياس كمية الأشعة التي تسقط على تلك المنطقة وما المدة التي تستغرقها الأشعة في المكوث في تلك المنطقة.
• قياس كمية الأشعة على مدار السنة وفي أوقات مختلفة من الآلي لتحديد أوقات الذروة.
• يتم التعبير عن كمية الأشعة الواقعة بالكيلو وات.
• إذا كانت نتيجة إمكانات الطاقة الشمسية مطابقة لإقامة محطات توليد الطاقة الشمسية، وذلك وفقًا للإجراءات السابقة فيتم إقامتها في هذه المنطقة.

كيفية توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية

• تحتوي خلايا الطاقة الشمسية على مجموعة من أشرطة السيليكون يوجد منها ما هو مشحون بالشحنات السالبة والآخر بشحنات موجبة.
• عند التركيب يتم ترتيب تلك الأشرطة المصنوعة من السيليكون لكي تتلاقى الأشرطة المشحونة بالشحنات السالبة بالأشرطة المشحونة بالشحنات الموجبة.
• عند الانتهاء من تركيب الأشرطة يتم تغليفها بألواح من الزجاج لحمايتها.
• يتم إخراج سلك من كل خلية يعمل كابل كهرباء، وذلك من أجل نقل التيارات المولدة وتجميعها في نقطة واحدة وذلك لاستهلاكها فيما بعد.

طريقة تشغيل الخلايا

• عندما تسقط الأشعة على الخلايا الشمسية فإن جزيئات الضوء، والتي يطلق عليها فوتونات تعمل على تحرير الإلكترونات من مادة السيليكون.
• يحدث بعد ذلك عملية فرق الجهد بين الخلايا وهي تنتج عن

شاهد أيضًا: بحث عن تطبيقات الطاقة الشمسية ومستقبلها فى مجالات الطاقة النظيفة والمستحدثة

استخدامات الطاقة الشمسية

• يتم استخدام الطاقة الشمسية في إنتاج الكهرباء داخل الوحدات السكنية والمنشآت الصناعية، وذلك من خلال مرايا وألواح تمتص أشعة الشمس.
• يمكن استخدام الطاقة الشمسية في تشغيل توربينات الكهرباء عن طريق الماء، وذلك عن طريق تصنيع مجمع كبير من المرايا لتركيز أشعة الشمس وتسخين غلاية كبيرة أعلى برج.

منظومة الطاقة الشمسية أفضل وأوفر من استخدام طرق توليد الطاقة الأخرى َ وذلك على مدى البعيد، ولذلك مازالت الأبحاث والعلماء يعملوا على إيجاد أسهل وأرخص المعدات التي تتيح لكل فرد استخدام مولدات الطاقة الشمسية داخل منازلهم، وذلك للاستفادة القصوى من طاقة الشمس فالعالم كله اتجه نحو استخدام مصادر الطاقة المتجددة، وذلك لإيجاد حلول ذكية لإحلال إنتاج الطاقة الشمسية بدلًا من استخدام مصادر الطاقة الغير متجددة، والتي أوشكت على النفاذ فالإنسان خُلق ليتدبر والله وهب له الكثير من النعم.