امقدمة عن الطاقة الشمسية
المقدمة:
تعتبر الطاقة الشمسية احد أهم المصادر الواسعة الانتشار من الطاقة المتجددة والمتوفرة بشكل كبير في البلاد العربية والتي يمكن أن تكون الطاقة كافية للكثير من الاستخدامات تدفئة وتأمين ماء صحي ساخن وتدفئة مياه المسابح وتجفيف بعض المنتجات الزراعية والتكييف بالاعتماد على الدارة الامتصاصية أو دارة الأمتزاز و تحلية مياه البحار المالحة وفي محطات توليد الطاقة .
يظهر الواقع الحالي أننا بعيدون كل البعد عن الاستخدام الأمثل لهذا المصدر على الرغم من أنه ضروري لعدة أسباب منها
1.عدم الضرر بالبيئة
2.محدودية مصادر الطاقة التقليدية
3.الارتباط بمشاكل الاستيراد وخصوصا البلاد التي لا يتوفر فيها مصادر طاقه تقليدية
4.كونها من الطاقات المتجددة
وفي السنوات الأخيرة تم تطوير أنظمة الطاقة الشمسية لتأمين الماء الصحي بشكل واسع وقد أدى ذلك إلى وجود أنواع مختلفة من الأنظمة.
تحتوي الأشعة الشمسية على إشعاعات بموجات مختلفة تتراوح بين الموجات فوق البنفسجية حوالي (mµ0.3) حتى الأشعة الحمراء (mµ2.5) والتي تمثل الأشعة الحرارية .
لقد أظهرت الدراسات أنه يتم التقاط موجات بأطوال تتراوح بينm)µ2.5_0.29) على سطح الأرض والتي تحتوي على %50 منها أشعة ضوئية .
ويعتمد انتشار استخدام الطاقة الشمسية بشكل كبير على الشروط والمتطلبات المحلية ,لكن جميع الدول الصناعية تشترك بالحاجة إلى الكهرباء ولهذا السبب سوف يزداد استخدام الطاقة الشمسية للتزود بالكهرباء الرخيصة والنظيفة ففي عام 2004 زاد الإنتاج العالمي للخلايا الشمسية بنسبة60% لكن نقص بعد ذلك بسبب نقص السيلكون ونتيجة لازدياد صناعة الخلايا الشمسية زاد استخدامها في كافة دول العالم وبالتالي ازداد كمية الكهرباء المنتجة والشكل التالي يبين ازدياد كمية الكهرباء المنتجة بالخلايا الشمسية من عام 2002 ــــ2004 بــ MW [3,2]
يتكون الإشعاع الشمسي على سطح الأرض من جزأين أساسين :
أ.الأشعة القادمة من الشمس مباشرة والتي تسمى بالجزء المباشر
ب.الأشعة الصادرة عن الوسط المحيط بالكرة الأرضية (الأشعة الشمسية الممتصة من قبل المادة الموجودة والصادرة عنها ثانية ) والتي تسمى بالجزء غير المباشر (المبعثر)
[
left]Edir +Edif =Eglob[/left]
حيث أن :
Eglob : شدة الإشعاع الشمسي الكلية
Edir : شدة الإشعاع الشمسي المباشرة
Edif : شدة الإشعاع الشمسي المبعثرة
علما أن الجزء المباشر لا يمكن حجبه باستخدام مظلة من طرف الأشعة المباشرة يصدر الجزء غير المباشر من سطح الأرض ومن المواد العالقة في الوسط المحيط بألا رض .