المساعد الشخصي الرقمي

مشاهدة النسخة كاملة : تطبيقات استخدام الطاقه الشمسية



م/محمد عز الدين
10-30-2007, 01:38 PM
بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم ورحمه الله وبركاته


تطبيقات استخدام الطاقه الشمسية
application of using solar energy
الطاقة الشمسية


تعتبر الطاقه الشمسيه من الطاقات المتجدده والمجدده
بمعنى انها متجدده باستمرار بامر من الله سبحانه وتعالى الى ان تقوم الساعه
كما انها مجدده حيث تعمل على تخمير بقايا الكائنات الحيه من نباتات وحيوانات المدفونه تحت الارض منتجه البترول والغاز الطبيعى وغيرها من المصادر الاحفوريه الغير متجدده والتى نستخدمها الان

وهذه رساله الى الانسان الذى يعتقد انه بعقله ومجهوده استطاع ان يبتكر مصادر للطاقه من البترول والغاز والفحم وغيرهما وكلن هذه المصادر ما كانت لتتكون لولا فضل الله بجعل الشمس سببا فى هذا

الباحث المصرى
10-30-2007, 08:51 PM
موضوع مميز لشخص مميز

م/محمد عز الدين
10-31-2007, 11:08 PM
الطاقةالشمسية solar power


الطاقهالشمسيههىاحدىانواعالطاقاتالمتجددهوالنظيفهحيث انإنالقلقمنتلوثهواءالمدنومنالمطرالحمضيوتسربالنفطوا لمخاطرالنوويةوارتفاعحرارةالأرضيحثعلىإعادةتفحصبدائل الفحموالنفطوالطاقةالنووية،وعلىالرغممنأنمصادرالطاقة البديلةليستخاليةمنالتلويثعموماً،فإنهيوجدمجالواسعمن الخياراتالتييكونضررهاالبيئيأقلبكثيرمنمصادرالطاقةال تقليدية .


إن أفضل التقنيات الواعدة هي التي تسخر طاقة الشمس حيث يعتبر التحويل الحراري المباشر للإشعاعات الشمسية إلي طاقة كهربائية عبر الخلايا الشمسية تقنية جديدة ومتطورة وهو صناعة إستراتيجية باعتبارها مصدراً طاقوياً مستقبلياً سيكون له الأثر الأكبر في المحافظة على مصادر الطاقة التقليدية ولأغراض أهم واستغلال أثمن علاوة على أن مصدر طاقته مجاني ولا ينضب ونظيف ودون مخلفات أو أخطار .

م/محمد عز الدين
10-31-2007, 11:12 PM
وسندرس فيما يلي توليد الطاقة باستخدام الخلايا الشمسية


بدأت صناعة هذه الخلايا في الخمسينات وقد صنعت الخلية الشمسية الأولى من السليكون ومنذ ذلك الوقت وحتى الآن أدخلت تعديلات عديدة في كيفية صناعة هذه الخلايا وكذلك توسيع قاعدة المواد التي تصلح لهذه الخلايا


فهذه الطاقة تتميز بمواصفات تجعلها الأفضل بدون منازع لجميع أنواع الطاقات الأخرى ، فهي
1-طاقة هائلة يمكن استغلالها في أي مكان

2- تشكل مصدراً مجانياً للوقود الذي لا ينضب .
3- طاقة نظيفة لا تنتج أي نوع من أنواع التلوث البيئي .

4- محدودية مصادر الطاقة التقليدية .

م/محمد عز الدين
11-01-2007, 12:03 AM
تعريف الخلايا الشمسية ومبدأ عملها :


الخلايا الشمسية محولات تأخذ طاقة من أشعة الشمس وتحولها إلى كهرباء وتطرد كمية كبيرة من الحرارة بدون أي أجزاء مؤثرة ( ضوضاء أو تلوث أو إشعاع أو صيانة .. ) .
مميزات استخدام هذه المنظومات :
1- هذه الخلايا الشمسية بسيطة ولا تتضمن أي أجزاء متحركة .
2- لا تتطلب صيانة ، وبالتالي لا توجد تكلفة عملية للصيانة أو التشغيل
3- لا تتطلب استخدام الوقود
4- لا تنتج أية عوادم تلوث للهواء .
5- قادرة على العمل بكفاءة وجودة عالية في كثير من الاستخدامات .
6- يمكن استخدامها لمدة طويلة غير محدودة .
7- لا تتأثر بالأحوال الجوية أو تغيرات الطقس أو الأحوال المحيطة .

م/محمد عز الدين
11-01-2007, 12:11 AM
كيفية عمل هذه الخلايا :


توجه لوحة الخلايا الضوئية بزاوية ميل مناسبة في واجهة الشمس حتى تتساقط أشعة الشمس عمودياً على اللوحة . تحول الخلايا الشمسية القدرة الشمسية مباشرة إلى قدرة كهربائية بدون عمليات وسطية ، فهي تمتص معظم الطيف الشمسي وتحول جزء من هذه الإشعاعات إلى طاقة كهربائية حيث يمكن استخدامها في الحال أو تخزينها . والمنظومات من هذا النوع تصمم أساساً لأجل المنشآت في المواقع البعيدة لفترات طويلة حيث تتصف عادة مثل هذه المواقع بقساوة عالية في طقسها ، ولذلك يجب أن تكون هذه المنظومات ذات مقاومة عالية للرياح والرطوبة والبرد والعواصف الرملية وأن تحاط بتصميم ضد هجمات الطيور والحيوانات والتآكل ، لهذا فإن المواد الأساسية التي تثبت بها الخلايا يجب أن تقاوم هذه الأشياء المحيطة ومعدن هذه الخلايا لا يتعرض للتآكل وهذه نقطة هامة جداً حيث تصنع غالبية الخلايا الشمسية من السيليكون وهو نصف معدن وقد يكون عازل ومعدن .


ومن أسباب اختيار المواد السيليكونية :


1- أنـه عالي التوصـــيل الحراري .


2- الثبات الجيد مع الطقس المحيط .


3- عـــــازل ممتـــاز للكهربــــــاء .


4- عـــــــــــالي الـــــــــــــــــقدرة .




تصنع الخلايا الشمسية بجمع أو ضم نوعين من أشباه المعادن أحدهما سلبي والآخر إيجابي ، حيث أن نصف المعدن الإيجابي يصنع لاحتواء آيونات سلبية ونصف المعدن السلبي يصنع لاحتواء آيونات إيجابية ، وهذه الآيونات الإيجابية والسلبية تهيء البيئة الضرورية لمرور تيار كهربائي يتحرك ضمن الخلية الشمسية ، والضوء الصادر من الشمس هو عبارة عن جدول من جزيئات الطاقة الصافية المسماة فوتونات .


تتدفق هذه الطاقة الصافية من الشمس على الخلية الشمسية فتقوم هذه الفوتونات باختراق السيليكون وتضرب ذراته بشكل عشوائي مما يؤدي إلى تأبين ذرات السيليكون حيث يؤدي ذلك إلى إفلات إلكترون خارجي من مداره محولاً طاقته إلى طاقة حركة للالكترون ، وحركة هذه الالكترونات بطاقتها تسمى بالتيار الكهربائي .



يبين الشكل التالي خلية شمسية حيث أن أي خلية شمسية مثالية تتألف من غطاء زجاجي لختم الخلية وإلكترودين أحدهما خلفي والآخر أمامي وطبقات من شبه المعدن ، حيث تكون أشعة الشمس مجمعة على الالكترود الأمامي فيمر التيار الكهربائي عائداً إلى الخلية الشمسية عبر الالكترود الخلفي .
http://www5.0zz0.com/2007/10/31/21/48825626.jpg





من الجدير بالذكر أن الخلايا الشمسية لا تستطيع لوحدها إنتاج القوة الصالحة للاستعمال فمن الضروري ربطها بمكونات النظام الأخرى



(http://ar.wikibooks.org/wiki/%D8%B5%D9%88%D8%B1%D8%A9:Sun3.gif)
إن الخلايا الشمسية هي عبارة عن محولات فولتضوئية تقوم بتحويل ضوء الشمس المباشر إلي كهرباء ، وهي نبائظ شبه موصلة وحساسة ضوئياً ومحاطة بغلاف أمامي وخلفي موصل للكهرباء .


لــقد تم إنــماء تقنيات كثيرة لإنـتــاج الخلايـا الشمسيـــة عبر عــــمــليات متسلسلة من المعالجات الكيميائية والفيزيائية والكهربــائيـــة عـــلى شكــل متكاثف ذاتي الآليــــة أو عالي الآلية ، كمـــا تـم إنماء مــــواد مختلفـــة من أشبــاه الموصلات لتصنيع الخلايـــا الشمسية على هيئة عناصر كعنصر السيليكون أو على هيئة مركبات كمركب الجاليوم زرنيخ وكربيد الكادميوم وفوسفيد الأنديوم وكبريتيد النحاس وغيرها من المواد الواعدة لصناعة الفولتضوئيات .

م/محمد عز الدين
11-01-2007, 12:13 AM
المحطات الكهروضوئية :


تعتبر الخلايا الشمسية أحد أهم الأساليب المعروفة والأكثر تفضيلاً في المستقبل القريب ، ويتصف هذا الأسلوب بمزايا عديدة مقارنة مع الأسلوب الترموديناميكي ، أهمها :
1- عدم الحاجة إلى تنظيم المراحل والعمليات الحرارية اللازمة .
2- تعتبر بنية محطات القدرة العاملة بهذا الأسلوب أبسط بكثير حيث أنها تحتوي ألواحاً ثابتة مما يعطي إمكانية إنقاص وأحياناً الاستغناء كلياً عن صيانة مثل هذه المحطات ، وبالتالي سيكون استثمارها سهلاً في المناطق البعيدة حيث لا يتوفر الكادر الفني المختص وبالتالي فإن مصاريف التشغيل والصيانة قليلة .
3- إمكانية تصميم خلايا كهروضوئية ( خلايا شمسية ) بحجوم مختلفة ومهام متنوعة والتي يمكن أن تتألف من أقسام ( بلوكات ) مستقلة وبمردود عمل يتطابق مع مردود الخلية بكاملها .
4- وجود إمكانية كبيرة لتطوير وتصنيع الخلايا الكهروضوئية العنصر الرئيسي في المحطات الكهروضوئية وذلك بهدف إنقاص حجمها وكلفتها وزيادة استطاعتها .
5- ذو وثوقية عمل عالية .

وبالإضافة لذلك فإن الخلايا الكهروضوئية قادرة على العمل بكفاءة وجودة عالية ولمدة طويلة غير محدودة .
إن السبب الرئيسي لعدم انتشار الخلايا الكهروضوئية المصنعة من أنصاف النواقل في الحياة العملية الأخرى هو ارتفاع أسعارها ، حيث أنه عام 1970 م كانت الكلفة النوعية لإنتاج واحد واط من الاستطاعة المركبة تساوي ( 50 $ ) أما في عام 1988 وبفضل تقدم تكنولوجيا إنتاج الخلايا الكهروضوئية وتحسين نوعية العمل فقد انخفضت هذه الكلفة حتى ( 5 $ ) ، وفي الوقت الحالي فإن ثمن الخلايا الكهروضوئية ينخفض باستمرار .
وتشير أحدث التوقعات إلى أن تكلفة الطاقة الكهربائية المولدة بواسطة الخلايا الكهروضوئية ستصل قريباً إلى أقل من ( 0.10 $ / Kwh ) ، وبذلك ستصبح منافسة بشكل كبير للكهرباء المولدة بالطرق التقليدية .

م/محمد عز الدين
11-01-2007, 12:14 AM
أنواع الخلايا الشمسية
تم تصنيع خلايا شمسية من مواد مختلفة إلا أن أغلب هذه المواد نادرة الوجود بالطبيعة أولها خواص سامة ملوثة للبيئة أو معقدة التصنيع وباهظة التكاليف وبعضها لا يزال تحت الدراسة والبحث وعليه فقد تركز الاهتمام على تصنيع الخلايا الشمسية السيليكونية وذلك لان مادة السيليكون تعتبر أحد أهم أصناف النواقل المستخدمة في تصنيع الخلايا الكهروضوئية التي تعتبر بسيطة التركيب وأصبحت مدروسة بشكل جيد ،أن السيليكون كمادة نقية لا يوجد في الطبيعة على حالة منفردة ولكن في صورة متحدة وهو من أكثر العناصر انتشاراً على سطح الأرض بل يلي الأوكسجين وهو يوجد في الطبقات الخارجية للأرض ويوجد في الطبيعة في صورة أكسيد سيليكا .

تقسم الخلايا الكهروضوئية السيليكونية إلى ثلاث مجموعات أساسية :
- الخلايا السيليكونية الغير بلورية .
- الخلايا السيليكونية الوحيدة البلورة .
- الخلايا السيليكونية المتعددة البلورات .

م/محمد عز الدين
11-01-2007, 12:17 AM
تطبيقات الخلايا الشمسية :



1- تأمين الطاقة الكهربائية لقوارب الملاحة واليخوت البحرية .

2- تغذي بعض الاحتياجات المنزلية كمضخة الماء والنيون والتلفزيون

3- الإمداد بالقدرة لإنارة المنازل .

4- إضاءة الأرصفة على سواحل الميناء والمنشآت البحرية على الشاطىء وداخل البحر .

5- في عملية التكييف والتدفئة باستخدام مباشر لهذه الخلايا من الطاقة الحرارية المطرودة منها .

6- في الاتصالات ( الراديو ومستقبلات الراديو ) .

7- تشغيل طلمبات الري وماء الشرب .

8- علامات الطرق السريعة والسكك الحديدية في الطرق الصحراوية ،



وفيما يلي صور توضح مسطحات الخلايا الشمسية :

http://www5.0zz0.com/2007/10/31/21/41738483.jpg

م/محمد عز الدين
11-01-2007, 12:27 AM
استخدام الخلايا الشمسية في مجال الفضاء :



استخدمت الخلايا الكهروضوئية في مجال الفضاء منذ فترة طويلة جداً وذلك في ( 17 ) آذار عام 1958 حين أطلق ( القمر الصناعي van grad 1 ) وكان على سطحه ( 6 ) خلايا كهروضوئية ، ولقد أثبتت الخلايا فعاليتها في هذا المجال فهي ما زالت تعمل على إرسال الإشارات دون توقف في حين أن البطاريات الأخرى توقفت عن العمل بعد فترة وجيزة من انطلاق السفينة فلقد أثبتت قدرتها على تأمين التغذية الكهربائية بشكل مستمر ودائم لرحلات السفن الفضائية وبوثوقية عالية ومردود عالٍ نسبياً .

http://www.eqraa.com/html/images/articles/science/satelite3.jpg

تطبيقات الخلايا الكهروضوئية في بعض البلدان النامية :

في معظم البلدان المتقدمة تكون الشبكة الكهربائية موزعة بصورة كاملة والطاقة الكهربائية المولدة من الطاقة التقليدية ذات كلفة قليلة مقارنة بكلفة إنتاج الطاقة من منظومات الطاقة المتجددة ، ولهذا فإنه من الصعب على الطاقة المتجددة التنافس مع المصادر التقليدية . وفي الدول النامية وبالأخص في المناطق القروية والنائية نجد أن الطاقة الكهربائية غير متوفرة، ولهذا فإن توليد الطاقة الكهربائية من الخلايا الشمسية يكون منافساً قوياً لتوليد الطاقة من الوسائل الأخرى كاستخدام الديزل، خاصة في البلدان التي تنعم بإشعاع شمسي عالٍ. وإن استخدام الخلايا الشمسية يتوسّع باستمرار وبصورة سريعة في مختلف التطبيقات خاصة في مجالات ضخ المياه ، ومنظومات الري ، ومنظومات مياه الشرب، وتشغيل ثلاجات الأدوية ، وفي الأعمال المنزلية والعامة كالإنارة وتشغيل الراديو والتلفزيون والفيديو وغيرها من وسائل الراحة ، وإنارة الشوارع ومنظومات الاتصالات .

http://www.borregosolar.com/web-common/images/business/commercial_diagram.jpg
استخدام المنظومات الكهروضوئية للربط مع الشبكات الكهربائية :



تم الخلايا الكهروضوئية . وقد تم تقديم مقترح لبناء محطة بسعة 100 ميغاواط تنصب في صحراء نيفادا وتستخدم المحطة خلايا شمسية من نوع السليكون العشوائي .

وقد تم تقدير كلفة المحطة بـ 150 مليون دولار ، ويمكنها أن تنتج طاقة كهربائية بكلفة 5.5 سنت لكل كيلوواط / ساعة .

http://www.arabtron.com/images/page/7357.gif

م/محمد عز الدين
11-01-2007, 12:28 AM
جزاك الله خير اخى

@ أبو خالد @
11-04-2007, 08:28 PM
جزاك الله خيرا