الطاقة الشمسية الحرارية

يشير مصطلح “الطاقة الحرارية الشمسية” (STE) إلى نوع من الطاقة وطريقة لاستخدام الطاقة الشمسية لإنتاج الطاقة الحرارية لاستخدامها في الصناعة ، وكذلك في القطاعات السكنية والتجارية.

يمكن للتكنولوجيا الحرارية الشمسية تسخين المياه ، والأماكن الباردة ، وغرف التدفئة ، وتوليد الطاقة.

التسخين بالطاقة الشمسية

تسخين المياه للأغراض المنزلية هو التطبيق الأكثر شيوعًا لتكنولوجيا الطاقة الشمسية الحرارية. هناك مئات الآلاف من أنظمة تسخين المياه المنزلية قيد التشغيل في جميع أنحاء العالم.

مماثل في العملية لتسخين الفضاء الشمسي هو سخان المياه الشمسي. يقع مجمع الطاقة الشمسية على الجانب الجنوبي من سقف في نصف الكرة الشمالي لأن هذا هو المكان الذي تشرق فيه الشمس أكثر. تسخن الشمس الماء في الخزان. تمامًا كما هو الحال مع سخان المياه القياسي ، فإن الماء الساخن يوجه إلى الصنبور في جميع أنحاء المنزل.

علاوة على ذلك ، يمكن أن توفر أنظمة التدفئة الشمسية 60 إلى 70 في المائة من الماء الساخن السكني بدرجات حرارة تصل إلى 60 درجة مئوية في خطوط العرض الجغرافية المنخفضة (أقل من 40 درجة). مجمعات الأنابيب المفرغة ، مجمعات الألواح المسطحة المزججة ، ومجمعات البلاستيك غير المزجج ، والتي تستخدم في الغالب لتسخين حمامات السباحة ، هي أشهر أنواع سخانات المياه بالطاقة الشمسية المنزلية.

تدفئة تعمل بالطاقة الشمسية

يشار إلى تسخين الجزء الداخلي من المبنى باسم تدفئة المكان. تُستخدم الطاقة الشمسية الآن في العديد من المنازل لتدفئة المساحات. قد تكون الأنظمة التي تستخدم الطاقة الشمسية لتدفئة الأماكن سلبية أو نشطة.

علاوة على ذلك ، فإن تصميم المنزل الشمسي السلبي يزيد من كمية أشعة الشمس التي يمكن أن تدخل. إنه يشبه مجمّع شمسي ضخم. بالإضافة إلى ذلك ، يدخل ضوء الشمس المنزل من خلال النوافذ ويدفئ الجدران والأرضية. الحرارة محصورة في الداخل ، ومع ذلك يمكن للضوء أن يدخل. لا تعتمد تدفئة المنزل الشمسي السلبي على الأجهزة الميكانيكية مثل المضخات والمنافخ.

في المقابل ، يستخدم المنزل الشمسي النشط آلات متخصصة لالتقاط ضوء الشمس. يمكن استخدام المجمعات الخاصة التي تشبه الصناديق المغطاة بالزجاج في منزل يعمل بالطاقة الشمسية. للحصول على أقصى استفادة من شمس الشتاء ، يتم تثبيت هؤلاء المجمعين على السطح مع اتجاههم المواجه للجنوب. علاوة على ذلك ، تمتص الألواح المعدنية الداكنة داخل الصناديق أشعة الشمس وتحولها إلى حرارة. (الأسود هو اللون الذي يمتص أشعة الشمس بشكل أفضل). تعمل الحرارة الصادرة من المجمعات على تدفئة الهواء أو الماء المتدفق عبرها.

التبريد الشمسي في الفضاء

من خلال استخدام مبردات امتصاص الطاقة الشمسية ، يمكن أيضًا استخدام الحرارة من مجمّع الطاقة الشمسية لتبريد الهيكل. مصدر الطاقة هو الحرارة الشمسية. لإنتاج هواء بارد ، يستخدم مكيف الهواء المنزلي الكهرباء كمصدر للطاقة. أيضًا ، يتم استخدام طرق مماثلة بواسطة مبردات امتصاص الطاقة الشمسية ، جنبًا إلى جنب مع بعض تقنيات الكيمياء المعقدة للغاية ، لإنتاج هواء بارد باستخدام الطاقة الشمسية.

محطات الطاقة الشمسية الحرارية

تقوم محطات الطاقة الحرارية الشمسية بتسخين السائل إلى درجات حرارة عالية للغاية باستخدام أشعة الشمس. ثم يتم نقل السائل عبر الأنابيب حيث يقوم بتسخين الماء ، مما ينتج عنه بخار. يقوم التوربين بتحويل البخار إلى طاقة ميكانيكية ، والتي يتم تحويلها بعد ذلك إلى كهرباء بواسطة مولد منفصل متصل بالتوربين.

لذلك ، فإن عملية إنتاج الطاقة الحرارية الشمسية هي إلى حد كبير نفس عملية إنتاج الطاقة من الوقود الأحفوري ، باستثناء استخدام الحرارة الشمسية لتوليد البخار بدلاً من حرق الوقود الأحفوري لتكوينه. تُستخدم أنظمة المكثفات في التقنيات الحرارية الشمسية للوصول إلى درجات الحرارة العالية المطلوبة لتسخين السائل.

أخيرًا ، يمكننا تقسيم أنظمة الطاقة الحرارية الشمسية إلى ثلاث فئات:

• حوض لولبي (أكثر أنواع النباتات شيوعًا).
• لوحة شمسية.
• مجموعة الطاقة الشمسية على السطح.

اقرأ المزيد على Archup:

Eilik is a social, interactive desktop robot companion

Want to Stay Relevant in Architecture? Become an Adaptive Reuse or Renovation Expert

جريئة كالنحاس: كيفية إعادة اللمعان إلى الديكورات الداخلية الحديثة | الأخبار | Architonic