
التوضيح: أليكس دوس دياز. © The Spruce ، 2019
لم تعد الطاقة الشمسية - حصاد طاقة الشمس من خلال استخدام اللوحات الكهروضوئية أو غيرها من تقنيات التجميع - مجرد "حلم أخضر" أو مفهوم تجرمته الجامعات والشركات. اليوم ، هناك طرق عملية يمكنك من خلالها استخدام الطاقة الشمسية في منزلك. كما هو الحال مع أي تقدم تكنولوجي ، هناك تكاليف استثمار يجب أخذها في الاعتبار ، ولكن المزيد والمزيد من مالكي المنازل بدأوا في الاستخدام اليومي لهذا المصدر الأساسي للطاقة المتجددة.
لم يعد "الذهاب إلى الطاقة الشمسية" يعني أنه يجب عليك استثمار عشرات الآلاف من الدولارات لتغطية سقفك بألواح شمسية (رغم أنه لا يزال بإمكانك فعل ذلك إذا كنت جادًا بشأن الطاقة المتجددة). هناك الآن مجموعة متنوعة من الأجهزة التي تعمل بالطاقة الشمسية القائمة بذاتها والتي تخدم أغراض عملية أساسية ، وكذلك مجموعات الألواح الشمسية الصديقة DIY تتيح لأي شخص إنشاء نظام شمسي صغير للاستخدامات المخصصة.
مضخات تعمل بالطاقة الشمسية

عيب بعض أنظمة تسخين المياه الساخنة الموصوفة أعلاه هو أنها تحتاج إلى مضخة لتوزيع المياه من مجمّع الطاقة الشمسية إلى الخزان. عادة ، يتم تشغيل هذه المضخات عن طريق الخدمة الكهربائية المنزلية ، والقيام بذلك يستهلك بطريقة ما بعض الطاقة التي كنت تأمل في توفيرها عن طريق تثبيت النظام في المقام الأول.
ولكن للحصول على أقصى تأثير موفر للطاقة ، يمكنك أيضًا تشغيل المضخات الدوارة على الطاقة الشمسية من خلال استخدام اللوحات الكهروضوئية ، والتي ستولد القدرة على تشغيل محركات التيار المستمر على المضخات الدوارة. على الرغم من وجود بعض الاستثمارات بالطبع في إعداد مثل هذا النظام ، فقد خفضت الآن تكاليف تشغيل نظام الماء الساخن إلى لا شيء تقريبًا.
مثل أي نظام صور ضوئي ، يمكن تخزين طاقة الشمس في البطاريات بحيث لا يزال بإمكانك تشغيل المضخات الدوارة في الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم.
شحن البطاريات مع الطاقة الشمسية

تقريبًا ، يمكن شحن أي جهاز يعمل على البطارية بالطاقة الشمسية عن طريق نوع من أنواع أنظمة الألواح الكهروضوئية. طبيعة الألواح الشمسية الكهروضوئية هي توليد تيار مستمر ، وهو نفس الشكل المستخدم في معظم البطاريات. تحتوي العديد من مجموعات الألواح الشمسية الأساسية وغير المكلفة على اتصالات تسمح لك بتوصيل الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة للشحن المباشر. ومن خلال إضافة محول عاكس بسيط يحول تيار التيار المستمر إلى تيار تيار متردد بقوة 120 فولت ، يمكنك أيضًا توصيل شواحن البطاريات الأخرى.
على نطاق أوسع بكثير ، كما سنرى قريبًا ، يمكن لبنك كبير من الألواح الشمسية شحن بنك كامل من بطاريات التخزين التي يمكنها تشغيل أي أجهزة تكييف بقوة 120 فولت تقريبًا - حتى خدمة منزلك بالكامل.
قوة منزلك مع الصور الكهربائية

نعم ، يمكن للطاقة الشمسية تشغيل منزلك بالكامل. على الرغم من أنه يبدو معقدًا ومكلفًا ، إلا أن هذا النظام بسيط نسبيًا من حيث المفهوم. يتم ربط الألواح الشمسية المبطنة بالسيليكون متعدد الكريستالات ، والتي تتفاعل مع أشعة الشمس عن طريق توليد شحنة كهربائية صغيرة ، معًا على سطح أو في أرض مفتوحة تواجه الشمس. عندما يتم تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء ، يتم إرسال تيار التيار المستمر إلى العاكس ، والذي يحول التيار المستمر إلى طاقة التيار المتردد. تعمل طاقة التيار المتردد هذه على تغذية لوحة الخدمة الكهربائية الرئيسية الخاصة بك ، حيث يتم استخدامها لتشغيل جميع الأجهزة في منزلك - تمامًا مثل كهرباء شركة المرافق. من خلال استخدام مفاتيح التحويل وأجهزة الأمان الأخرى ، يكون مصدر الطاقة النظيف والمتجدد قادرًا على تشغيل منزلك أو مقصورة السيارة أو سقيفة الأدوات أو أي مبنى آخر لهذه المسألة.
في معظم المواقع ، ستقوم شركات المرافق الآن بتقييم منزلك بالطريقة التي تتعقب فيها الطاقة التي تولدها بنفسك ، مما يمنحك الفضل في هذا الاستخدام وحتى تدفع لك مرة أخرى عندما تستخدم شبكة الطاقة الطاقة التي تولدها. إذا كنت "خارج الشبكة" بالكامل ، فيمكنك تثبيت مجموعة كبيرة من البطاريات لتخزين الطاقة للاستخدام في الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم أو تلاعب النظام الخاص بك مع مولد النسخ الاحتياطي الذي يبدأ عندما لا يكون هناك ضوء الشمس لتشغيل الصفحة الرئيسية.
ليست مهمة بسيطة لتثبيت نظام لوحات الصور الكهربائية بالكامل ، ولكن النظر إلى الأسطح على محرك أقراص في معظم الأحياء في الولايات المتحدة سيظهر أنه لم يعد نادرًا. بطانة السقف الخاص بك مع الألواح الشمسية الكهروضوئية ليست رخيصة. متوسط تكلفة التثبيت لنظام 5 كيلو واط هو 25000 دولار إلى 35000 دولار. ومع ذلك ، يمكن للدعم والحسومات خفض هذه التكلفة بنسبة 50 في المئة. وتشير الإحصاءات إلى أن متوسط فترة الاسترداد اللازمة لاسترداد استثماراتك من خلال توفير تكلفة الطاقة هي فقط من 6 إلى 8 سنوات. بعد هذه النقطة ، أصبحت الكهرباء المنزلية خالية تمامًا.
الطاقة الشمسية للطبخ

في الطرف الآخر من المقياس ، يمكنك أيضًا استخدام الطاقة الشمسية ببساطة لطهي وجبة. على الرغم من أنه تمرين جديد ، إلا أن الطهي باستخدام الطاقة الشمسية أسهل بكثير مما تعتقد. مع الصندوق ، المقلاة ، رقائق الألمنيوم ، كيس الطهي ، شريط لاصق (أفضل صديق للرجل) ، عزل الستايروفوم ، ومقياس الحرارة ، ستطبخ في أي وقت من الأوقات على الإطلاق.
يكمن جوهر الطباخ الشمسي في إنشاء حاوية مبطنة برقائق أو مادة لامعة أخرى لتركيز أشعة الشمس على غرفة الطهي. تتوفر العشرات من خطط الطباخات الشمسية على الإنترنت.
الطاقة الشمسية للإضاءة الخارجية

بدلاً من الأسلاك الكهربائية بجهد 120 فولت ، أو حتى الإضاءة المنخفضة الجهد التي يعمل بها محول موصول بمأخذ 120 فولت ، من الممكن تمامًا توفير إضاءة طبيعية جيدة مع تركيبات إضاءة فردية ، لكل منها خلية شمسية صغيرة خاصة بها وبطارية تخزين قابلة للشحن. في وقت واحد ، كانت هذه تركيبات إضاءة ساطعة وخافتة ، ولكن اليوم ، بفضل تقنية LED والبطاريات المحسّنة ، يمكنك الحصول على إضاءة المشهد بشكل مناسب تمامًا - حتى في دائرة الضوء - باستخدام تجهيزات الطاقة الشمسية التي لا تتطلب توصيلات الأسلاك على الإطلاق. تقوم الألواح الشمسية بشحن البطاريات خلال النهار ، وغالبًا ما تكون الشحنة كافية لإبقاء الأضواء تعمل طوال الليل.
تتوفر أنظمة أخرى تستفيد من لوحة شمسية مركزية أكبر يمكنها تشغيل أضواء المناظر الطبيعية المتعددة. هناك أيضا مجموعات لشاشات الإضاءة الموسمية لقضاء العطلات التي تستخدم الألواح الشمسية.