طرق مختلفة لاستخدام الطاقة الشمسية في المنزل
تُعدّ الطاقة الشمسية (بالإنجليزية: Solar Energy) من مصادر الكهرباء البديلة التي يسهل تركيبها في المنازل، وهي طاقة مستدامة يُمكن استخدامها لتشغيل أيّ جهاز في المنزل، وتنتج الطاقة الشمسية من استغلال أشعة الشمس في إنتاج الحرارة وتوليد الكهرباء، ويُشار إلى أنّ استخدام الطاقة الشمسية في المنازل أصبح أمرًا مهمًّا لتلبية حاجات الأفراد والاستفادة من الطاقة، ويُذكر أنّ الطاقة الشمسية تُعدّ من أنواع الطاقة المُتجدّدة التي لا تنضب ولا تُلوّث البيئة، وفيما يأتي أبرز طرق استخدامها:
إنتاج الكهرباء
أصبحت الطاقة الشمسية مؤخرًا تُستخدم في إنتاج الطاقة؛ وذلك عن طريق تركيب ألواح شمسية منخفضة التكلفة، حيث تُوزّع على أسطح المنازل، ومنها تُنتج الطاقة الكهربائية التي تُستخدم في المنزل، وفي حال وجود أيّ تيار كهربائي زائد لم يُستخدم يُرسل إلى الشبكة الكهربائيّة.
يجدر بالذكر أنّ ذلك ساعد على توفير المال عن طريق تخفيض فاتورة الكهرباء للأسر التي تستخدمها، إضافةً إلى الحفاظ على البيئة، وتجدر الإشارة إلى إمكانيّة توصيل النظام الشمسي ببطاريات لتجميع الطاقة الشمسية في النهار، ثمّ استخدامها ليلًا بعد غروب الشمس.
تسخين المياه
يُعدّ تسخين المياه باستخدام الطاقة الشمسية من الطرق المنتشرة، ويُمكن ذلك عن طريق تثبيت بعض الألواح الشمسية والمعروفة باسم المُجمّعات (بالإنجليزية: collectors)، حيث يُوضع بالمُجمّعات مياه ومادة مضادة للتجمّد، ثمّ تمتصّ هذه المُجمّعات الحرارة، وتستخدمها في تسخين المياه الموجودة في أسطوانة الماء الساخن، ويُشار إلى وجود نوعين من ألواح تسخين المياه عن طريق الطاقة الشمسية، وهما: الأنابيب الُمفرّغة (بالإنجليزية: Evacuated tubes) التي تُوضع على السطح، والمُجمّعات ذات الألواح المسطّحة (Flat Plate Collectors) والتي تأتي على شكل ألواح.
طهي الطعام
أصبح هناك أنواع من الأفران الشمسية التي تستخدم الطاقة الشمسية لطهي الطعام، وبهذا يُمكن الاستغناء عن الطاقة الكهربائية تمامًا عند إعداد الطعام، وتُوجد أنواع مختلفة من المواقد الشمسية والتي تعمل بنفس المبدأ، وهذه الأنواع هي كالآتي:
- الفرن الذي يستخدم ضوء الشمس المركّز، حيث يحتوي على مرآة لعكس ضوء الشمس حتى تكون الأشعة مركّزة والطاقة أعلى.
- الفرن الذي يُحوّل الضوء إلى حرارة، وفيه يُطلى الفرن من الداخل باللون الأسود المعروف بأنّه يمتص الحرارة ويحافظ عليها.
- الفرن الذي يحبس الحرارة، إذ يُمكن عزل الهواء الموجود داخل الفرن؛ وذلك عن طريق وضع غطاء بلاستيكي أو زجاجي للحفاظ على الحرارة داخل الفرن، وضمان عدم تسربها.
مصدر للطاقة لبعض الآلات البسيطة
تُستخدم الطاقة الشمسية لإعادة شحن بعض الآلات البسيطة المحمولة، والتي لا تحتاج إلى كميّة كبيرة من الطاقة، إذ إنّ العديد من المصانع أصبحت تُصنّع بعض الأجهزة الإلكترونية التي يُمكن شحنها عن طريق الطاقة الشمسية؛ ومنها الهواتف المحمولة، وغيرها من الأجهزة الإلكترونية المحمولة، حيث يُوضع عليها قطع صغيرة مُدمجة من الألواح الشمسية.
تُعدّ الطاقة الشمسية من أنواع الطاقة المتجددة التي لا تنضب، ولها العديد من الاستخدامات، مثل: إنتاج الكهرباء لتغطية احتياجات الطاقة في المنازل، وتسخين المياه، إضافةً إلى طهي الطعام، كما أنّها تُعدّ مصدرًا للطاقة لبعض الآلات البسيطة.
فوائد استخدام الطاقة الشمسية في المنازل
هناك عدّة فوائد لاستخدام الطاقة الشمسية في المنازل، ومن أهمّها ما يأتي:
- توفير الأموال: يُعدّ استخدام الطاقة الشمسية سبباً في انخفاض فواتير الكهرباء الشهرية، حيث قد تصل نسبة التوفير إلى 95%.
- زيادة قيمة العقار: يزيد تركيب ألواح الطاقة الشمسية على سطح المنزل من قيمة المنزل السوقية بنسبة تتراوح بين 3-4%، كما يُعدّ وجود الطاقة الشمسية نقطة جذب للعملاء.
- عدم الحاجة للاشتراك بخدمات شركات الكهرباء الحكومية أو الخاصة: كما يُفضّل استخدام بطارية لتجميع الطاقة وتخزينها في النهار واستخدامها ليلًا لزيادة استقلالية الفرد، وخاصةً في حال توقّفت الشبكات الحكومية لأيّ سببٍ كان.
- المساهمة في الحفاظ على البيئة نظيفة خالية من التلوث: لا يُسبّب نظام الطاقة الشمسية تلوث الهواء أو الماء، كما أنّه لا يُسبّب احتباس الغاز الحراري، ويُعدّ خالٍ من أيّة انبعاثات ضارة أيضاً، حيث إنّ الوقود الأحفوري المُستخدم في إنتاج الطاقة له نتائج كارثية على النظام البيئي.
- تكلفته معقولة: قد تكون تكلفة تركيب أجهزة توليد الطاقة الشمسية ذات سعر مرتفع، لكن تُوفّر بعض الحكومات الإعانات والخصومات للمساعدة على تخفيف التكلفة على المواطنين، وتتميّز هذه الأجهزة بأنّها لا تحتاج إلى صيانة مستمرة، فهي تحتاج فقط لنفض الغبار عنها للتخلّص من أيّة أوراق أو أوساخ عالقة عليها، ويمتدّ عمرها الإنتاجي حتى 25 عام أو أكثر.
تحديات الطاقة الشمسية في المنازل
هناك العديد من التحديات لاستخدام الطاقة الشمسية في المنازل، ومن أبرز هذه التحديات ما يأتي:
- ارتفاع التكلفة أحياناً، إذ إنّه في حال كان المنزل بحاجة لكمية كبيرة من الكهرباء سيلزم تركيب شبكة ألواح شمسية كبيرة، حيث إنّ إنشاء مثل هذه الشبكة يزيد التكاليف.
- عدم معرفة الكمية التي تتلقّاها الألواح الشمسية من أشعة الشمس، وذلك بسبب تغيّر الطقس من وقتٍ لآخر، ممّا يُؤدي إلى صعوبة في تحديد كمية الطاقة التي يجب تخزينها للاستخدام المستقبلي.
- عدم توفّر ضوء الشمس في ساعات الليل رغم الحاجة الماسة لاستخدام الكهرباء ليلًا؛ لذلك يجب البحث عن آلية فعّالة لتخزين الطاقة واستردادها بفعالية.
- اختلاف فعالية أجهزة الطاقة الشمسية باختلاف المناطق؛ إذ إنّ بعض المناطق تتوفّر فيها الأشعة الشمسية وتكون منطقة صالحةً لاستخدام الطاقة الشمسية فيها، إلّا أنّ بعض المناطق الأخرى قد تكون باردة ولا يوجد فيها ما يكفي من الأشعة الشمسية.
نصائح عند استخدام الطاقة الشمسية في المنزل
يُمكن اتّباع النصائح الآتية عند استخدام الطاقة الشمسية في المنزل:
- تقليل استهلاك الكهرباء في المبنى، إذ إنّه عند البدء باستخدام الطاقة الشمسية يجب استبدال جميع الأجهزة الكهربائيّة التي تستخدم كمية كبيرة من الطاقة بأجهزة مُوفّرة، كما يجب تغيير سخانات المياه.
- تغيير المصابيح العادية والمصابيح الفلورسنت واستخدام مصابيح LED الحديثة، وتجدر الإشارة إلى أنّ سعرها منخفض.
- إيقاف تشغيل الأجهزة التي تكون في وضع الاستعداد، أيّ بعد الانتهاء من استخدام جهاز التلفاز، وجهاز الكمبيوتر، وأجهزة المطبخ يجب إيقاف تشغيلها تمامًا.
- تشغيل الأجهزة الكهربائية التي تستهلك طاقة كهربائية عالية خلال ساعات النهار، مثل: الغسالة، والفرن الكهربائي، وغسالة الصحون، ومجفّف الملابس وغيرها.
- تشغيل الصوبات ومرايا تدفئة الحمام التي تعمل على الكهرباء للحصول على الدفء بكلفة منخفضة.
- اختيار نظام لإنتاج الطاقة الشمسية يتناسب مع الطلب على الكهرباء المطلوب توليده في المبنى.
- شراء بطاريات الليثيوم أو الرصاص لاستخدامها في تخزين الطاقة الزائدة، ومن الجدير بالذكر أنّ تكلفة بطاريّة الرصاص يتراوح بين 588 و705 دولار أمريكي.
يُعدّ نظام الطاقة الشمسية من الأنظمة غير المكلفة، حيث تُوجد العديد من الفوائد لاستخدام الطاقة الشمسية في المنازل منها توفير الأموال، وزيادة قيمة العقار، إضافةً إلى المساهمة في الحفاظ على البيئة من التلوث، ولكنّ هناك بعض التحديات لاستخدام الطاقة الشمسية في المنزل، مثل: عدم معرفة الكمية التي تُخزّنها الألواح الشمسية، إضافةً إلى أنّ ضوء الشمس غير متوفر ليلًا، ويُشار إلى أنّه يُفضّل عند استخدام الطاقة الشمسية في المنزل الانتباه إلى تقليل استهلاك الكهرباء، وتغيير المصابيح إلى LED، إضافةً إلى إيقاف تشغيل الأجهزة بعد الانتهاء منها.
