مقدمه:

خورشید به عنوان یک منبع بی پایان انرژی می تواند حل کننده مشکلات موجود در زمینه انرژی و محیط زیست باشد . متاسفانه انرژی ارزان و سود بانکی بالا هر دو باعث می شود که هزینه کردن در سیستم برق خورشیدی در کشور ما مقرون به صرفه به نظر نیاید در صورتی که در دراز مدت این سیستم ها بسیار مقرون به صرفه هستند و تاثیر بسزایی در کم کردن آلودگی هوا نیز خواهند داشت.

سیستم‌های فتوولتائیک جهت مصارف عمومی و کشاورزی، بصورت نیروگاههای مستقل از شبکه سراسری یا سیستمهای متصل به شبکه سراسری با ساختار نصب ثابت و یا متحرک در واحدهای کوچک باتوان پائین جهت تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز ماشین حساب‌های کوچک تا سیستم‌های بزرگ نیروگاهی، به کار می رود.

هر متر مربع از سطحی که خورشید – در یک روز بدون ابر و آلودگی – بر آن می تابد حدودا ۱۰۰۰ وات توان تابشی دریافت می کند. میزان تابش متوسط در ایران در حدود ۸۵۰ وات بر متر مربع است. پنل های خورشیدی موجود در بازار تجاری، راندمان حدود ۱۲ تا ۱۷ درصد دارند و با توجه با اینکه تمامی سطح یک پنل خورشیدی شامل سیلیکون های دریافت انرژی نیست، هر متر مربع از این پنل ها حدود ۱۰۰ تا ۱۵۰ وات دریافت انرژی می توانند داشته باشند.البته باید توجه کرد که این مقدار انرژی در صورت تابش عمود نور خورشید به پنل است و زاویه پنل ها در فصول مختلف سال باید تنظیم بشود.

در حال حاضر از انرژی خورشیدی توسط سیستم های مختلف و برای مقاصد گوناگون استفاده می شود. روش های بهره گیری از انرژی خورشید عبارتند از:

۱- استفاده از انرژی حرارتی خورشید برای مصارف خانگی، صنعتی و نیروگاهی

۲- تبدیل مستقیم پرتوهای خورشید به الکتریسیته به وسیله تجهیزاتی بنام فتو ولتاژیک

کاربردهای انرژی خورشیدی:

کاربردهای انرژی خورشید شامل دو گروه نیروگاهی و غیر نیروگاهی می باشد.

کاربردهای نیروگاهی:

تاسیساتی که با استفاده از آن ها انرژی جذب شده حرارتی خورشید به الکتریسیته تبدیل می شود، نیروگاه حرارتی خورشیدی نامیده می شوند. این تاسیسات براساس انواع متمرکز کننده های موجود و برحسب اشکال هندسی متمرکز کننده ها به سه دسته تقسیم می شوند:
الف- نیروگاه هایی که گیرنده آن ها آینه های سهموی می باشد
ب- نیروگاه هایی که گیرنده آن ها در یک برج قرار دارد و نور خورشید توسط آینه های بزرگ به آن تابیده می شود.
ج- نیروگاه هایی که گیرنده آن ها بشقاب های سهموی می باشد.
نحوه کار نیروگاه های خورشیدی
در همه انواع نیروگاه ها اعم از گازی، آبی و بخاری برای تولید برق از ژنراتورهای تولید برق استفاده می شود و با چرخیدن آن ها برق تولید می شود. این ژنراتورها به وسیله توربین به چرخش در می آیند و در حقیقت انرژی جنبشی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند.
در نیروگاه خورشیدی، انرژی خورشید آب را بخار می نماید و این بخار باعث چرخاندن توربین و تولید برق می گردد.
مزایای نیروگاه های خورشیدی
– تولید برق بدون مصرف سوخت و هزینه جاری
– محیط زیست را آلوده نمی کنند و هیچ آلاینده ای تولید نمی کنند.
– استهلاک کم و عمر زیاد به دلیل این که دمای کاری بسیار بالایی ندارند.

کاربردهای غیر نیروگاهی:

از انرژی خورشید غیر از کارهای نیروگاهی می توان استفاده های زیاد دیگری نیز نمود مانند:
الف: آب گرمکن خورشیدی: تولید آب گرم مصرفی ساختمان ها از اقتصادی ترین روش های استفاده از انرژی خورشیدی است می توان از انرژی حرارتی خورشید جهت تولید آب گرم منازل و اماکن عمومی استفاده کرد. در ایران نیز تعداد زیادی آب گرمکن و حمام خورشیدی در حال کار می باشند.
ب: تهویه مطبوع خورشیدی: برای گرمایش و سرمایش ساختمان ها
ج: آب شیرین کن خورشیدی
د: خشک کن مواد غذایی خورشیدی
ر: اجاق های خورشیدی برای پخت و پز