More Related Content
Similar to الطاقة الشمسية 1
Similar to الطاقة الشمسية 1 (15)
الطاقة الشمسية 1
- 2. 2
الرحيم الرحمن هللا بسم
"أشكر أن أوزعني رب
التي نعمتكّعلي أنعمت
أعم وأن والدي وعلىل
وأدخلني ترضاه ًاصالح
عبادك في برحمتك
الصالحين"
العظيم هللا صدق
- 3. 3
إهـداء
.. الكرام أساتذتي
غدر من اطمأنا قد ونحن لنعبر لنا ورصفتموه طريقنا بسواعدكم شققتم يامن العلوم يابستان
الزمانإليكم ...االحترام فائق مع رسالتي اهدي
وهذا كتابي اهديالعربية األمة إلىاإلسالمية وإرتقي من كل والى بأسرهاخطوةطريق في
والرفعة التقدمباألمةالعرب امتنا أعداء جابه من ولكلكل به يصد سالحا بالعلم يةأو مكر
. هوان
إخوتي.. األعزاء
يارفقةعمريدفقة لي انتملي انتم حنان منالمن بسمةأمانياغدرات من علي حفظتم من
لي وكنتم الزماناألمنوالسلوان....إليكمأهدي ياأحبتيكتابيوالحنان الحب خالص مع.
العظيم عبد بيومي عالء / مهندس
األمريكية المهندسين جمعية زميل
األفرأسيوي واإلتحاد العربية بالمنظمة المراقب العضو
لإلعالم العربي اإلتحاد عضو
العربي البشرية الموارد نادي عضو
- 4. 4
المقدمة
الشمس هللا خلقالشمس شعاع وجعل سلطانه وعظم قدرته كمال على دالة كآيات والقمر
من المعكوس الشعاع وجعل األرض على للضياء ًامصدرًانور القمر سطحتجري فالشمس
وب محدد الشمس حول األرض مدار أن أي دقيق بحساب الخارجي الفضاء في، دقيق شكل
وبنيتها حرارتها درجة في مفاجئة تغيرات إلى سيؤدي األرض مسار في اختالف وآي
وغالفهاحد إلى كوارث تحدث وقد ، الجوياليكوبقاء عندها نلتعالى هللا فقدرة لحياة
مركزها حرارة درجة تبلغ حيث للطاقة ًاومصدر ًاودفئ رحمة الحارقة الشمس جعلت وحدها
( حواليْ8-ْ08)x 10ك ( مطلقة درجةلحتى االنخفاض في حرارتها درجة تتدرج ثم ) فن
إلى السطح عند تصلْ2678ك ( مطلقةلطاقة إن ) فناللطاقة الرئيسي المصدر تعتبر لشمس
كوكب فياألرضمنها كان ما سواء األخرى الطاقة مصادر إلى وتحولت توزعت ومنها
الرياح طاقة في مخزونالحرار والطاقةمساقط من المولدة والطاقة األرض جوف في ية
الشمسية والطاقة المياهأن وبما ، واألخشاب الحجري كالفحم الطاقة مصادر من وغيرها
أهم هي الشمسية الطاقةالدول من كثير جهود فإن القادم القرن خالل المتجددة الطاقة مصادر
بمختلف لها تتوجهلت الالزمة المبالغ لها وترصد صورهاالخاصة والبحوث المنتجات طوير
الطاقة باستغاللأعطى وقد ، والغاز للنفط البديلة الطاقة مصادر أهم كإحدى الشمسية
في األوفر النصيبما وهو كهرباء إلى الشمسية الطاقة تحويل لمجال والتطبيقات البحوث
يعرفباسمPhotovoltaicsف النامية الدول أمل هو الطاقة من المصدر وهذاالتطور ي
أصبح حيثوال فيها األساسية البنى إليجاد الرئيسية العوامل أهم من الكهربائي الطاقة توفر
وتستخدم الطاقة تنتج بل التوليد مركزية إلى الشمسية الطاقة من الكهرباء إنتاج يتطلببنفس
وتعتمد والمواصالت النقل تكلفة من ًاكثير يوفر سوف ما وهذا المكان أو المنطقةهذه
في وتوجد ، كهربائية طاقة إلى الشمس أشعة تحويل على أساسية بصورة الطريقةالطبيعة
كهربائي بنظام تجمع والتي الشمسية الخاليا صناعة في تستخدم كثيرة موادمحدد وهندسي
معينة بزاوية الشمس ألشعة يعرض والذي الشمسي باللوح يسمى ما لتكوينقدر أكبر لينتج
الكهرباء من.
إمكانية والعملية العلمية والتطبيقات التجارب أثبتت وقدلتوليد الشمسية الطاقة استخدام
سبحانه هللا ّنم وقد ، تجاري نطاق على الكهرباءكمية من وافر بقسط اليمن على وتعالى
الشمسية الطاقة تعتبر حيث الشمسية الطاقةمن اليمن في الواحد المربع المتر على الساقطة
م أعلىبذلك مستندين العالم في عدالتهافقد لذا ، الجمهورية مناطق لبعض القياسات على
العلوم جامعة رئاسة بادرتالشمسية للطاقة علمي كيان أول وإنشاء تبني إلى والتكنولوجيا
ًالممث الجمهورية فيوالمعدات األجهزة بأحدث تزويده وتم الشمسية الطاقة بمركز.
- 5. 5
عن تاريخية نبذةمرالطاقة توليد تكنولوجيا تطور احلالشمس من الكهربائية:
كتجفيف عديدة تطبيقات في مباشرة الشمسي اإلشعاع طاقة من القدم منذ اإلنسان استفاد
العلوم كتب في وردت أخرى مجاالت في استخدمها كما المنازل وتدفئة الزراعية المحاصيل
الحربي األسطول أرخميدس أحرق فقد التاريخيةالروعام حرب في ماني717ق.عن م
وفي . المعدنية الدروع من المئات بواسطة األعداء سفن على الشمسي اإلشعاع تركيز طريق
آ يستعملن الكهنة نساء كانت البابلي العصرنكالمر مصقولة ذهبية يةااإلشعاع لتركيز يا
وال وسويز تشرنهوس أمثال علماء قام كما . النار على للحصول الشمسيوموتشوت فوازييه
الطعام وطهي المواد صهر في الشمسية الطاقة باستخدام وغيرهم وهاردنج وأريكسون
وتوليدالميالدي القرن مطلع في أنشئت كما . الهواء وتسخين الماء وتقطير الماء بخار
في ساعات خمس لمدة تعمل كانت الشمسية الطاقة بوساطة للري عالمية محطة أول الحالي
وذ اليومالطاقة من االستفادة بعيدة فترة منذ اإلنسان حاول لقد . القاهرة قرب المعادي في لك
العلمي والتقدم التقنية في الكبير التطور ومع ومحدود قليل بقدر ولكن واستغاللها الشمسية
الشمسية الطاقة استغالل ميدان في جديدة علمية آفاقا فتحت اإلنسان إليه وصل الذي.
لم باإلضافةيلي بما األخرى الطاقة مصادر مع بالمقارنة الشمسية الطاقة تمتاز ذكر ا:
-في المستخدمة التقنية مع بالمقارنة معقدة وغير ًانسبي بسيطة تبقى فيها المستعملة التقنية إن
الطاقة مصادر.األخرى
-الج تلوث ال نظيفة طاقة هي الشمسية الطاقة أن حيث البيئي األمان عامل توفيروتترك و
.القادم القرن في وخاصة المجال هذا في خاصا ًاوضع يكسبها مما فضالت
الشمسية الطاقة تحويلالتاريخ عبر:
التحويل آليتي خالل من حرارية وطاقة كهربائية طاقة إلى الشمسية الطاقة تحويل يمكن
الكهروضو بالتحويل ويقصد الشمسية للطاقة الحراري والتحويل الكهروضوئيةتحويل ئية
ك طاقة إلى مباشرة الضوئي أو الشمسي اإلشعاعالشمسية الخاليا بوساطة هربائية(
الكهروضوئية التحويل بعملية تقوم التي المواد بعض هناك معلوم هو وكما ، ) الكهروضوئية
كالسيلي الموصالت اشتباه تدعىسيالظاهرة هذه اكتشاف تم وقد . وغيرها والجرمانيوم ون
الضوء أن وجدوا حيث الميالدي عشر التاسع القرن أواخر في الفيزياء علماء بعض قبل من
أكبر قدرة له األزرق الضوء أن عرفوا كما المعادن بعض من اإللكترونات تحرير يستطيع
في نوبل جائزة اينشتاين العالم نال وقد . وهكذا اإللكترونات تحرير على األصفر الضوء من
عام1271ال م. الظاهرة هذه تفسير ستطاعته
وتتميز علمية بصورة الكهرباء إنتاج تستطيع الشمسية الخاليا من كثيرة نماذج تصنيع تم وقد
قطع أو أجزاء تشمل ال بأنها الشمسية الخاليا،متحركةالجو تلوث وال ًاوقود تستهلك ال وهي
من القليل إال تتطلب وال طويلة وحياتها.الصيانةأ ويتحققتحت التقنية لهذه استخدام فضل
ولذا ضوئية عدسات أو مركزات بدون أي ) شمسية وحدة ( الشمسي اإلشعاع وحدة تطبيقات
بحوالي كفاءتها عادة وتقدر الكهرباء إنتاج في منه ليستفاد المباني أسطح على تثبيتها يمكن
70%وتس للتدفئة الحرارة توفير في منه االستفادة فيمكن الباقي أماتستخدم كما . المياه خين
ضخ وفي والمنشآت الطرق إنارة وفي المختلفة االتصاالت نظام تشغيل في الشمسية الخاليا
. وغيرها المياه
- 6. 6
حرارية طاقة إلى الشمسي اإلشعاع تحويل على فيعتمد الشمسية للطاقة الحراري التحويل أما
والمواد الشمسية ) األطباق ( المجمعات طريق عنالحرا.ريةداكن جسم تعرض فإذااللون
يمتص فإنه الشمسي اإلشعاع إلى ومعزولادرجة وترتفع إلشعاع.حرارتههذه من يستفاد
تطبيقات وتعد . وغيرها الكهرباء وتوليد المياه وتسخين والتبريد التدفئة في الحرارة
ال للطاقة الحراري التحويل مجال في ًاانتشار األكثر هي الشمسية السخاناتذلك يلي . شمسية
المحاصيل بعض تجفيف في استخدامها يكثر التي الشمسية المجففات األهمية حيث من
، الطعام طبخ في الحرارية الطاقة من االستفادة يمكن كذلك وغيرها التمور مثل الزراعية
بدال المنزل داخل تعمل للطهي معدات إلنتاج المجال هذا في تجري أبحاث هناك أن حيث
تكب من. الطهي أثناء الشمس أشعة تحت الجلوس مشقة د
مكان تتبوأ أخذت قد الشمسية الطاقة أن ورغمةالمتجددة بالطاقة المتعلقة البدائل ضمن هامة
بالطاقة أسوة االستخدام وقت طيلة الشمس أشعة بوجود يرتبط منها االستفادة مدى أن إال
ب تقنيات من المطلوب أن يبدو وعليه .التقليديةوالحراري الكهربائي التحويل وتطوير تقنية عد
اإلشعاع احتجاب فترة أثناء منها لالستفادة الطاقة تلك تخزين تقنية هو الشمسية للطاقة
.الشمسيالكهربائي الحراري التخزين تشمل الشمسية الطاقة لتخزين تقنية طرق عدة وهناك
والكيميائي والميكانيكي.والمغناطيسيتخزي بحوث وتعدمجاالت أهم من الشمسية الطاقة ن
مدى على وانتشارها الشمسية الطاقة تطبيقات في الالزمة التطوير،واسعالطاقة أن حيث
إال متوفرة أنها رغم الشمسيةأبالمعني مجانية وليست اليد متناول في ليست نها.المفهوم
كهر طاقة من لتحويلها المستخدمة المعدات عن عبارة الحقيقي فسعرهاطاقة إلى ومغناطيسية
ًاحالي التكاليف هذه أن ورغم . الضرورة دعت إذا تخزينها وكذلك . حرارية أو كهربائية
أخذة أنها بسبب مستقبلها عن كافية صورة تعطي ال أنها إال التقليدية الطاقة إنتاج تكلفة تفوق
. والمستقبلية الجارية البحوث بفضل المتواصل االنخفاض في
العلمية والتخصصات المجاالت من تعتبر الشمسية الطاقة أن بماتاريخ يعود حيث الحديثة
الثالثينات بداية في للطاقة كمصدر الشمسية بالطاقة االهتمامذاك حين التفكير تركز حيث
طا تحويل على قادرة وأجهزة مواد إيجاد عليإلى الشمس قةاكتشاف تم وقد كهربائية طاقة
السيلي تسمى مادةسالكهربائية مقاومتها تتأثر التي يومهذا كان وقد للضوء تعرضها بمجرد
إليجاد كان البحث أساس أن حيث الصدفة بمحض االكتشافعالية الكهربائية مقاومتها مادة
المحيط قاع في لالتصاالت كابالت تمديد لغرضاألطلسي.
حين الخمسينات بداية حتى يتطور الظاهرة بهذه االهتمام واخذالقوة عالية شرائح تطوير تم
معينة هندسية وأبعاد بأشكال وضعها تم السليكون مادة عنالشمس أشعة تحويل على وقادرة
( تحويل بكفاءة كهربائية طاقة إلى6كانت ولكن )?أول كان وقد هذا ، ًاجد عالية التكلفة
استخداملأللواحمادة من المصنعة الشمسيةالمناطق في االتصاالت مجال في السليكون
األقمار لتزويد استخدامها ثم النائيةبتزويد الشمس تقوم حيث الكهربائية بالطاقة الصناعية
بالطاقة الصناعية األقمار( لمدة ساطعة الشمس تكون حيث الكهربائية7ْاليوم في ساعة )
حتى تستخدم والزالتيومنا( إلى تصل تحويل بكفاءة ولكن هذا16?افتراضي وعمر )
العشر يتجاوزيًاعام ن.
- 7. 7
مجال في أخرى مهمة فترة والستينات الخمسينات فترة تلت ثمالشمسية بالطاقة االهتمام
أعلن حينما للسبعينات الثاني النصف وفي للطاقة بديل كمصدرح العربظالنفط تصدير ر
دول بدأت الغرب إلىالشمسية بالطاقة بالغ اهتمام تعطي عديدةهذه أثمرت وقد واستخدامها
انتشر حيث الشمسية الطاقة تكنولوجيا وتطور نشر في الفترةعديدة مجاالت في استخدامها
االتصاالت :مثل-والنقل-وقد ، وغيرها ... واإلنارةمن المولدة الكهربائية الطاقة أصبحت
ت التي المناطق في الشمسالطاقة فيها كونالتقليدية المصادر تنافس اليمن مثل عالية الشمسية
التكلفة ناحية من للطاقةالمتكاملة الشمسية الطاقة أنظمة تصميم ذلك ويتطلب االقتصادية
الكهرباء وخزن لتوليدالتي الكهرباء مثل متردد تيار إلى مستمر تيار من تحويلها ثم ومن
في نستخدمهاًاجميع منازلناوالتطبيقية العلمية المعارف نشر كيفية في المهم الدور ويبقى ،
تطوير وكيفية فوق فما الجامعية المرحلة في الطالب أوساط بين الشمسية الطاقة بأهميةونقل
حل في تساهم بحيث ممكنة اقتصادية وتكلفة سهلة بأساليب التكنولوجياالمشكالت بعض
الطاقة نقص عن الناجمة.
الطاق هدرة:
واألبواب النوافذ من البالد عبر المنازل في المستخدمة الطاقة نصف من أكثر يسرب
.أخرى وثغرات والفجوات والعليات
.يوم كل المنازل من طريقتها على والتبريد التدفئة تتسرب
الخطيرة الغازات ويبعث الثروات يستهلك ألنه ،الكثير بيئتنا يكلف للطاقة اليومي الهدر هذا
وال.سامة
حسومات وتقدم ،أولوياتها أهم من البيئة تعتبر التي الحكومية المؤسسات من العديد هناك
.البيوت في للطاقة القصوى الفعالية تحسين على خاصة
استخدام تقليص على يساعد بما ،أيضا والنوافذ األبواب تكنولوجيا على طرأ تحسن وهناك
مري منازلنا في الحرارة يبقي بما ،الطاقة.مناخ أي في حة
بشكل تعزل كي تعديلها وقرروا ،واألبواب النوافذ لتصاميم أعمق دراسة على الباحثون عمل
أفضلبريستول بنافذة سميت وقدمخترعها إلى نسبة.
الطاقة حماية على أكبر بقدرة العازل وزجاجها الفريدة بمزاياها ،هذه البريستول نافذة تتمتع
.أفضل بشكل وتوفيرها
يمكنفي الزجاج من الضوئية الطاقة عبور ،طرق بثالث النافذة عبر تتبدل أن للسخونة
جانب إلى ،بالزجاج واحتكاكه الهواء تحرك نتيجة البرودة أو الحرارة عبور ،االتجاهين
.الزجاج إطار عبر تتسرب التي الحرارة
واحد زجاج وطبقة الفينيل أو األلمنيوم من المصنوعة التقليدية النوافذتمرر ،اثنتين أو ة
.الغرفة وخارج داخل بين بحرية والبرودة السخونة
.بينهما التوصيل من يحد وبالتالي البيئتين بين االتصال زجاجية ألواح ثالثة استخدام يلغي
فعال ولكنه مرئي غير غشاء بإضافة ،جديا األشعة عبر والسخونة الحرارة فقدان خفض يمكن
إي الو بمادة يعرف مما جدا.الخارجيين الزجاج لوحي على
،الخارج من القادمة القصيرة الموجات تعكس التي الحرارية المرآة دور الغشاء هذا يؤدي
.منزلك في بالحرارة أيضا ذلك وتفعل
ذلك بتعبئة ينخفض أن الحرارة لتبديل الزجاج ألواح بين الهواء في الجاري للتبادل يمكن
.الشفاف أرغون بغاز الفراغ
- 8. 8
يعتبربين الهواء تبادل خفض إلى يؤدي ما الهواء من أقل وموصل وزنا أثقل الغاز هذا
.البيئتين
آخر عنصرا معدني والغير جدا المحكم اإلقفال يضيفللحول.وتسربه الهواء تبادل دون
دافئة طبقة عنه فتنجم ،معا الحرارية ومزاياه ،دائم بشكل الزجاج المقوى البالستيك هذا يطوي
سطح تغطي.الفعالة العازلة النوافذ هذه ي
بريستول أبواب فإن لهذا ،واإلقفال الفتح مشكلة حل على المستقبل في الطاقة حماية مبدأ يعتمد
.الصيف في وإبعادها ،الشتاء فصال في الحرارة على بالحفاظ كفيلة
الهواء تسرب يمنع والنوافذ األبواب جميع حول للماء المضاد المحكم اإلقفال أعمالمن
.وبالعكس الخارج إلى الداخل
.الخارجي العالم إلى الفعلية والمعابر الرؤية على القدرة والنوافذ األبواب تمنحنا
جرى أن بعد الفضاء في الطاقة ثروات وخسارة تبديد في نستمر أال جدا المحتمل فمن اآلن أما
.الفعالة الحديثة التصاميم هذه إلى التوصل
2-:الحالية للطاقة البديلة الطاقة
- 9. 9
البديلة الطاقة
-تعريـف:
المتجددة الطاقات:يتكرر التي الطاقة تيارات خالل من عليها نحصل التي الطاقات هي
المتجددة غير الطاقات عكس على بذلك وهي ،ودوري تلقائي نحو على الطبيعة في وجودها
ا في جامد مخزون في ًاغالب الموجودةاإلنسان تدخل بعد إال منها اإلفادة يمكن ال ألرض
وطاقة المياه وطاقة الرياح وطاقة الشمسية بالطاقة المتجددة الطاقات تتمثل .منه إلخراجها
فإننا ،الجوفية الحرارة وطاقة األمواج كطاقة ،األخرى المتجددة الطاقات أما .الحيوية الكتلة
استثمار بان العتقادنا إليها نتطرق لن.ممكن غير القريب المستقبل في ها
عن النظر وبغضأمكانالطاقات من ميكانيكية أو حرارية أو كهربائية طاقة على الحصول
المتجددةتولي وهو بالمهم سنكتفي ود.بالشرح نتوسع وسوف الشمسية بالطاقة الكهرباء
للطاقة مصدر النفايات:
تساو أن يمكن ،للتحويل قابلة الغير النفايات.النفط من حجمها ي
قياسها يمكن طاقة إلى وتحولها النفايات تستهلك فهي ،الكهرباء لتوليد تعمل محطة هناك
.والوات بالفولت
للتحويل قابلة الغير النفايات ولكن ،البيئية بالكارثة أشبه تبدو قد النفايات حرق فكرة مجرد
من أقل الغازات من كميات منها تنبعث طاقة تصنع أن يمكنمداخن من تخرج التي تلك
.النفايات مجمع إلى تنقلها التي الشاحنات
في ما كل هذا وليس .الطاقة من ينضب ال مصدر لتحويل قابلة الغير المهمالت اعتبار يمكن
.للطاقة جدا نظيف مصدر اعتبارها يمكن بل ،األمر
،الكهربائية للطاقة مصدر إلى العصرية النفايات تحويل باإلمكان أصبحإلى تحتاج فهي وإال
أشياء إلى لتحويلها كثيرة ثروات.أخرى
إلى النفايات حرق عن الصادرة المواد وصول عدم يضمن بالتلوث للتحكم جهاز وهناك
.الجوي المجال
ذلك عن الناجم الدخان يمر ،للكهرباء الحرارة وتولد النفايات تحرق أن بعد ،الفرن هو هذا
الحد األجهزة من مجموعة عبر.تسربها قبل الغازات تعترض التي يثة
بسحب الكفيلة التقليص تكنولوجيا من آخر وعدد ،السائلة الغاز ومصافي ،األكياس بيوت
.المدخنة إلى الوصول على تتجرأ التي التلوث عناصر
في المستورد النفط تشحن التي السفن من عدد يوقف أن يمكن النفايات مع الجدي التعامل
الجافة األحواضالتي الشاحنات عن تصدر التي تلك من أقل كمية التلوث من يطلق وهو ،
.النفايات تنقل
قيد على البقاء في رغبة أنها مع ،عبقرية تعتبرها ربما أو ،إيجاب إلى السلب يتحول هكذا
.الحياة
تسمي أن يمكن ،التكييف جهاز أو الكمبيوتر أو الضوء تشعل عندما ولكن ،تشاء كما سمها
تل ذلك.الطلق للهواء وتنفس ،الخفيفة الطاقة وث
- 10. 10
الطاقة لتوفير الزجاج:
لنرى .منازلنا في الطاقة لتوفير كعازل لتستعمل جديد من تحول ،الزجاجة أن يعرفون منا قلة
.ذلك يتم كيف
تحويلها؟ يتم التي الزجاج لكميات يحدث عما يوما تساءلت هل
ثالثون يوميا نستعململيونالمستوع من طنمراكز إلى فقط ثلثها يذهب الزجاجية بات
.التجميع
يعني ما .أصال المزدحمة النفايات مجمعات إلى الحظ لسوء فيذهب الباقي أماعشرةماليين
.سنويا البيولوجي للتحلل قابلة الغير المواد من طن
على األرقام هذه تشجعإتباعالمنتجا استعمال أصبح وقد .البيئة لحماية حاسمة خطواتت
جعل ما ،شائعة مسألة مرات عدة والبالستيك واأللمنيوم والورق الزجاج حال هو كما اليومية
.الجماعية الجهود هذه بركاب تلحق المدن من العديد
لسنوات تدوم مفيدة منتجات إلى يتحول أن األخرى المواد خالف على المستعمل للزجاج يمكن
.طويلة
با في العاملة هذه التحويل محطة فيك كرسفيلدامن طن أربعمائة تحويل يجري ،ليفورنيا
.النفايات أكوام بين الحال بها ينتهي كاد يوميا الزجاج
من بالمائة عشرين أدنى كحد تستعمل التي ،العالمية شولر إلى وإرسالها وطحنها غسلها يتم
.التجارية والمباني المنازل زجاج صناعة في التحويلي الزجاج
األمر هذا يبدو قدإلى يعاد وحده المصنف الزجاج كان الماضي ففي .فعال كذلك وهو ،حديثا
.النفايات إلى المحطمة أو المتنوعة الزجاجات ترسل بينما المصانع
حاجة ال أن يعني ما ،المخلوط الزجاج أنواع كل تعالج أن الزجاجية شولر أللياف يمكن
صناعية عملية ذلك بعد لتجري ،األلوان حسب لتصنيفهاالنوعية الناحيتين من فعالة
.واالقتصادية
من أنواع منه تصنع حتى ،باألنسجة ويعزز يذاب ثم ،أخرى مواد مع الزجاج حطام يمزج
.العازلة الزجاجية األلياف منتجات
والبنا والمحترفين المتعاقدين متطلبات حسب ذلك بعد القطع أعمال تجريئ.ين
ال فيستعمل بنفسه األعمال ينجز من أماوالمناطق الجدران وبين السقوف تحت لوضعها لفائف
.األخرى الفارغة
بناء بمهارة هناك إلى تصل منفوخة بألياف فتعبأ إليها الوصول يصعب التي المناطق أما
.محترف
وأن ،المتحدة الواليات في المستهلكة الطاقة خمس تستعمل المنازل أن باالعتبار تأخذ حين
ثالثة أو الطاقة هذه نصفيدفع الذي السبب ستعرف ،التبريد أو التدفئة في يستعمل أرباعها
المتحدة الواليات في حديثا بنائها يتم التي المنازل جميع عزل تم لو بأنه للقول األخصائيين
.سنويا النفط من برميل مليون ثالثمائة من أكثر لوفرنا ،محكم بشكل
ق ولكن ،كهذه مجردة أرقام استيعاب السهل من ليسالمستوى على المسألة هذه تتضح د
.العازلة الطبقة من المرء عزز إذا الفردي
استعمال بعد ،التبريد التدفئة فواتير من بالمائة ثالثين عن يزيد ما توفر أن المحتمل من
.المطلوب بالشكل المبنى جدران لعزل الزجاجية األلياف
قلي سنوات خالل مصاريفها العزل عمليات تغطي ما غالباالفوائد هذه جانب إلى ولكن .لة
.أيضا البيئي الصعيد على نقطفها ثمار هناك ،المدهشة
- 11. 11
.أفضل منازل لبناء نستهلكها التي الطاقة خفض هو الثمار هذه أبرز
من أقل كمية تنبعث وبالتالي ،الطاقة من أقل كمية لتوليد احتجنا كلما بالفعالية تمتعت فكلما
.التلوث أسباب
أق بين منالنفايات مجمعات مساحة نوفر حين البيئة نفع ما بروزا نقطفها التي الثمار ل
.التحويلية الصناعة اعتماد بمجرد ،المستهلكة
منتجات لصناعة غدا تصلح أن يمكن اليوم نستعملها التي الزجاجة بأن نعرف أن رائعا أليس
أخرى؟ مفيدة
أال تعني نفايات كلمة أن البعض يعتبر ما كثيراالنفايات ألن اآلن تغير قد هذا ولكن .لها قيمة
.الكهربائية الطاقة لتوليد ،كوقود اليوم تستعمل
3-:عليها الحصول ووسائل الموجودة الطاقة أنواع
ا هي مالطرقلالكهربائية الطاقة توليد:
ع الحقيقة في هي الكهربائية الطاقة إنتاج أو توليد عملية إنمليةشكل من الطاقة تحويلإلى
الطاقة على الطلب مراكز في المتوفرة الطاقة مصادر حسب آخرالكميات وحسب الكهربائية
محطات أنواع يحدد الذي األمر ، الطاقة لهذه المطلوبةاالستهالك أنواع وكذلك التوليد
نوع تحديد في تؤثر كلها ومصادره الوقود وأنواعوطاقته ومكانها المحطةا
- 12. 12
*التوليد محطات أنواع:
أنواع هنا نذكرالمستعملة األنواع على ونركز عالمي صعيد على المستعملة التوليد محطات
بالدنا في:
البخارية التوليد محطات.
التوليد محطاتالنووية.
التوليد محطاتالمائية.
والجزر المد من التوليد محطات
االحتراق ذات التوليد محطاتالدا(ديزل خلي–غازية)
الرياح بواسطة التوليد محطات.
التوليد محطاتالشمسية بالطاقة.
1-الرياح طاقة:
استخدمتالهواء طواحين إدارة وفي الشراعية السفن دفع في العصور أقدم منذ الرياح طاقة
الغ طحن وفي اآلبار من المياه رفع في البلدان من كثير في عملتُتاس التيّالإ .والحبوب الل
رئيسية كوسيلة استخدامها تأخر فقد استمرارها وعدم الرياح سرعة ثبات عدم إلى ًانظر انه
نعلم عندما منها المنتجة القدرة في الثبات عدم فهم ويمكن .الكهربائية الطاقة توليد وسائل من
إن( الرياح هذه سرعة مع تتناسب الرياح حركة من الناتجة القدرةV-m/s)إلى مرفوعة
( الثالث األسv3إلى إضافة )أنومتحرك الرياح سرعة على تتوقف الطاقة تحويل كفاءة
إلى ًانظري تصل تصميمية بكفاءة يتمتع الذي الرياح60. المئة في
سطح استواء عدم من الناتج للجو الشمس تسخين درجات اختالف بسبب الرياح طاقة تنتج
مو فان ذلك إلى إضافة .األرضمن أو الزمان حيث من سواء ،ًاكثير متغير الرياح طاقة رد
ثوان بينها تفصل فترات خالل فيحدث الزمن مع التغيير أما .الموقع حيث
.)الموسمية (المتغيرات شهور أو )اليومية (الدورات ساعات أو )الريح (عصفات
ًارياح األماكن أفضل تعيين في أساسية مشكلة هناك فان ذلك إلى إضافةمورد تحديد وفي
معينة منطقة في ًاعملي عليه الحصول يمكن الذي الريح.
2-من التوليد محطاتطاقةوالجزر المدTidal Power Stations:
- 13. 13
سواحل سكان عند المعروفة الطبيعية الظواهر من والجزر المد.البحارالبحر مياه يرون فهم
البعض في وتنخفض اليوم ساعات بعض في ترتفعاآلخر.االرتفاع هذا أن يعلمون ال وقد
عندما يحدث االنخفاض ذلك وان السواحل هذه من قريبا يكون عندما القمر جاذبية عن ناتج
حول يدور القمر أن علما ، القمر يغيب عندما أي ، السواحل هذه عن بعيدا القمر يكون
األر وأن ، هجري شهر كل دورة الشكل بيضاوي أي أهليجي مدار في األرضتدور ض
القمر وكان ، معين مكان على االنتباه ركزنا فإذا . ساعة وعشرين أربع كل نفسها حول
البحر مياه ترتفع لذا . قوية جاذبيته وان المكان ذلك من قريب أنه معناه فهذا ، الليل في ينيره
أي ، قطريا المقابل بالجزء القمر يكون ، الوقت ذلك من ساعة عشرة أثنى مضي وبعد .
بزائدا بعدا ذاته المكان عن عيداالقمر جاذبية اتجاه فيصبح األرضية الكرة قطر بطول
. البحر مياه مستوى ينخفض وبالتالي معاكسة
وأكثرمد يعمل حيث فرنسا من الغربي الشمالي الطرف هو والجزر بالمد شعورا العالم بالد
إلى برنتانيا جزيرة شبه سواحل على األطلسي المحيط وجزرهناك أنشئت وقد مترا ثالثين
بقدرة الكهربائية الطاقة لتوليد محطةْ00في خاصة توربينات توضع حيث . ميغاواط
. أخرى مرة وتديرها الهابطة المياه تعود ثم الصاعدة المياه فتديرها المد مجرى
منطقة في العربي للخليج الشمالية السواحل والجزر المد فيها يكثر التي األماكن ومنالكويت
ارتفاع إلى مد أعلى يصل حيث11هذه في تستغل ال الظاهرة هذه ولكن مترا
المناطقالكهربائية الطاقة لتوليد.
3-االحتراق ذات التوليد محطاتالداخليCombustion Engines Internal
عن عبارة هي الداخلي االحتراق ذات التوليد محطاتأآلتالسائل الوقود تستخدم
(Fuel Oilفتتولد ، معينة بنسب بالهواء مزجها بعد احتراق غرف داخل يحترق حيث )
في كما المكبس تحريك تستطيع مرتفع ضغط على غازات عن عبارة وهي االحتراق نواتج
التوربينات حالة في كما نية دورا حركة التوربينات تدوير تستطيع أو الديزل ماكينات حالة
الغازية.
أ-الكهرب توليدالديزل بواسطة اءDiesel Power Station:
- 14. 14
في وخاصة الخليج دول في كثيرة أماكن في الكهرباء توليد في الديزل ماكينات تستعمل
تحتاج ولكنها اإليقاف وسرعة التشغيل بسرعة تمتاز وهي . والقرى الصغيرة المدنإلى
المن الطاقة كلفة فان وبالتالي نسبيا الوقود من مرتفعة كميةأسعار على تتوقف منها تجة
.الوقود( . كبيرة قدرات ذات وحدات منها يوجد ال أخرى ناحية ومن3ميغا.)فقط واط
الحمل ذروة فترة أثناء أو الطوارئ حاالت في كثيرة وتستعمل التركيب سهلة المولدات وهذا
.
احتيا لسد بالتوازي المولدات هذه من كبير عدد عادة يعمل الحالة هذه وفيمراكز جات
.االستهالك
ب-الغازية بالتوربينات الكهرباء توليدGas Turbine:
الشرق ويعتبر نسبيا العهد حديثة الغازية بالتوربينات العاملة الكهرباء توليد محطات تعتبر
من األوسطأكثرمن مختلفة وأحجام سعات ذات وهي . لها استعماال البلدان1ميغاواطإلى
7ْ0تس ، ميغاواطتوليد محطات فيها يوجد التي البلدان في الحمل ذروة أثناء عادة تعمل
.دقائق وعشرة دقيقتين بين تتراوح وإيقافها إقالعها فترة أن علما ، مائية أو بخارية
التوربينات فتستعمل ، السعودية العربية المملكة في وخاصة ، األوسط الشرق معظم وفي
اليوم طوال الطاقة لتوليد الغازيةمتنقلة وحدات األسواق في اليوم ونجد . الذروة فترة فيه بما
. والقدرات األحجام مختلفة الطوارئ لحاالت المولدات هذه من
ال وهي صيانتها وسهولة تركيبها وسرعة نسبيا ثمنها ورخص ببساطتها المولدات هذه تمتاز
ال استعمال بإمكانية تمتاز كما . للتبريد كثيرة مياه إلى تحتاجالوقود أنواع من عديد
النقي الخام البترول (–الطبيعي الغاز–بسرعة كذلك وتمتاز ) ... وغيرها الثقيل الغاز
. اإليقاف وسرعة التشغيل
بين يتراوح الذي المردود ضعف فهي سيئاتها وأما1ْو7ْ%الزمني عمرها أن كما
ا كمية وتستهلك نسبيا قصيرك.
4-التوليد محطاتالم:ائيةStationsHydraulic Power:
- 15. 15
بتوليد التفكير يمكن األنهار ومجاري كالبحيرات مرتفعة أماكن في المياه توجد حيث،الطاقة
جبلية األنهار فيها تجري أو األمطار فيها تهطل التي األرض طبيعة كانت إذا خاصة
الميا مساقط من الكهرباء توليد يمكن الحاالت هذه ففي .ومرتفعةمجاري كانت إذا أما . ه
لتخزين النهر مجرى من المناسبة األماكن في سدود عمل فيقتضي خفيف انحدار ذات األنهار
.المياهتنشا.النيل نهر مجرى في الحال هو كما السدود هذه من بالقرب عادة التوليد محطات
المركبة قدرتها بلغت كهرباء توليد محطة معه وبنيت العالي السد بني وقد1ْ00. ميغاواط
المركبة قدرتها بلغت كهرباء توليد ومحطة سد بني سوريا شمال في الفرات نهر وعلىْ00
.، ميغاواط
تحوي عمل فيمكن كبيرا انحدار منحدرا النهر مجرى كان إذالأحد باتجاه النهر مجرى في ة
الطبي الشالالت إلى باإلضافة هذا . اصطناعي شالل وعمل المجاورة الوديانتستخدم التي عية
شالالت في حاصل هو كما الكهرباء لتوليد مباشرة. المتحدة والواليات كندا بين نياغرا
في كامنة طاقة على تحتوي معين ارتفاع على موجودة المياه من كمية أية أن عامة وبصورة
ح طاقة إلى الكامنة الطاقة تحولت أدنى ارتفاع إلى المياه كمية هبطت فإذا . موقعهاوإذا . ركية
طاقة التوربينة محور على وتكونت كبيرة بسرعة دارت مائية توربينة على المياه كمية سلطت
الثابت العضو أطراف على تولد الكهربائي المولد محور مع التوربينة ربطت وإذا . ميكانيكية
. كهربائية طاقة المولد من
5-البخارية التوليد محطات:
التوليد محطات تعتبر( للطاقة محوال البخاريةEnergy Converter)
الحجري الفحم مثل المتوفرة األنواع حسب الوقود من مختلفة أنواع المحطات هذه وتستعمل
. الصناعي أو الطبيعي الغاز أو السائل البترول أو
بالنسبة تكاليفها ورخص حجمها بكبر البخارية المحطات تمتازإلمكانياتهاكما الضخمة
- 16. 16
تمتازالمياه لتحلية استعمالها بإمكانيةاألمر المالحةفي خاصة اإلنتاج ثنائية يجعلها الذي
العذبة المياه مصادر فيها تقل التي البالد.
-المحطات مواقع اختيارالبخارية:Site Selection of Steam Power Station
عدة الحرارية التوليد لمحطات المناسبة المواقع اختيار في تتحكممنها نذكر مؤثرة عوامل:
: يلي ما
-االقتصادية النقل وسائل وتوفر المواقع هذه إلى نقله وسهولة الوقود مصادر من القرب.
-مياه من كبير كميات إلى يحتاج المكثف ألن التبريد مياه مصادر من القرب.التبريدلذلك
عادة المحطات هذه تبنىمجاري من بالقرب أو البحار شواطئ علىاألنهار.
-مراكز . النقل خطوط إنشاء تكاليف لتوفير الكهربائية الطاقة استهالك مراكز من القرب
التجارية والمجمعات السكنية والمناطق المدن عادة هي االستهالك.والصناعية
خاصة أفران في وحرقه المتوفر الوقود نوع استعمال على البخارية التوليد محطات وتعتمد
الطاق لتحويلالوقود فيالكيميائية ةإلىاالحتراق عملية من الناتج اللهب في حرارية طاقة
مراجل في المياه تسخين في الحرارية الطاقة استعمال ثم( خاصةBOILERSوتحويلها )
إلىتوربينات أو عنفات على البخار هذا تسليط ثم معين وضغط حرارة درجة في بخار
ال فيقوم الغاية لهذه صممت بخاريةتتحول وبذلك التوربينات محور بتدوير السريع بخار
الحرارية الطاقةإلىالمولد محور يربط . التوربينات هذه محور على ميكانيكية طاقة
الكهربائي المولد محور فيدور البخارية التوربينات محور مع مباشرا ربطا الكهربائي
(AL TERNATORالمغناطيسية خاصة وباستغالل السرعة بنفس )الدوارة
(ROTOR( الثابت والجزء المولد من )STATORالثابت الجزء طرفي على تتولد منه )
الكهربائية الطاقة المولد من.الالزمةمن الطاقة تحويل مسلسل يبين رقم التمثيلي والرسم
الطاقة إنتاج حتى الوقود حرق أول.الكهربائية
البخاري التوليد محطات بين أساسية فوارق يوجد الإال المختلفة الوقود أنواع تستعمل التي ة
وحرق وتداول وتخزين نقل طرق حيث من.الوقودشائعا الحجري الفحم استعمال كان وقد
ومنتوجاته البترول واستخراج اكتشاف أن إال ، القرن هذا وأوائل الماضي القرن أواخر في
أحدثحيث الحرارية التوليد محطات في جذريا تغييراأصبحيستعبالمئة تسعين بنسبة مل
غازي أو سائل وقود بصورة كان إن وحرقة وتخزينه نقله لسهولة.
6-محطات: النووية التوليدNuclear Power Station:
توليد وهو المبدأ بنفس تعمل ألنها الحرارية التوليد محطات من نوعا النووية التوليد محطات
البخار يعمل وبالتالي بالحرارة البخارالجزء تدور بدورها التي التوربينات تدوير على
هذا من الثابت الجزء أطراف على الكهربائية الطاقة وتتولد الكهربائي المولد من الدوار
. المولد
مفاعل هنا يوجد الوقود فيه يحترق الذي الفرن بدل أنه النووية التوليد محطات في والفرق
ذرات انشطار نتيجة الحرارة في تتولد ذريفي المتحركة اإللكترونات بضربات اليورانيوم
المراجل في المياه غليان في الهائلة الحرارية الطاقة هذه وتستغل للذرة الخارجية الطبقة
على النووية التوليد محطة تحتوي .جدا مرتفعة ودرجة عال ضغط ذي بخار إلى وتحويلها
اإلشعا من وواق عازل جدار إلى يحتاج الذي الذري الفرنمن طبقة من يتكون وهو الذري ع
إلى تصل األسمنت من طبقة ثم الصلب الحديد من وطبقة المياه من وطبقة الناري اآلجر
سمكباإلشعاعات التلوث من المحيطة والبيئة المحطة في العاملين لحماية وذلك مترين
.الذرية
- 17. 17
عام في نفذت العالم في نووية حرارية توليد محطة أول أن12ْْوكاناالتحاد في ت
بطاقة السوفيتيْميغاواط
اآلن حتى العربية البالد في مستعملة غير النووية التوليد ومحطات.
والبحر األحمر البحر على كثيفة بصورة مستعملة البخارية الحرارية التوليد محطات ولكن
والخليج المتوسط األبيضالمياه ولتحلية الكهرباء توليد في العربي.المالحة
7-:الشمسية الطاقة
لماذاالشمسية الطاقة:
يبحلتغطية للطاقة جديدة مصادر عن ًادوم اإلنسان ثاحتياجاتهفي المتزايدةالحياة تطبيقات
وتكلفة نضوبها الطاقة مصادر من الكثير ويعيب ،نعيش التي المتطورةاستغاللهاالمرتفعة
السلبي والتأثيرالستخدامهافي اإلنسان ّهبتن وقد ،البيئة علىإمكانية إلى الحديث العصر
االستفادةبأنها تتصف والتي الشمس ناّمأ أشعة حرارة من،تنضب ال ودائمة متجددة طاقة
يسببه الذي الكبير الخطر ًاجلي وأدركاستخداممصادرًة(وخاص والشائعة األخرى الطاقة
وال النفط،وتدميرها البيئة ثّتلو في )الطبيعي غازمما.األفضل الخيار الشمسية الطاقة يجعل
اإلطالق على.البلدان لبعض ًاقومي ًالدخ الحالي عصرنا في الشمسية الطاقة أضحت ولهذا
أنه حتىالخليج دول فيالالطاقة تستخدم ،بالنفط ًىغن العالم بالد أكثر من تعتبر والتي عربي
ب الشمسيةالّعوف رئيسي شكل
توليد محطات منها عديدة تطبيقات في الكهرباء لتوليد الشمسية الطاقة استخدمت وقد
األجهزة بعض وتشغيل ،الشوارع وإنارة المرور إشارات وتشغيل ،المياه وتحلية الكهرباء
الساعات مثل الكهربائية.األقمار وتشغيل ،الحاسبة واآلالتاالصطناعيةوالمركبات
والمحتصل الشمسية بالطاقة تسير سيارة التلفاز على رأينا ًاومؤخر ،الفضائية طاتسرعتها
إلى60( ميل26الساعة في )كم.
في مهم كعامل ًامجدد الشمسية الطاقة أهمية وظهرتاالقتصادالحفاظ وفي العالميعلى
منه الغنية وحتى العالم دول معظم في الشمسية السخانات استخدام مع البيئةاالمياه لتسخين
العملية التطبيقات في نجاحها أهميتها في زاد وقد ،األغراض لمختلفتركيبها وسهولة
وتشغيلهاتفعيل في األوسط الشرق منطقة في األولى الدولة الهاشمية األردنية المملكة وتعد
نسبة تصل والتي ،الشمسية السخانات وتطوير وإنتاج وتصنيع الشمسية الطاقة استخدام
إلى استخدامهاْ0%من يقارب ما ًاسنوي فيها ويركب ،السكنية البيوت مجموع من1ْ.000
والمدارس المستشفيات في استخدامها إلى باإلضافة هذا ،الرسمية لإلحصاءات ًاطبق جهاز
والخدمية الصناعية التطبيقات من العديد وفي ،السباحة برك وتدفئة والفنادق،والزراعية
- 18. 18
تركيب يتم حيثعلى التطبيقات جميع مع يتناسب والذي الشمسي السخاناختالفأحجامها
تسخين وأنظمة المركزية التدفئة ألنظمة مساعد كنظام أو ودائم مستقل كنظامالمياه.
،المتكاملة العوامل من العديد على يعتمد الشمسية الطاقة استخدام في النجاح إنمنها نذكر:
-1اإلشع (قوة الجغرافي الموقعالرياح وسرعة الحرارة ودرجة الشمسي اع).
-2التطبيق حجم مع الشمسي النظام مالئمة.
- 3الشمسي (النظام المنتج نوعية).
- 4الشمسي (النظام المنتج تصنيع في المستخدمة التقنية).
-5المستخدمة المكونات وكفاءة جودة.
1-:الشمس منشأ
ال بين سحاب تكاثف جراء من الشمس تكونت لقدويتكون . الجاذبية تأثير تحت وذلك نجوم
الهيدروجين من أساسا السحاب هذاH2والهليومHeوالكربونCاآلزوت وNوعناصر
عن كثافته تقل أخرى01111/011
هامة السحاب كثافة تصبح وعندما حرارية طاقة إلى السحاب هذا في الجاذبية طاقة وتتحول
هذا مركز في الحرارة درجة ترتفعطور في هو الذي الكوكب ( البدائي الكوكباإلنشاء)
ماليين عشرة إلى تصل حيثخالل درجة01111111.سنةاالندماج تفاعالت وتبدأ
تحول التي النوويالهيدروجينH2إلىهليومHe.فيبرز الجاذبية قوة حينئذ الضغط ويعاد
تستمر أن يمكن توازن حالة تحصل و للوجود الكوكب01111مليونوهذا سنةالوضع هو
منتصف في هي التي للشمس الحالي.العمر
2-: الشمس حول معلومات
قطرها يبلغ غازية كرة هي الشمس[1.391.000 km ]
معدلها يبلغ مسافة األرض عن وتفصلها[ 149.598.00 km ]
يتجاوز ال ضئيل المركزي (انحرافه دائري شبه األرضي المدار أن بما و0,0.1675)لذا
% السنة خالل قليال إال تتغير ال واألرض الشمس بين المسافة فإن±1,.65حدها وتبلغ
الزاوي القطر تغير إلى يؤدي مما تموز أوائل في و األقصى وحدها شباط أوائل في األدنى
يتجاوز ال التغير هذا و الشمس من المرسلة اإلضاءة شدة في يسير تغير إلى يودي مما4%
عا وبشكليمكن ماعتبارحرارته درجة مشع أسود كجسم الشمس[5800K]
: أسود جسم باعتبارها الشمس
مضى سطح من جزء يرسل عندماdsتدفقاd¢النسبة فإن الزمن وحدة فيMتسمى
: الطاقي االنبعاثM=d¢/ds (watt/m)
- 19. 19
للشمس بالنسبة األرض وضعية الشكل يمثل و
من شكليا الجو طبقات تتركب وأربعالشكل في كما طبقات
األرضالشمس
- 20. 20
3-موقعاألرضالشمس من:
معروف هو كماإناحدالمهمة الطاقة مصادرلألرضالطاقة هيالشمسيةنري وأن
وبما بها المحيط الفضاء علي ضوئها من هائلة كمية تصب الشمسأنكوكباألرضيدور
الش حولوتعالي سبحانه الكون هذا مدبر قدره محدد مدار في مس.
نجدأنكميات هناكمتفاوتةسطح علي تحط الطاقة هذه مناألرضهذه تحدد يوميا
بموقع الكمياتاألرضمنالشمسأوبالفصولأربعةللسنةالشكل1موقع يوضحاألرض
الفصول في الشمس مناألربعةللسنة.
ا من واضح هوا كمانجد السابق لشكلأنالتي الدول هي االستواء خط على تقع التي الدول
بمعني أي الصيف فصل وهوا السنة طوال تقريبا واحد بفصل تتمتعأخرتسلطأشعةالشمس
الطقس بهذا االستواء خط من القريبة الدول تتمتع ثم ومن السنة طوال الدول هذه عليوعادة
المناطق هذه سكان على يصعباإلحساسبالفصولاألخرى.
المناطق بان علماو الشماليةأيضاالقريبة و االستواء لخط الجنوبيةألقطابتكون األرض
الفصول محسوسةأيأنالفصول يدركون المناطق هذه سكاناألربعةللسنة.
هو المقدمة بهذه المقصودتحديدأماكنالطاقة كثافةالشمسيةكوكب علىاألرضخالل
حول دورانهفنجد الشمسإنالطاقة هذه من كبير بقدر تحضي العربية الدوليوميا.
اإلشعاعات يةّمكالشمسيةالجوية الظروف تغيير بسبب تتفاوت األرض سطح تصل التي
المتغير والموقعلألرضأحد هي الغيوم .السنة وطوال الواحد اليوم خالل ،للشمس بالنسبة
ّتقر التي الرئيسية الجوية العوامليصل الذي الشمسي اإلشعاع يةّمك رإلىو األرضاليّتبال
يكون التي المناطق من أقل شمسية إشعاعات الغائم المناخ ذو المناطق تتلقىمناخها
.صحراويا
كمية اكبر عموماإشعاعبواسطة تستلم شمسياألرضفي تكونيكون عندما الظهيرة فترة
سطح على عامودي الشمس ضوءاألرضو بخالفو الشروق قتييستقبالن فهما الغروب
من كمية اقلاإلشعاعيوم لكل النهار فترة طوال.
- 21. 21
اليّتبالسقوط نتيجةإشعاعسطح علي عموديا الشمساألرضنجد الظهيرة فترة خاللأن
في المفاقيداإلشعاعالسحب امتصاص عن عبارة المفاقيد هذه جدا صغيرة تكونلإلشعاعات
الشمسيةأوتبعثراإلشعاعاتعن انعكاساتها بواسطة الفضاء فيالبركاني الرماد طريق
جوا المحمولأواألدخنةو الغابات حرق نتيجة جوا المحمولةبهذا البيئة ملوثات من غيرها
منتصف في األرض سطح أكثر شمسية إشعاعات تصلاليوم.
مجموع تتكوناإلشعاعاتبسطح ترتطم التيالخليةالوض في الضوئيةعاألفقيأوبمساحة
سطح علي معينةاألرضثالثة من التالي الشكل في موضح هوا كماأجزاءأساسيةوهي:
1.الحزمةالمباشرة الضوئية(Direct Beam Radiation)
2.المبعثرة الضوئية الحزمة(Diffuse Radiation ) .
3.المعكوسة الضوئية الحزمة(Albedo Radiation).
ولمعرفةهذذه عن المزيداألجذزاءنجذدإنالجذزءاألولشذعاع عذن عبذارة وهذوا نفسذه يعذرف
مباشرأيالشذمس من مباشر خط فيإلذياألرضاغلذب ويشذكلاألجذزاءفذياأليذامالمشمسذة.
أمذاذيذف المباشذر الشذعاع و ذالغيومذب محجوبذة ذمسذالش تكذون الغائمذة ذامذاألي فذيهذذه ذلذمثذامذاألي
يكونتقريبات ثذم ومذن .صفرالمبعثذرة الضذوئية الحزمذة شذكلاألغلبيذةاليذوم ذلذك فذي العظمذى
وبمذا .المباشر الشعاع مسار خارج قة ّمتفر جزيئاته تكون ولكنأنالشذعاع هذذايذأتيمذنأنحذاء
ذذذذذذذمذاس ذذذذذذذهذعلي ذذذذذذذواذيطلق ذذذذذذذبعضذفل ذذذذذذذماءذالس ذذذذذذذنذم ذذذذذذذةذمتفرقذذذذذذذعاعذإشذذذذذذذماءذالس.
حذوالي يكذون المبعثذر الشذعاع كمية ّنإ10%إلذى70%الصذاف للسذماءيةوبحذدود100%
ّذذذذتصذيم األرض ّذذذذوذج ذذذذدخلذي ذذذذيذالشمس ذذذذعاعذاإلش ذذذذضذبع .ذذذذةذالغائم ذذذذماءذللسذذذذرذويبعث.
أمذاالثالذث الجذزءواألخيذرالتذي الكاملذة الضذوئية للحزمذة مكمذل فهذوالضذوئية بالخليذة تذرتطم
عذن ذارةذعب وهذوذعاعاتذاإلشذائطذالوس بواسذطة ذةذالمنعكس الضذوئيةذةذبالخلي ذةذالمحيط المختلفذة
ذذذذذذذذذذذذذذذذذذذذه ذذذذذذذذذذذذذذذذذذىذعل ذذذذذذذذذذذذذذذذذذقذويطلذذذذذذذذذذذذذذذذذذزءذالج اAlbedo Radiation.
يذةّمك ّنإسذطح علذى المذنعكس اإلشذعاعالخليذةالكميذة مختلذف يكذوناألسذطح اخذتالف بسذبب
الموجذودة العاكسذة األسذطح علذى يحتذوي التذالي الجذدول للشعاع العاكسةسذطح كذل ومعذامالت
ذدذنري ذدماذعن ذبانذالحس ذيذف ذذذيؤخ ذكذذل النذادذإيجذىذعل ذاقطذالس ذعاعذالش ذةذكميذةذمعين ذةذنقطذيذف
- 22. 22
األرض.معرفة بعداألجزاءالثالثةاألساسيةالمكونةعلذى السذاقط للشذعاعالخليذةفذي الضذوئية
الوضذعذيذاألفقذتخدمذتس ذةذالتالي ذةذالمعادلذذهذه ذعذلجمذزاءذاألجذادذوإيجذةذلكمي ذائيذالنه ذوعذالمجم
نسذتخدم سذوف الذذي الساقط الشعاعالحقذا هالتذي الكهربائيذة الطاقذة كميذة خاللذه مذن نحسذب و
يمكنأن: الخلية تنتجه
ذذةذالمعكوس الضذذوئية الحزمذذة+ذذرةذالمبعث الضذذوئية الحزمة+ذذرةذالمباش الضذذوئية ذذةذالحزم
GR = Direct Beam radiation (B) + Diffuse radiation (D) + Ground
Reflected radiation(R)
بعدعلي الساقط الكلي الشمسي اإلشعاع تحليلالخليةفيالوضعاألفقيكمية زيادة يمكننا
اإلشعاعفي استعرضناها التياألعلىبتثبيت وذلكالخاليااختيارها يتم ميل بزاوية الضوئية
معظم الشمس نحو مباشرة تثبت بحيث بدقةالميل زاوية قّقتح وسوف السنة طوال و الوقت
الطاقة من األقصى الحد هذهالمستلمة.
تت سوف للخلية ميل زاوية وباستخدامالمعاد غيرلةاألولىويضافإليهاوضع ويتغير الزاوية
الخليةمنأفقيإلىعامودي شبهمكان ذلك يحددسطح علي الخليةاألرض
- 23. 23
كيفي عن مبسطة فكرة:العمل ة
با المتكاملة الشمسية للمحطة المقترح التصميم يتضمنالكهربائية لشبكةالتصميم يتكون
منمراحل ثالثمجموعة تضم حيثالخاليا منالشمسيةالمحطة إلى باإلضافة هذا
تيا إلى المستمر الكهربائي للتيار ومحوالت الكهربائية للطاقة الثانويةثالثي متناوب ر
تغذية على تعمل التي . المحطة في المنتجة الكهربائية الطاقة تجهيز يتم وبذلك .الطور
بالطاقة الكهربائية الشبكةتجهز الشمسي اإلشعاع وجود فترة خالل المنتجة الكهربائية
للطاقة الثانوية المحطة إلى الشمسية األلواح المصفوفة المنتجة الكهربائية الطاقة
..)>الكهربائية<بطاريات المجمعات من مجموعة شحن إلى (باإلضافة الكهربائيةيتم وثم
رفع و الكهربائي التيار محوالت طريق عن الطاقة هذه نوعية تغير ذلك بعدالتوتربحيث
الشبكة توتر يساوي.
المجمعات طريق عن الشمسي اإلشعاع غياب فترة في أو الليل فترة في المحطة وتعمل
الكالشمسي اإلشعاع ظهور فترة في شحنها تم التي هربائيةالشمسية المنظومة تصميم فان
من يتكون أن يمكن المباشرةبالنسبة محددة ميل زاوية عند مثبته شمسية ألواح مصفوفة
بأنظمة المجهزة الشمسية لأللواح مصفوفات أو الجنوب نحو وموجه األفقي للمستوي
المصفوفا هذه لتوجيه التحكمللشمس الظاهرية الحركة ومتابعة ت
البيئة وتحديات الشمسية الطاقة:
باالرتفاع متمثلة التاريخ مر على صعوبة التحديات أكثر اليوم األرض سكان يواجه
تبعث التي المختلفة بفعالياته اإلنسان أحدثه الذي للتلوث نتيجة الحرارة بدرجات الملحوظ
اوكس ثاني مثل للحرارة ماصة غازاتالكربون يد2CO,اوكسيد النتروز , ,الميثان