الطاقة الشمسية والإشعاع الشمسي، يعد قطاع الطاقة الشمسية من أهم القطاعات في العالم، لأنه يشكل ركيزة اقتصادية مهمة للكثير من الدول خاصة في الشرق الأوسط.
حيث تزودنا الشمس بالحرارة والضوء وهما قوام الحياة، وتتكون من كتلة غازية ملتهبة يبلغ حجمها حوالي مليون مرة حجم الكرة الأرضية، ويزيد قطرها عن الأرض بأكثر من 100 مرة.
وتصل درجة حرارة مركز الشمس إلى أكثر من 15 مليون درجة مئوية، وتخرج منه أشعة قوية تصل إلى الأرض بعد مرورها في الفضاء الخارجي لمسافة 150 مليون كيلو متر، ولكن ما يصلنا فعلياً نسبة بسيطة جداً من قوة الأشعة التي تخرج من الشمس، وهو الجزء الذي يمد الأرض بالطاقة.
اقرأ أيضاً
- حساب عدد الألواح الشمسية المطلوبة لشحن البطاريات
- تصميم نظام طاقة شمسية لتشغيل ثلاجة انفرتر
- خطوات حساب نظام الطاقة الشمسية وبناء النظام الشمسي
الطاقة الشمسية والإشعاع الشمسي
من المعروف أن الدول التي تقع على خط الاستواء هي الدول التي تتمتع بفصل واحد تقريباً طوال السنة وهو فصل الصيف، وبذلك تبقى أشعة الشمس متواجدة على هذه الدول طوال السنة.
وتتمتع أيضاً الدول القريبة من خط الاستواء بهذا الطقس، بينما يدرك سكان المناطق الشمالية والجنوبية لخط الاستواء بالفصول الأربعة خلال السنة.
الإشعاع الشمسي
يعرف الإشعاع الشمسي بالقدرة الساقطة على وحدة المساحة، وأشهر الوحدات المستخدمة لقياسها هي الواط لكل متر مربع (W/m2)؛ وتستخدم في الوحدة في أنظمة الطاقة الشمسية في تحديد الكفاءة وغيرها من الاستخدامات.
عموماً في الأيام التي تكون مشمسة فإن أكبر كمية إشعاع شمسي تصل إلى الأرض هي أشعة فترة الظهيرة عندما يكون ضوء الشمس متعامدة على سطح الأرض، بينما في وقتي الشروق والغروب تستقبل الأرض أقل كمية من الإشعاع طوال اليوم.
تأثير الغيوم على الإشعاع الشمسي
تتفاوت كمية الإشعاع الشمسي التي تصل الأرض من فترة لأخرى بسبب تغيير الظروف الجوية والموقع المتغير للأرض بالنسبة للشمس خلال اليوم الواحد وطوال السنة.
هناك العديد من العوامل الجوية التي تؤثر بشكل رئيسي على وصول كمية الإشعاع الشمسي الكافي إلى الأرض، ومنها الغيوم، حيث تقلل الغيوم كمية الإشعاع الشمسي حسب كمية الغيوم وقد تصل إلى تحجيب أشعة الشمس عن الأرض في فصل الشتاء.
وكما ذكرنا أن أقصى قيمة لكمية الإشعاع الشمسي التي تشع على سطح الأرض فترة الظهيرة. وتتغير هذه الكمية حسب ساعات النهار والموقع، إضافة إلى بعض التأثيرات الجوية مثل وجود الغيوم.
الحزم الشمسية الواصلة إلى الأرض
هناك ثلاث أنواع من الإشعاعات الواصلة إلى الأرض والتي تمثل 50% من الأشعة الشمسية وهي:
- الإشعاع الشمسي المباشر من الشمس.
- الإشعاع الشمسي المشتت والمتطاير في الجو.
- الإشعاع الشمسي المنعكس في السطوح الأخرى.
المصادر والمراجع
9 تعليقات