الكهرباء

[أبو عمير]

هي المشاركة الأولى في ملتقاكم لعلها تفيدكم ولو باليسير, وان وجدتم خطأً فصححوا لي فلست بمهندسٍ نحرير ولا بتكنيشن خبير فما انا الا طالب صغير!!

قصة اكتشاف الكهرباء تعود الى زمن بعيد عندما لاحظ احد المفكرين انجذاب الريش إلى قطع الكهرمان التي دلكت بالصوف فكانت هذه الملاحظة هي بداية اكتشاف الكهرباء الساكنة.

يعود تاريخ ثورة الكهرباء الى العام 1887 حين اخترع اديسون مصباحه الكهربائي الاول والذي بامكانك ان تطلق عليه لقب المصباح السحري فقد فتح هذا الاختراع افاق جديدة لعالم جديد ومتطور, قد يتسائل البعض عن ربطنا بين اول ظهور مؤكد للكهرباء والمصباح والسبب في هذا الربط هو اننا وللاسف لايمكننا رؤية الكهرباء ولككنا نشعر بوجودها من خلال آثارها وهذا مافعله اديسون تحديداً حيث استدل بالمصباح على وجود الكهرباء !!…..

بامكانك ان تستنتج من التاريخ اعلاه (1887) ان الكهرباء مقارنة بغيرها من الاكتشافات تعتبر اكتشافاً حديثاً وعلى الرغم من حداثة هذا الاكتشاف الا ان وجود الكهرباء سمح ومهد للعديد من الاختراعات والتطبيقات بل وللعديد من المجالات العلمية التي لم تكن معروفة من قبل اكتشاف الكهرباء بالظهور فمثلاً الحاسبات الالية واجهزة غسيل الملابس الاوتوماتيكية وافران المايكروويف والهواتف النقالة بل وحتى بعض الاجهزة الالكترونية الدقيقة التي تزرع بداخل جسم الانسان!! كل هذا واكثر يعتمد بشكل مباشر على الكهرباء وخواصها…

ولهذا الاكتشاف اهميته فلولا الكهرباء ماظهرت لنا هذه التطبيقات و الاكتشافات التي قامت بتسهيل حياة الانسان ونقله نقلة نوعية ومختلفة كلياً عن حياته السابقة الى عالم ملئ بالاكتشافات والتطبيقات التي تهدف الى تيسير حياة البشرية ….

كمابامكاننا ان نلاحظ دخول الكهرباء في العديد من العلوم القديمة واثرها البالغ في تطويرها بشكل مذهل ففي الميكانيكا مثلاً استحدثت المكائن البخارية بالكهربائية واستبدلت الطائرات الشراعية بنظيراتها المتقدمة الكترونياً وفي الفيزياء احدث اكتشاف الكهرباء ثورة هائلة في هذا العلم فخصص مجال للكهرباء وتطبيقاتها واما في مجال الكيمياء فقد تمكن الكيميائيون اخيراً من فصل عناصر الماء عن طريق التحليل الكهربائي ولا ننسى مساهمة الكهرباء في الطب فقد سهل دخول الكهرباء الى هذا المجال العديد من العمليات الجراحية كما سهل عملية متابعة حالة المرضى عن طريق اجهزة طورت خصيصاً لهذه المهمة !….

وبعد اكتشاف الكهرباء ظهرت علوم ومجالات اخرى هي في الحقيقة مرتبطة ارتباط مباشر وكلي بالكهرباء كعلوم الحاسب الالي وهندستها وهندسة الالكترونيات والاتصالات وغيرها من المجالات التي تعتمد بشكل مباشر على الاشارات والنبضات الكهربائية والدوائر الالكترونية…..

بعد ذكر كل ماسبق عن الكهرباء واهميتها في حياتنا بامكاننا ان نرى ان الكهرباء تستحق لقب ام العلوم الحديثة بجدارة!!..

اما هندسة الكهرباء فهو العلم الذي من خلاله يتم تأطير وتطويع الكهرباء في المجالات المتعددة حتى تستفيد البشرية من هذه النعمة خير استفادة!!..

 

[يسير]

جزاك الله خيرا اخي

 

[أبو عمير]

تحياتي لك يسير , يشرفني ان تكون اول مشاركة لك في الملتقى هي في موضوعي!

 

[iceman]

[FRAME="7 70"]
شكرا للموضوع
هل تتوفر كتب متخصصه عن الموضوع
شكرا
[/FRAME]

 

[eng.heba]

جزاك الله خيرا

 

[عزمي فوزي ابراهيم]

جزاك الله كل خير على هالتوضيح بس بسأل انا هل في تعريف واضح للكهرباء غير انها من المشتقات البترولية ومن المياة والشمس والرياح تعريف صريح اية يعني الكهرباء ؟؟؟؟موفقين يارب
الي عندة رد يا ريت ما يبخل علينا العلم لا يحتكر جزاكم الله خير ؟؟

 

[قاسم الكيم]

جزاك الله كل خير على هالتوضيح بس بسأل انا هل في تعريف واضح للكهرباء غير انها من المشتقات البترولية ومن المياة والشمس والرياح تعريف صريح اية يعني الكهرباء.
ممكن تزودونا بمخططات لعمل الخلايا الشمسيه لتوليد الطاقه الكهربائيه وهل يمكن استخدامها في المنازل ...............شكرا

 

[قاسم الكيم]

جزاك الله كل خير ممكن تعطونا فكره عن عمل ال(ups) في الحاسبه ,وهل يمكن استخدام بطاريه سياره ودائره كهربائيه رافعه من 12 فولت Dc الى 220 فوالت Ac ...........
اذا ممكن ذالك رجاء زودونا بخرائط موضحه لذالك او اي معلومه تصب في نفس المجال.
جزاكم الله خيرا

 

[عزمي فوزي ابراهيم]

بسم الله الرحمن الرحيم
الاخ قاسم دي حاجة عن الطاقة الشمسية وانا عندي شويت حجات هبعتهم فيما بعد ان شاء الله وبالتوفقيق
على الرغم من تعدد الطاقات المستخدمة في العصر الحاضر تبقى الشمس المصدر الرئيسي للطاقة في البيئة فبدونها لا تتحرك
الرياح و لا تتم دورة الماء و هي مصدر الوقود الأحفوري (البترول و الغاز و الفحم) و هي مصدر طاقة الغذاء حيث يتم اختزان
الطاقة الشمسية بواسطة النباتات.لذلك لابد من استغلال هذه الطاقة المجانية الأستغلال الامثل و يأتي هذا المشروع كخطوة مكملة
للمشاريع التي نفذت في هذا المجال وذلك لأن بعض المناطق الريفية في عمان مثل (بلدة صياء في ولاية قريات) من الانقطاع المستمر
للتيار الكهربائي طوال فترة الصيف و يرجع ذلك الى الضغط العالي على الطاقة الكهربائية من الاستهلاك المتزايد و أعمال الصيانة و
الأعطال الفجائية و يرمي هذا المشروع الى توفير طاقة كهربائية شمسية مخزنة في بطارية خاصة لاستعمالها وقت الضرورة أي

(وقت إنقطاع التيار الكهربائي). ومن أهم المشاكل التي تعاني منها القرى النائية في سلطنة عُمان الانقطاع المستمر والمتوالي
للتيار
الكهربائي في فصل الصيف فعلى سبيل المثال قرية حياء التي تقع في ولاية قريات وتبعد عن العاصمة مسقط حوالي 52كم‌2
وهذه القرية من القرى الجبلية النائية ويعاني أهاليها من الانقطاع المستمر للتيار الكهربائي في الصيف ، وفصل الصيف يعتبر
من أشد الفصول حرارة في عُمان والحاجة تكون ماسة لتوفير الطاقة الكهربائية طول الوقت حتى يتمكن السكان من التغلب على
الظروف الحرارية الشديدة بتشغيل الأجهزة الكهربائية التي تعمل على خفض درجة الحرارة وأيضاً لتوفير الإنارة في الليل
وتوفير المياه الباردة.
ومن هنا جاءت فكرة مشروع [ بطارية كهرباء شمسية . احتياطية ] تكون بمثابة بديل وقت انقطاع التيار الكهربائي [ احتياط ].





نبذة تاريخية عن الطاقة الشمسية

إن طاقة الشمس تعتبر المصدر الرئيسي للطاقة في كوكب الأرض ومنها توزعت وتحولت إلى مصادر الطاقة الأخرى سواء
ما كان منها مخزون في طاقة الرياح والطاقة الحرارية في جوف الأرض والطاقة المولدة من مساقط المياه والطاقة الشمسية
وغيرها من مصادر الطاقة كالفحم الحجري والأخشاب ، وبما أن الطاقة الشمسية هي أهم مصادر الطاقة المتجددة خلال القرن
القادم فإن جهود كثير من الدول تتوجه لها بمختلف صورها وترصد لها المبالغ اللازمة لتطوير المنتجات والبحوث الخاصة
باستغلال الطاقة الشمسية كإحدى أهم مصادر الطاقة البديلة للنفط والغاز ، وقد أعطى النصيب الأوفر في البحوث والتطبيقات
لمجال تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء وهو ما يعرف باسم Photovoltaic وهذا المصدر من الطاقة هو أمل الدول
النامية في التطور حيث أصبح توفر الطاقة الكهربائي من أهم العوامل الرئيسية لإيجاد البنى الأساسية فيها ولا يتطلب إنتاج
الكهرباء من الطاقة الشمسية إلى مركزية التوليد بل تنتج الطاقة وتستخدم بنفس المنطقة أو المكان وهذا ما سوف يوفر كثيراً
من تكلفة النقل والمواصلات وتعتمد هذه الطريقة بصورة أساسية على تحويل أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية ، وتوجد في ا
لطبيعة مواد كثيرة تستخدم في صناعة الخلايا الشمسية والتي تجمع بنظام كهربائي وهندسي محدد لتكوين ما يسمى باللوح
الشمسي والذي يعرض لأشعة الشمس بزاوية معينة لينتج أكبر قدر من الكهرباء.
و نتيجة لما يساور الدوائر السياسية والاقتصادية في إوروبا وأمريكا واليابان من قلق بسبب احتمالات نضوب البترول في
السنوات الثلاثين المقبلة فإن الأجهزة البحثية والعلمية تركز علي استنباط التكنولوجيات المتقدمة لاستغلال الطاقة النظيفة
بصورة اقتصادية‏,‏ ويعلنون عن مشروعات طموحة لهم في هذا المجال



مراحل تطور تكنولوجيا توليد الطاقة الكهربائية من الشمس :
بما أن الطاقة الشمسية تعتبر من المجالات والتخصصات العلمية الحديثة حيث يعود تاريخ الاهتمام بالطاقة الشمسية كمصدر
للطاقة في بداية الثلاثينات حيث تركز التفكير حين ذاك علي إيجاد مواد وأجهزة قادرة على تحويل طاقة الشمس إلى طاقة
كهربائية وقد تم اكتشاف مادة تسمى السيلينيوم التي تتأثر مقاومتها الكهربائية بمجرد تعرضها للضوء وقد كان هذا الاكتشاف
بمحض الصدفة حيث أن أساس البحث كان لإيجاد مادة مقاومتها الكهربائية عالية لغرض تمديد كابلات للاتصالات في قاع
المحيط الأطلسي.
واخذ الاهتمام بهذه الظاهرة يتطور حتى بداية الخمسينات حين تم تطوير شرائح عالية القوة عن مادة السليكون تم وضعها
بأشكال وأبعاد هندسية معينة وقادرة على تحويل أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية بكفاءة تحويل (6&#1642 ولكن كانت
التكلفة عالية جداً ، هذا وقد كان أول استخدام للألواح الشمسية المصنعة من مادة السليكون في مجال الاتصالات في المناطق
النائية ثم استخدامها لتزويد الأقمار الصناعية بالطاقة الكهربائية حيث تقوم الشمس بتزويد الأقمار الصناعية بالطاقة الكهربائية
حيث تكون الشمس ساطعة لمدة (24) ساعة في اليوم ولازالت تستخدم حتى يومنا هذا ولكن بكفاءة تحويل تصل إلى
( 16&#1642 وعمر افتراضي يتجاوز العشرون عاماً.
ثم تلت فترة الخمسينات والستينات فترة مهمة أخرى في مجال الاهتمام بالطاقة الشمسية كمصدر بديل للطاقة وفي النصف
الثاني للسبعينات حينما أعلن العرب حضر تصدير النفط إلى الغرب بدأت دول عديدة تعطي اهتمام بالغ بالطاقة الشمسية
واستخدامها وقد أثمرت هذه الفترة في نشر وتطور تكنولوجيا الطاقة الشمسية حيث انتشر استخدامها في مجالات عديدة
مثل: الاتصالات - والنقل - والإنارة ... وغيرها ، وقد أصبحت الطاقة الكهربائية المولدة من الشمس في المناطق التي تكون
فيها الطاقة الشمسية عالية مثل الدول العربية تنافس المصادر التقليدية للطاقة من ناحية التكلفة الاقتصادية ويتطلب ذلك تصميم
أنظمة الطاقة الشمسية المتكاملة لتوليد وخزن الكهرباء ومن ثم تحويلها من تيار مستمر إلى تيار متردد مثل الكهرباء التي
نستخدمها في منازلنا جميعاً ، ويبقى الدور المهم في كيفية نشر المعارف العلمية والتطبيقية بأهمية الطاقة الشمسية بين
أوساط الطلاب في المرحلة الجامعية فما فوق وكيفية تطوير ونقل التكنولوجيا إلي الدول العربية بأساليب سهلة وتكلفة
اقتصادية ممكنة بحيث تساهم في حل بعض المشكلات الناجمة عن نقص الطاقة خاصة في عمان و خاصة في فصل الصيف.

بعض المشاريع التي نفذت للاهتمام و استغلال الطاقة الشمسية
1) - مركز الطاقة الشمسية في الجمهورية اليمنية
دور مركز الطاقة الشمسية في الجانب العلمي والتعليمي :
يهتم المركز بنشر الوعي العلمي بأهمية الطاقة الشمسية بين أوساط الطلاب والكوادر العلمية المهتمة بهذا
المجال من خلال إقامة الندوات والمحاضرات وإدخال مقررات الطاقة الشمسية في مرحلة التعليم الجامعي وقد قام المركز
بتأهيل أكثر من مائتين وعشرين طالب في قسم الهندسة المعمارية ودبلوم الحاسبات ، وتخرج أول طالب ماجستير في الطاقة
الشمسية بهدف إيجاد الكوادر المؤهلة القادرة على فهم وتطوير تكنولوجيا الطاقة الشمسية وأساليب استغلالها في اليمن.
هذا بالإضافة إلى القيام بعدة بحوث تطبيقية لغرض تعميمها على المدن والقرى اليمنية للمساهمة في إيجاد الحلول لإدخال
الكهرباء إلي المناطق النائية كما يهتم أيضاً بتقديم الدراسات والاستشارات العلمية والعملية في مجالات التصاميم لأنظمة الطاقة
الشمسية ودراسات الجدوى وكذلك في مجال تحديد اختبارات كفاءة الأنظمة المتكاملة للطاقة الشمسية.
أهم أهداف المركز
يهدف مركز الطاقة الشمسية إلى ما يلي:
1- القيام بنشر الوعي العلمي بأهمية الطاقة الشمسية على المستوى الأكاديمي والتطبيقي وعلى عامة المواطنين.
2- تشجيع البحث في علوم الطاقة الشمسية وتطبيقاتها.
3- القيام بتجارب ميدانية لتطوير التكنولوجيا وجدوى استخدامها.
4- التعاون والمشاركة مع الهيئات العلمية المختلفة المحلية والدولية المهتمة بتطوير الطاقة الشمسية.
5- تصميم وتنفيذ أنظمة الطاقة الشمسية المتكاملة.
6- إيجاد البنية الأساسية لنقل وتطوير صناعة تكنولوجيا الطاقة الشمسية






ضوء الشمس إلى كهرباء
تتلقى الكرة الأرضية ما يكفي من الإشعاع الشمسي لتلبية الطلب المتزايد على أنظمة الطاقة الشمسية. إنّ نسبة أشعة الشمس التي تصل إلى سطح الأرض تكفي لتأمين حاجة العالم من الطاقة ب 3000 مرة. ويتعرّض كل متر مربع من الأرض للشمس، كمعدل، بما يكفي لتوليد 1700 كيلوواط/الساعة من الطاقة كل سنة. يتمّ تحويل أشعة الشمس إلى كهرباء والتيار المباشر الذي تم توليده يتم تخزينه في بطاريات أو تحويله إلى تيار متواتر على الشبكة من خلال محوّل كهربائي.

الكهرباء – مصانع الطاقة الحرارية الشمسية
تركّز مرايا ضخمة ضوء الشمس في خط أو نقطة واحدة. وتستخدم الحرارة التي تنتج لتوليد البخار. يستعمل البخار الحار المضغوط لتشغيل توربينات تولد الكهرباء. في المناطق التي تغمرها الشمس، تؤمن مصانع الطاقة الحرارية الشمسية كميات كبيرة من الكهرباء. وقد استنتجت دراسة أجرتها "غرينبيس" تحت عنوان "مصانع الطاقة الحرارية الشمسية 2020" بالتعاون مع صناعة الطاقة الحرارية الشمسية الأوروبية أنّ كمية الطاقة الشمسية المنتجة حول العالم قد تصل إلى 54 مليار كيلواط/الساعة (كو/س) بحلول العام 2020. في العام 2040، من الممكن توليد أكثر من 20% من إجمالي الطلب على الكهرباء.


الهواء

بلغ استغلال طاقة الرياح مراحل متقدمة. والطاقة الهوائية هي ظاهرة شاملة وأكثر مصادر الطاقة المتجددة تطورا بالاعتماد على تقنية حديثة نظيفة، فعالة، مستدامة، ولا تلوث. تشكّل توربينات الرياح الحالية تكنولوجيا متطورة جدا- فهي قابلة للتعديل، سهلة التركيب والتشغيل وقادرة على توليد طاقة تفوق 200 مرة حاجة العالم اليوم.




Homepage: http://www.greenpeace.org.lb



وهناك نماذج تطبيقية تجري هنا وهناك
سفينة شمسية فضائية روسية
- قالت الشركة الروسية المصنعة لسفينة فضائية جديدة تعمل بالطاقة الشمسية ان السفينة التي صممت لدفع مركبات الفضاء باستخدام الطاقة الشمسية فشلت في القيام بأول رحلة لها أثناء تجربتها يوم الجمعة 20/ 7/ 2001.
وينظر إلى السفينة الجديدة على إنها وسيلة رخيصة لإرسال المركبات الفضائية إلى الكواكب البعيدة. وجهزت السفينة بشراعين كبيرين مثل أشرعة طاحونة الهواء تقوم بفردهما لاستقبال أشعة الجسيمات الضوئية التي تصدرها الشمس وتحولها إلي طاقة لدفع السفينة في سيرها.
ويقول مصنعو السفينة الجديدة إن النسخة النهائية منها ستكون مزودة بثمانية أشرعة مما يجعلها تشبه المظلة. لتكون قادرة على تخزين كمية من أشعة الشمس كافية لحملها إلى كوكب المشترى.
- قام مهندس مصري خرج من صعيد مصر متجها إلي ألمانيا بعد حرب‏1967‏ مثل الكثير من شباب مصر الذين هاجروا في الستينيات بحثا عن مجالات للرزق تحقق طموحهم‏.‏ لقد تفوق هذا المهندس المصري في مجال الطاقة الشمسية ، فاختير عضوا باللجنة الأوروبية للطاقة الجديدة التابعة للمجموعة الأوروبية‏,‏ ولخبرته وكفاءته فقد رسا عليه عقد توفير الطاقة الشمسية اللازمة لإنارة وتدفئة مبني المستشارية الألمانية بالعاصمة برلين‏,‏ وهو المبني الذي تدير منه الحكومة الفيدرالية شئون ألمانيا‏,‏ كما رست عليه عملية إضاءة وتدفئة المبني التاريخي للبرلمان الألماني الرايخ ستاج بعد تجديده وتحديثه توطئة لانتقال البرلمان من بون إلي برلين‏.‏ وفاز بعد ذلك بعقد إنارة وتوفير الطاقة المطلوبة لتوسعات شركة مرسيدس بنز التي يعرفها العالم أجمع وتفخر بها ألمانيا‏.‏
- ونموذج متواضع آخر من صحاري مصر حدثتنا عنه الصحف‏,‏ فعند دراسة مشروعلاستصلاح‏12‏ ألف فدان علي درب الأربعين في صحراء مصر الغربية بما فيه من حفر آبار وبناء منازل من خلال منحة فرنسية بالتعاون مع وزارة الزراعة واستصلاح الأراضي تبين أن تكلفة مد الشبكات الكهربائية وإقامة محطات توليد الكهرباء تزيد علي التكلفة الكلية للمشروع‏,‏ وأثبتت دراسة الجدوي أن تكلفة استخدام الطاقة الشمسية في إنارة المنازل سوف تكون أقل من تكلفتها باستخدام الشبكة الكهربائية‏.‏
- ومثال آخر حدث في جنوب غرب مصر في شرق العوينات عندما كانت الشركة العامة للبترول تنقب عن البترول في منتصف الثمانينيات تفجرت الآبار بالمياه بدلا من البترول فاتجهت الشركة بالتعاون مع إيطاليا إلي إقامة محطة فوتوفولطية تشتمل علي مجموعة من الألواح الشمسية لإنتاج الكهرباء من الشمس لضخ مياه الآبار لري حقل تجريبي مساحته عشرة أفدنة‏.‏ وفي عام‏1987‏ وسعت الشركة تعاونها مع إيطاليا وأنشأت محطة فوتوفولطية قدرتها‏250‏ كيلو واط لري مزرعة بشرق العوينات مساحتها مائتا فدان.
- المشاريع السائد استعمالها و هي :- تسخين المياه ،التدفئة ، تحلية المياه ، الإنارة و غيرها العديد من المشاريع.

2)- مركز بحوث الطاقة المتجددة
لقد اتسع استعمال أنظمة الطاقة الشمسية، وطاقة الرياح، والغاز الحيوي خلال العقدين الأخيرين في معظم أقطار العالم، بعد أن أصبحت منافسة لأنظمة الطاقة التقليدية، ومجدية في كثير من التطبيقات، وبخاصة في المناطق النائية عن الشبكات الكهربائية، وكذلك لتسخين المياه في كافة المناطق.
نظرا لعدم توفر أي مصدر من مصادر الطاقة التقليدية ( مثل البترول) في فلسطين، وارتفاع تكاليف استيرادها فان الحاجة تفرض الاهتمام بترشيد الطاقة، واستغلال الطاقة المتجددة، وتطوير أنظمتها، بخاصة وأن فلسطين تتمتع بقدر وافر من الطاقة الشمسية، كما توجد فيها مناطق واعدة لاستغلال طاقة الرياح، ومصادر بيولوجية مشجعة لانتاج الغاز الحيوي.
ورغبة من جامعة النجاح الوطنية في مواكبة انتشار هذه التكنولوجيا وتطورها، وتطويع أنظمتها بما يتناسب والمتطلبات المحلية وتوسيع استعمالها في التطبيقات المجدية فنيا، واقتصاديا في فلسطين، ونظرا لتوفر الكفاءات المميزة في كافة مجالات الطاقة، من أساتذة الجامعة، فقد تمّ في نهاية العام 1996 تأسيس مركز بحوث الطاقة المتجددة.
ويسعى المركز منذ تأسيسه لبناء جسور التعاون العلمي بين المؤسسات المحلية والدولية
و على الصعيد الدولي، فقد أصبح المركز معروفا لدى المراكز والجامعات في كافة الدول العربية، ومعظم دول السوق الأوروبية المشتركة، وقد تم تقديم مقترحات مشاريع لمؤسسات دولية من أجل التمويل، وبخاصة في المجالات التالية:
- تبادل الخبرات والمعلومات في مجالات الطاقة مع المؤسسات المحلية، والعربية، والدولية.
- تحسين أداء الشبكات الكهربائية ورفع كفاءتها.
- تطوير صناعة السخانات الشمسية .
- إنتاج الغاز الحيوي من المخلفات الحيوانية.
- تزويد القرى والتجمعات السكانية المعزولة بالطاقة المولدة بالخلايا الشمسية .
- ضخ المياه من الينابيع والآبار باستعمال الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.
- تشغيل أنظمة الري الزراعي باستعمال الخلايا الشمسية.
- تحلية المياه المالحة بالطاقة الشمسية.
- ترشيد استهلاك الطاقة في القطاعين المنزلي والصناعي.
- تشغيل أنظمة الاتصالات اللاسلكية بالطاقة الشمسية.
ويضم المركز كفاءات متميزة من ذوي الخبرات الطويلة في ترشيد استهلاك الطاقة والشبكات الكهربائية، والطاقة المتجددة التي تشمل التطبيقات الكهربائية والحرارية للطاقة الشمسية، وطاقة الرياح، والغاز الحيوي، والقوى المائية، وجميع هذه الكفاءات من حملة الدكتوراة الذين يعملون في كليات الهندسة والعلوم والزراعة في الجامعة، وقد قام بعضهم بإنجاز العديد من مشاريع الطاقة على الصعيدين المحلي والدولي ونشر البحوث في الدوريات العالمية المعتمدة. [/right]


الطاقــة المتجــددة


باستثناء استخدامات السخانات الشمسية في المنازل، فإن التقدم المحرز في دفع استخدام تكنولوجيات الطاقة المتجددة في الدول العربية ظل محدوداً، إلا أن بعض الدول، منها مصر والمغرب وتونس والأردن، قد حققت نجاحاً مقبولاً وقامت بدعم قدراتها الوطنية في هذا المجال، فعلى سبيل المثال تعمل حالياً مزارع الرياح بالقدرات الكبيرة التي وصلت إلى (145 ميجاوات في مصر وأكثر من 100 ميجاوات في المغرب). هذا وقد حققت التطبيقات الحالية للطاقة المتجددة في المنطقة عام 2001 وفراً قدره مليون طن نفـط مكافئ في السنة من الوقود الأحفوري (حوالي 20000 برميل/يوم). وبالإضافة إلى ذلك قطعت كل من مصر والمغرب خطوات في بناء محطات توليد الكهرباء بالنظم الشمسية الحرارية مشتركة الدورة (تنتج كل منها حوالي 150 ميجاوات).إلا أن تشجيع تطبيقات الطاقة المتجددة يتطلب زيادة الوعي بالإمكانات التطبيقية لتكنولوجياتها المختلفة، وتضمينها كجزء لا يتجزأ من التخطيط الوطني للطاقة.
المرجع/

الطاقة لأغراض التنمية المستدامة في المنطقة العربية:
إطـار للعمـل


اللجنة الاقتصادية والاجتماعية لغربي آسيا

السكرتارية الفنية لمجلس الوزراء العرب المسئولين عن شئون البيئة
برنامج الأمم المتحدة للبيئية – المكتب الإقليمي لغربي آسيا

منظمة الأقطار
خلق الله الشمس والقمر كآيات دالة على كمال قدرته وعظم سلطانه وجعل شعاع الشمس مصدراً للضياء على الأرض وجعل الشعاع المعكوس من سطح القمر نوراً . قال الله تعالى في كتابه العزيز ( هو الذي جعل الشمس ضياء والقمر نوراً وقدره منازل لتعلموا عدد السنين والحساب ما خلق الله ذلك إلا بالحق يفصل الآيات لقوم يعلمون ) سورة يونس الآية(5) فالشمس تجري في الفضاء الخارجي بحساب دقيق حيث يقول الله سبحانه وتعالى في سورة الرحمن ( الشمس والقمر بحسبان ) الآية(5) . أي أن مدار الأرض حول الشمس محدد وبشكل دقيق ، وآي اختلاف في مسار الأرض سيؤدي إلى تغيرات مفاجئة في درجة حرارتها وبنيتها وغلافها الجوي ، وقد تحدث كوارث إلى حد لآيكن عندها بقاء الحياة فقدرة الله تعالى وحدها جعلت الشمس الحارقة رحمة ودفئاً ومصدراً للطاقة حيث تبلغ درجة حرارة مركزها حوالي (8ْ-40ْ) x 10 درجة مطلقة ( كفن ) ثم تتدرج درجة حرارتها في الانخفاض حتى تصل عند السطح إلى 5762ْ مطلقة ( كفن ) .

استخدام الطاقة الشمسية

استفاد الإنسان منذ القدم من طاقة الإشعاع الشمسي مباشرة في تطبيقات عديدة كتجفيف المحاصيل الزراعية وتدفئة المنازل كما استخدمها في مجالات أخرى وردت في كتب العلوم التاريخية فقد أحرق أرخميدس الأسطول الحربي الرماني في حرب عام 212 ق م عن طريق تركيز الإشعاع الشمسي على سفن الأعداء بواسطة المئات من الدروع المعدنية . وفي العصر البابلي كانت نساء الكهنة يستعملن آية ذهبية مصقولة كا لماريا لتركيز الإشعاع الشمسي للحصول على النار . كما قام علماء أمثال تشرنهوس وسويز ولافوازييه وموتشوت وأريكسون وهاردنج وغيرهم باستخدام الطاقة الشمسية في صهر المواد وطهي الطعام وتوليد بخار الماء وتقطير الماء وتسخين الهواء . كما أنشئت في مطلع القرن الميلادي الحالي أول محطة عالمية للري بوساطة الطاقة الشمسية كانت تعمل لمدة خمس ساعات في اليوم وذلك في المعادي قرب القاهرة . لقد حاول الإنسان منذ فترة بعيدة الاستفادة من الطاقة الشمسية واستغلالها ولكن بقدر قليل ومحدود ومع التطور الكبير في التقنية والتقدم العلمي الذي وصل إليه الإنسان فتحت آفاقا علمية جديدة في ميدان استغلال الطاقة الشمسية .

بالإضافة لما ذكر تمتاز الطاقة الشمسية بالمقارنة مع مصادر الطاقة الأخرى بما يلي :-

إن التقنية المستعملة فيها تبقى بسيطة نسبياً وغير معقدة بالمقارنة مع التقنية المستخدمة في مصادر الطاقة الأخرى .
توفير عامل الأمان البيئي حيث أن الطاقة الشمسية هي طاقة نظيفة لا تلوث الجو وتترك فضلات مما يكسبها وضعاً خاصا في هذا المجال وخاصة في القرن القادم.
تحويل الطاقة الشمسية

يمكن تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية وطاقة حرارية من خلال آليتي التحويل الكهروضوئية والتحويل الحراري للطاقة الشمسية ، ويقصد بالتحويل الكهروضوئية تحويل الإشعاع الشمسي أو الضوئي مباشرة إلى طاقة كهربائية بوساطة الخلايا الشمسية ( الكهروضوئية ) ، وكما هو معلوم هناك بعض المواد التي تقوم بعملية التحويل الكهروضوئية تدعى اشتباه الموصلات كالسيليكون والجرمانيوم وغيرها . وقد تم اكتشاف هذه الظاهرة من قبل بعض علماء الفيزياء في أواخر القرن التاسع عشر الميلادي حيث وجدوا أن الضوء يستطيع تحرير الإلكترونات من بعض المعادن كما عرفوا أن الضوء الأزرق له قدرة أكبر من الضوء الأصفر على تحرير الإلكترونات وهكذا . وقد نال العالم اينشتاين جائزة نوبل في عام 1921م لاستطاعته تفسير هذه الظاهرة .

وقد تم تصنيع نماذج كثيرة من الخلايا الشمسية تستطيع إنتاج الكهرباء بصورة علمية وتتميز الخلايا الشمسية بأنها لا تشمل أجزاء أو قطع متحركة ، وهي لا تستهلك وقوداً ولا تلوث الجو وحياتها طويلة ولا تتطلب إلا القليل من الصيانة . ويتحقق أفضل استخدام لهذه التقنية تحت تطبيقات وحدة الإشعاع الشمسي ( وحدة شمسية ) أي بدون مركزات أو عدسات ضوئية ولذا يمكن تثبيتها على أسطح المباني ليستفاد منه في إنتاج الكهرباء وتقدر عادة كفاءتها بحوالي 20% أما الباقي فيمكن الاستفادة منه في توفير الحرارة للتدفئة وتسخين المياه . كما تستخدم الخلايا الشمسية في تشغيل نظام الاتصالات المختلفة وفي إنارة الطرق والمنشآت وفي ضخ المياه وغيرها .

أما التحويل الحراري للطاقة الشمسية فيعتمد على تحويل الإشعاع الشمسي إلى طاقة حرارية عن طريق المجمعات ( الأطباق ) الشمسية والمواد الحرارية .فإذا تعرض جسم داكن للون ومعزول إلى الإشعاع الشمسي فإنه يمتص لإشعاع وترتفع درجة حرارته . يستفاد من هذه الحرارة في التدفئة والتبريد وتسخين المياه وتوليد الكهرباء وغيرها . وتعد تطبيقات السخانات الشمسية هي الأكثر انتشاراً في مجال التحويل الحراري للطاقة الشمسية . يلي ذلك من حيث الأهمية المجففات الشمسية التي يكثر استخدامها في تجفيف بعض المحاصيل الزراعية مثل التمور وغيرها كذلك يمكن الاستفادة من الطاقة الحرارية في طبخ الطعام ، حيث أن هناك أبحاث تجري في هذا المجال لإنتاج معدات للطهي تعمل داخل المنزل بدلا من تكبد مشقة الجلوس تحت أشعة الشمس أثناء الطهي .

ورغم أن الطاقة الشمسية قد أخذت تتبوأ مكان هامة ضمن البدائل المتعلقة بالطاقة المتجددة ، إلا أن مدى الاستفادة منها يرتبط بوجود أشعة الشمس طيلة وقت الاستخدام أسوة بالطاقة التقليدية. وعليه يبدو أن المطلوب من تقنيات بعد تقنية وتطوير التحويل الكهربائي والحراري للطاقة الشمسية هو تقنية تخزين تلك الطاقة للاستفادة منها أثناء فترة احتجاب الإشعاع الشمسي . وهناك عدة طرق تقنية لتخزين الطاقة الشمسية تشمل التخزين الحراري الكهربائي والميكانيكي والكيميائي والمغناطيسي . وتعد بحوث تخزين الطاقة الشمسية من أهم مجالات التطوير اللازمة في تطبيقات الطاقة الشمسية وانتشارها على مدى واسع ، حيث أن الطاقة الشمسية رغم أنها متوفرة إلا نها ليست في متناول اليد وليست مجانية بالمعني المفهوم . فسعرها الحقيقي عبارة عن المعدات المستخدمة لتحويلها من طاقة كهرومغناطيسية إلى طاقة كهربائية أو حرارية . وكذلك تخزينها إذا دعت الضرورة . ورغم أن هذه التكاليف حالياً تفوق تكلفة إنتاج الطاقة التقليدية إلا أنها لا تعطي صورة كافية عن مستقبلها بسبب أنها أخذة في الانخفاض المتواصل بفضل البحوث الجارية والمستقبلية .لا تحرمونا من دعواتكم

 

[awd]

أخي الكريم ..

نشكر لك هذه الإسهامات المميزة

 

[عزمي فوزي ابراهيم]

تسخر الطاقة الشمسية حالياً في أنحاء متعددة من العالم ويمكنها أن تؤمن أضعاف معدّل الاستهلاك الحالي للطاقة في العالم إذا ما تمّ استغلالها بشكل صحيح. يمكن استخدام الطاقة الشمسية لانتاج الكهرباء مباشرة أو للتسخين أو حتّى للتبريد. ولا يحدّ الإمكانيات المستقبلية للطاقة الشمسية سوى استعدادنا للاستفادة من الفرصة.

ثمة طرق عديدة مختلفة لاستخدام الطاقة المتأتية عن الشمس. الاّ أنّ عبارة "الطاقة الشمسية" تعني تحويل ضوء الشمس إلى طاقة حرارية أو كهربائية لكي نستخدمها. إنّ نوعي الطاقة الشمسية الأساسيين هما : "الفولطائية الضوئية" و"الطاقة الحرارية الشمسية".


الفولطائية الضوئية: تعني انتاج الكهرباء من الضوء . يكمن السر في هذه العمليّة في استخدام مواد شبه موصلة يمكن تكييفها لتطلق الكترونات، وهي الذرّات السالبة التي تشكّل أساس الكهرباء.

إنّ المادة الأكثر استخداماً في الأجزاء الفولطائيّة هي السيليكون، وهي مادّة نجدها عادةً في الرمال. في كافة الأجزاء الفولطائيّة طبقتان على الأقل من هذه المواد شبه الموصلة، احداهما ايجابيّة والاخرى سلبيّة. عندما ينعكس الضوء على الطبقة شبه الموصلة ، يتسبب الحقل الكهربائي في الوصلة ما بين هاتين الطبقتين بتدفّق الكهرباء، مولّداً تيّاراً كهربائيّاً مستمرّاً. وكلما كان الضوء أقوى ، كلّما كان دفق الكهرباء أكبر.

ولا يحتاج النظام الفولطائي الضوئي إلى ضوء شمس ساطع كي يعمل. فهو يولّد الكهرباء أيضاً حتى عندما يكون الطقس غائماً، مع طاقة تتناسب وكثافة الغيوم. وبسبب انعكاس ضوء الشمس من الغيوم يمكن للأيّام القليلة الغيوم أن تنتج طاقة أكثر من الأيّام التي تكون فيها السماء صافية كلّياً.

ومن الشائع في أيامنا هذه أن يتم تزويد الآلات الصغيرة، كالآلات الحاسبة مثلاً، بالطاقة عبر استخدام قطع صغيرة جداً تعمل على الطاقة الشمسيّة. كما تستخدم الفولطائيّة الضوئيّة لتأمين الكهرباء في مناطق تفتقر إلى شبكة للطاقة. لقد طوّرنا ثلاّجة تحمل اسم المبرّد الشمسي، وتعمل على الطاقة الشمسيّة. بعد تجربتها، ستستخدمها المنظّمات الانسانيّة للمساعدة في ايصال اللقاحات إلى مناطق تفتقر إلى الكهرباء، كما سيستخدمها أي شخص لا يرغب في أن يعتمد على شبكة الطاقة للحفاظ على برودة طعامه.

ويستخدم المهندسون المعماريّون بشكل متزايد القطع الفولطائيّة الضوئيّة كميّزة من ميّزات التصميم. فعلى سبيل المثال ، يمكن أن يحلّ قرميد السطوح الشمسي أو اللوحات الشمسيّة مكان مواد بناء السطوح التقليديّة. كما يمكن إدخال قشرة رقيقة مرنة على السطوح المعقودة فيما تسمح وحدات شبه شفّافة بمزيج من الظلال والنور. وتستخدم القطع الفولطائيّة الضوئيّة في تأمين طاقة قصوى للمبنى في أيام الصيف الحارّة حين تحتاج أنظمة التكييف إلى أقصى قدر ممكن من الطاقة، فتساعد بالتالي على خفض شحنة الكهرباء القصوى. يمكن للفولطائيّة الضوئيّة على المستويين العالي والضيّق أن تولّد طاقة لشبكة الكهرباء أو أن تعمل بذاتها.
مصانع الطاقة الحرارية الشمسية
تركّز مرايا مصانع الطاقة الحراريّة الشمسيّة الضخمة ضوء الشمس في خط واحد أو نقطة واحدة. وتستخدم الحرارة التي تنتج عن هذه العمليّة لتوليد البخار. بدوره، يُستخدم البخار الحار والمضغوط جداً لتشغيل توربينات تقوم بتوليد الكهرباء . في المناطق التي تكثر فيها الشمس يمكن لمصانع الطاقة الحرارية الشمسيّة أن تضمن انتاج الكهرباء بكميات كبيرة . استناداً إلى التقديرات، فانّ قدرة مصانع الطاقة الحراريّة الشمسيّة التي تعادل ٣٥٤ ميغاوات حالياً ستتجاوز الخمسة آلاف ميغاوات مع حلول العام٢٠١٥. ومع حلول العام ٢٠٢٠ سترتفع القدرة الإضافية بمعدّل يقارب 4500 ميغاوات كلّ عام، وقد تصل الطاقة الحراريّة الشمسيّة الاجماليّة حول العالم إلى قرابة ٣٠٠٠٠ ميغاوات، أي ما يكفي لتزويد ٣٠ مليون منزل بالطاقة.

أشعة الشمس للتدفئة والتبريد
تقوم الطاقة الحراريّة الشمسيّة على استخدام حرارة الشمس مباشرةً. يمكن لخزّان تجميع الطاقة الحراريّة الشمسيّة على السطح أن يؤمّن المياه الساخنة للمنزل وأن يساعد في تدفئته. تقوم الأنظمة الحراريّة الشمسيّة على مبدأ بسيط معروف منذ قرون، هو تسخين الشمس للمياه الموجودة في وعاء قاتم. تعتبر تقنيات الحرارة الشمسيّة الموجودة حاليّاً في السوق فعّالة ويمكن الاعتماد عليها بشكل كبير، وهي تؤمّن الطاقة الشمسيّة لمجموعة واسعة من الاستعمالات، بدءاً من المياه الساخنة في المنازل إلى تدفئة الأبنية السكنيّة والتجاريّة مروراً بتدفئة أحواض السباحة فضلاً عن التبريد بواسطة الطاقة الشمسيّة والتدفئة الصناعيّة وتحلية مياه الشفة

إنّ إنتاج المياه الساخنة للمنازل هو من أكثر استعمالات الطاقة الحراريّة الشمسيّة شيوعاً اليوم. وقد أصبحت في بعض البلدان ميّزة شائعة في الأبنية السكنيّة. ووفقاً للظروف ولبرنامج النظام، يمكن للطاقة الشمسيّة أن تؤمّن قرابة١٠٠% من الحاجة إلى المياه الساخنة. ويمكن للأنظمة الأوسع أن تغطي جزءاّ هاماً من الطاقة اللازمة للتدفئة. ثمة نوعان أساسيان من التكنولوجيا :

أنابيب مفرّغة
يعمل الماصّ داخل الأنبوب المفرّغ على امتصاص اشعة الشمس ويسخّن السائل في الداخل كما في اللوح الشمسي المسطح العادي. ويتم تلقي المزيد من الاشعاع بفضل العاكس خلف الأنابيب. ومهما كانت زاوية الشمس، يسمح الشكل الدائري لأنبوب التفريغ للإشعاعات بأن تصل إلى الماص مباشرة. وحتى في الأيام الغائمة، عندما يأتي الضوء من زوايا متعددة في آنٍ معاً يبقى جامع الأنبوب المفرّغ فعالاً جداً.

خزّان تجميع الطاقة الشمسيّة ذو اللّوح المسطّح هو في الأساس صندوق بغطاء زجاجي يوضع على السطح كالمَنوَر. في داخل الصندوق سلسلة من الأنابيب النحاسيّة مرتبطة ببعضها ببوصلات من النحاس. إنّ التركيبة كلّها مكسوّة بمادّة سوداء مصممة لحبس أشعة الشمس. هذه الأشعة تسخّن مياهاً وخليطاً مضاداً للجليد فيتحرّكان من الخزّان إلى سخّان المياه في القبو.

التبريد بواشطة أشعة الشمس ـ تستخدم مبردات الشمس الطاقة الحراريّة لاحداث البرد و/أو لازالة الرطوبة من الهواء كما تعمل الثلاجة أو نظام التكييف التقليدي. هذا الاستعمال مناسب جداً للطاقة الحراريّة الشمسيّة، بما أنّ الطلب على التبريد يرتفع غالباً مع ارتفاع حرارة الشمس. لقد تمّ اثبات نجاح التبريد بواسطة الطاقة الشمسيّة ، ويمكن أن نتوقّع استعماله على نطاق واسع في المستقبل، مع انخفاض كلفة التكنولوجيا، لاسيّما بالنسبة للأنظمة الصغيرة

 

[سمير ابو زور]

جزاكم الله خيرا

 

[EHV]

جزاك الله خيرا

موضوع رائع خصوصا ما يخص الطاقة الشمسية

 

[dina mohammed]

انا ابحث عن عمل ساعدوني

 

[عزمي فوزي ابراهيم]

مساء الخير الاخت دينا محمد انت خريجة اي مجال واي دولة لو في امكانية مساعدة تحياتي للجميع في المنتدى بعدين في اعلانات في المنتدى بتعلان للباحثين عن وضائف ربنا معك , اسعى يا عبد وسيب الباقي على ربنا يدبرو موفقة شكرا لمرورك

 

[منتظر النجار]

شكرااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااا

 

[م.محمد ياسر بلبل]

شكرا للجميع

 

[dina mohammed]

انا خريجة هندسة كهربية قسم قوي والات كهربية سنة 2007ولو استطعت مساعدتي يكون جزاءك الله كل خير وشكرا

 

[مصطفى ملازم]

جزاكم الله خيرا جميعا على المعلومات القيمة.

 

[عماد الوايلي]

شكرا لكم جميعا.................تقبلو مرووري.