الطاقة الشمسية الحرارية : تعتبر هى أقدم تطبيق عرفه الانسان و استعمله قبل ظهور أى نوع من أنواع الطاقة الأخرى، و مع التطور التكنولوجى فقد زاد الاهتمام جداً بتلك التكنولوجيا الواعدة و تطويرها, نظراً لان هذا النوع من الطاقة الشمسية ذو كفاءة أحسن من الطاقة الشمسية الفولتوضوئية، فلو قارنا مثلاً محطة توليد كهرباء بالطاقة الشمسية الحرارية مقارنة بأخرى فولتوضوئية لوجدنا أن الاولى تعمل على مدار ال24 ساعة على عكس المحطة الفولتضوئية التى تعمل نهاراً فقط. و الوطن العربى الذى نسكن فيه هو من أنسب الأماكن فى العالم للطاقة الشمسية الحرارية لأنه من المناطق الحارة على مدار السنة,  هذا و يتم حاليا الاستفادة منها فى مجالات متعددة:

 

أستخدامات الطاقة الشمسية الحرارية:

• تسخين المياه, سواء للاغراض المنزلية او الصناعية أو التجارية، و أفضل مثال لذلك هو السخانات الشمسية.
• يتم استعمال الطاقة الشمسية الحرارية فى تدفئة الاماكن, أما عن طريق تسخين الهواء مباشرة باستخدام مجمعات شمسية خاصة, أو عن طريق تسخين مائع تسخين يقوم باكتساب الحرارة فى المجمعات الشمسية التقليدية, ثم يمر هذا المائع فى مبادل حرارى أو ملف تسخين يكون موجود داخل المكان البارد المراد تدفئته, فيفقد هذا المائع حرارته عن طريق الانتقال الحرارى الى هذا المكان البارد.
• تحلية مياه البحر, و يتم هذا أيضاً أما عن طريق مجمعات شمسية كثيرة ذات كفاءة عالية لتبخير المياه المراد تحليتها, أو عن طريق أحدى الطرق المستخدمة لتركيز أشعة الشمس و التى تؤدى أيضاً الى توصيل المياه الى درجة حرارة الغليان, ثم يتم تكثيفها بعد ذلك للحصول على مياه منزوعة الاملاح.
• تدفئة حمامات السباحة فى فصل الشتاء, عن طريق استعمال عدد كبير من المجمعات الشمسية و التى بامكانها تجميع درجة الحرارة الازمة لتسخين المياه, و كذلك طلمبات مياه و دائرة تحكم.
• يتم الأستفادة ايضا منها فى تجفيف المحاصيل الزراعية عن طريق نزع الرطوبة منها لحفظها، و أصبح هناك تصميمات مختلفة للمجفات الشمسية الحديثة, و تختلف تلك المجففات تبعاً لنوع المحصول الزراعى المراد تجفيفه و أيضاً حسب شكل المجفف. فهناك مجففات من الانواع البرجية و التى تستخدم فى تجفيف الحبوب و البقول و ما شابه, و هناك أيضاً المجففات المستوية لتجفيف المحاصيل كبيرة الحجم مثل الخضار و الفاكهة و التمور.
•  الطباخات الشمسية و هى فكرة قديمة و لكن تم تطويرها الان و تحديثها, بحيث أصبحت وسيلة سهلة لطهى الطعام فى الاماكن الصحراوية و التى لا يتوافر فيها البوتجاز التقليدى .
• و كذلك يتم استعمالها فى أنظمة التبريد الامتصاصية, عن طريق تسخين الليثيوم بروميد باستخدام المجمعات الحرارية الشمسيةالعادية, و التى تستخدم فى تسخين الماء.
•  فى توليد الكهرباء, عن طريق تركيز أشعة الشمس, يتم تسخين مائع الى درجات حرارة عالية جداً (قد يكون هذا المائع: ماء او زيت أو ملح أو غاز مثل النيتروجين)، ثم يتم استخدام هذا المائع الساخن جداً فى الحصول على البخار عن طريق مبادل حرارى خاص. و فى النهاية يتم استخدام هذا البخار فى توليد الكهرباء, عن طريق استخدام أنواع خاصة من المحركات لتوليد الكهرباء أو عن طريق استخدام التوربينات البخارية التقليدية، و المثال على ذلك محطة كهرباء الكريمات فى مصر.

 

 

 

كيف يمكن لنا الاستفادة من الطاقة الشمسية الحرارية فى حياتنا اليومية؟

• يمكن لنا أن نستفيد من الطاقة الشمسية الحرارية عن طريق استعمال السخانات الشمسية فى منازلنا للحصول على الماء الساخن مجاناً و بذلك نستطيع تخفيض فواتير الكهرباء و الغاز الطبيعى. 

 

ماهى الفوائد التى تعود علينا عند استعمال السخان الشمسى؟

• توفير ما لا يقل عن 25% من فاتورة الكهرباء فى حالة استخدام السخان الكهربى، أو توفير ثلث قيمة فاتورة الغاز فى حالة استخدام سخان الغاز الطبيعى.
• تركيب السخان الشمسى يغنى عن تركيب عدة سخانات داخل البيت مما يعتبر توفير مادى مباشر، فمثلا لو أفترضنا أن أسرة صغيرة تسكن فى شقة بها عدد 2 حمام و مطبخ, فهذا يعنى أنه يلزمهم تركيب عدد 3 سخان تقليدى و ما يلزمهم من مصاريف تركيب, و لكن لو قاموا بتركيب سخان شمسى فأنه سخان واحد بسعة 200 لتر سوف يكفى جميع احتياجاتهم اليومية و سوف يحل محل تركيب 3 سخانات. هذا معناه أنه هناك توفير فى التكلفة الابتدائية و أيضاً توفير فى مصاريف التشغيل كما ذكر فى الفقرة السابقة. 

• فى حالة استخدام السخان الشمسى فأنه يكون بمثابة استثمار جيد!!!! حيث ان سعره أصبح فى متناول الجميع, بالاضافة الى أنه عمره الافتراضى طويل, و قد يتعدى ال 25 سنة “هذا فى حالة شراء سخان شمسى ذو جوده عاليه”، و عادة ما يكون فترة استرداد تكاليف تركيب السخان الشمسى فى فترة لا تتجاوز ال ثلاث سنوات, بعدها يكون لدينا مصدر مجانى للحصول على احتياجتنا من الماء الساخن مجاناً بدون أى تكاليف لكهرباء أو غاز طبيعى مدى الحياة. 

• السخان الشمسى أكثر أماناً من استعمال السخان الكهربائى أو من استعمال سخان الغاز الطبيعى، حيث أنه لا يتم تركيبه داخل الشقة, و لكن يتم تركيبه فى أعلى المبنى, و بذلك يكون آمن من الاخطار الكهربية أو أخطار تسرب الغاز……..و بهذا لا يكون لدينا خطر الماس الكهربى, أو الانفجار أو الأختناق لا قدر الله و نكون قد تخلصنا من  أحتمالية تلك الأخطار  المهددة الموجودة فى حالة أستخدام السخانات الأخرى. 

• توفير المكان داخل الحمام و المطبخ “يعطي مساحة أكبر في الحمـام والمطبخ”, و تحسين الشكل الجمالى للمنزل بشكل عام. حيث أن تركيب السخانات الشمسية فوق الاسطح يعطى شكل جمالى رائع، هذا بالاضافة الى عدم وجود السخانات التقليدية داخل الحمام يوفر مساحة أضافية، هذا بالاضافة الى تحسين الشكل الجمالى أيضا للحمام و المطبخ،حيث أن السخان الشمسى لا يتطلب وجود مدخنة مثل سخان الغاز, و التى تؤدى الى تكسير الجدران و تشويه منظرها.

• المياه الموجودة داخل تنك السخان الشمسى صحية أكثر من الموجودة بداخل تنك السخان الكهربائى!!!!! لانها تتحرك باستمرار ما بين المجمعات الشمسية و التنك نتيجة فرق الكثافة, و بالتالى تـحـرك المـيـاه يمـنـع الترسب والفطريات لذلك فأن استعمال الماء من السخانات الشمسية ليس له أضرار بالصحة. و كذلك لا ينتج منه غازات ضارة بالصحة مثل الغازات التى تنتج من استعمال سخان الغاز داخل المنزل.

• لا يحتاج الى صيانات كثيرة مثل السخانات الغاز و الكهرباء: فلا تحتاج إلى تغيير بطارية أو جوانات أو محابس أو قطع غيار أخرى, فبالتالى هو موفر أكثر و صياناته يمكن أن تكون على هيئة زيارة واحده فقط سنوياً.

• التنك الكبير الموجود فى السخان الشمسى يضمن وجود كمية كبيرة من المياه الساخنة الجاهزة للاستعمال الفورى و هذا غير موجود فى السخانات الكهرباء.

• صديق للبيئة: استعمال السخان الشمسى يقلل من الانبعاثات الضارة بالبيئة, حيث أن استخدام سخان الغاز أو الكهرباء يؤدى الى استعمال أحدى وسائل الطاقة التقليدية و حرقها، و ما ينتج عن ذلك من انبعاث غازات مضرة بالبيئة مثل الاكاسيد النيتروجينية و غاز أول أكسيد كربون، لذلك فأن استعمال السخان ليس له فقط مردود مادى مباشر و لكن له أيضاً أثر بيئى بالحفاظ على الهواء الذى نعيش فيه و تقليل الملوثات التى تنبعث عند حرق المواد الهيدروكربونيةسواء لتوليد الكهرباء أو عن طريق حرقها مباشرة فى سخانات الغاز.