47,332
עריכות
שינויים
דף חדש: '''אנרגיה סולארית''' או '''אנרגיית שמש''' היא אנרגיה שמקורה בקרינת השמש. אנרגיה סולארית היא מקור האנרגיה ה...
'''אנרגיה סולארית''' או '''אנרגיית שמש''' היא אנרגיה שמקורה בקרינת השמש. אנרגיה סולארית היא מקור האנרגיה העיקרי של הביוספרה במשך מיליארדי שנים, והיא האחראית גם ליצירת סוגי אנרגיה אחרים כמו חלק מהרוחות המספקות [[אנרגיית רוח]], או של זרמים באוקיינוסים. זהו סוג של [[אנרגיה מתחדשת]] שנעשה בו שימוש בטכנולגיות מסורתיות במשך מאות שנים.
יש מספר יישומים המשתמשים באנרגיית שמש:
* פוטוסינתזה בצמחים ואצות.
* חימום (לקבלת מים חמים, חימום מבנים, בישול ואפיה).
* יצירת חשמל (לוחות פוטווולטרים, מנועי חום), בין היתר למקומות נידחים כמו לוויינים, ציוד מרוחק או חוות מבודדות.
* תחבורה (מכונית סולארית, ספינה סולארית).
* התפלה של מי ים.
===תפקיד בטבע===
ללא אנרגיה סולארית לא יהיו חיים בכדור הארץ. השמש מחממת את הכדור ומאפשרת למים להשאר במצב נוזלי. כמות רבה מידי של אנרגיית שמש עלולה לגרור ל[[התחממות עולמית]] (גם ללא [[אפקט החממה]]) וכמות מעטה מידי עלולה לגרום לקירור עולמי. אנרגיית השמש היא הספק העיקרי של חום המאפשר קיום של חיים.
אנרגיית השמש מאדה כמויות עצומות של מים מהאוקיינוסים והפיכתם לענני גשם דבר שמאפשר את מחזור המים בטבע ואת הקיום של חיים ביבשה. לאנרגיית השמש תפקיד מרכזי במחזורי העונות, באקלים ובזרמים של רוחות וזרמים באוקיינוסים, לכל אלו השפעה נוספת על הביוספרה ועל האדם.
השמש מספקת כמעט את כל האנרגיה המקיימת את הביוספרה, על ידי תהליך הפוטוסינתזה בצמחים ובאצות, שמהווים את בסיס מארג המזון ומספקים מקור אנרגיה ראשוני לכלל היצורים החיים האחרים להתקיים (היוצאים מהכלל הם מיני חיידיקים החיים בארובות גופרית חמות). הפוטוזסינתה הוא התהליך העיקרי שבו אנרגיה אן-אורגנית נכנסת למערכת הביוספרית, והופכת לאנרגיה אורגנית. אם כי למעשה צורות חיים שונות מנצלות אנרגיות אחרות כדי לחסוך באנרגיה - ציפורים משתמשות בזרמי אוויר חם, ודגים בזרמי המים באוקיינוסים.
==שימושים בידי האדם==
אנרגית שמש נמצאת מסביבנו בשפע, בכמויות העולות בהרבה על התצרוכת האנושית, אולם קיים קושי טכנולוגי בהפקה שלה ובאגירה שלה. חסרונותיה הבולטים של אנרגיה זו הם העלות הכלכלית שלה, העלות האנרגטית שלה, אי-סדירות הפקתה כתוצאה מעננות, מחזורי העונות והימים, זמינות שלה במקומות מעוטי שמש והקושי לאגור אותה.
===ייבוש ואידוי מים===
* במדינות רבות משתמשים עדיין בחבלי כביסה או במקלות כביסה ארוכים כדי לייבש את הכביסה בשמש. במדינות אחרות, משתמשים במייבשי כביסה.
* אידוי ים להפקת מלחים מתבצע גם הוא באמצעות אנרגיית השמש.
===חימום===
* '''[[דוד שמש]]''' : בארץ נעשה באנרגיה סולרית שימוש רב בהמצאה המקומית של דודי השמש לחימום מים (כ95% מבתי האב), שחוסכים כ3-4 אחוז מתצרוכת החשמל. (על פי החוק הישראלי כל בית חדש שנבנה חייב להיות מצויד בקולטי שמש). אבל לא נעשה בו שימוש מסחרי להפקת חשמל.
* תנור שמש: לאפיה ובישול.
* חימום מבנים על ידי השמש: בעונות הקרות על ידי בניה נכונה שמאפשרת חדירת אור וחום למבנה בשעות היום.
* חממה: גידול צמחים באקלים שהיה עשוי להיות קר מידי עבורם או האצת גדילה של שתילים.
===הפקת חשמל===
; '''[[תא פוטו-וולטאי]]''' : מתקן המאפשר המרה ישירה של אנרגיית האור מהשמש ל[[חשמל]] על בסיס [[האפקט הפוטו אלקטרי]]. הניצולת של תא כזה היא נמוכה, (כ-15%) ומחירו יקר, בשל טכנולוגית הייצור המורכבת שלו. כיום מתמקדות מספר חברות במזעור התאים הסולאריים לגדלים זעירים ביותר (כ-100 [[ננומטר]]ים), ולשיטות ייצור מתקדמות המאפשרות הדפסה של התאים על יריעות פלסטיק, דבר שיוזיל את עלות הפקת החשמל בדרך הזו.
;'''[[טורבינה סולארית]]''' : מתקן הממיר קרינת השמש לקיטור, אשר מניע טורבינות שייצרו חשמל. שיטה זו נחשבת למבטיחה ומחיר החשמל בשיטה זו עשוי להגיע למחירו בשיטות הקיימות היום. מספר חברות ישראליות עוסקות בפיתוח תחום זה - ביניהן "[[אנרטי גלובל]]", "[[אורמת]]", "[[לוז]]" ו[[סולל]]"
:[[מגדל השמש]] שנבנה ב[[מכון ויצמן למדע]] פועל בשיטה דומה, זהו מגדל המיועד לאסוף קרינת שמש משטח גדול, וזאת בעזרת מספר רב של מראות המרכזות את אור השמש אל קולט שנמצא בראש מגדל. הקולט מחמם אוויר דחוס המניע טורבינה<sup>[http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=3748&id=5]</sup>.
; '''המרה תרמו-חשמלית''': המרת החום ישירות לאנרגיה חשמלית על ידי שימוש בצמד מתכות. הפרשי חום בין המתכות גורמים להווצרות זרם חשמלי היוצא מהן, ולהיפך, העברת חשמל במתכות עשויה לגרום להתקררות המתכת האחת בעוד השנייה מתחממת. יעילות מערכות אלו קטנה יחסית.
; '''[[ארובת שרב|ארובות שרב]]''' ו'''[[מגדל סולארי|מגדלים סולאריים]]''' : עיקרו של הרעיון הוא ניצול חום השמש לשם הפקת אנרגית רוח מלאכותית בתוך מבנה סגור. הרעיון מבוסס על בניית ארובה גבוהה במקום חם, יבש, וקרוב לים, בצורת צינור אנכי, בגובה של כקילומטר וברוחב של כחמש מאות מטרים. מי ים נשאבים לראש המגדל ומרוססים על האוויר החם שמתקרר ונע מטה במהירות של עד כ-80 קמ"ש, ומניע טורבינות לייצור חשמל, כאשר הוא יוצא דרך פתחים מיוחדים שבבסיס המגדל. השיטה תאפשר גם [[התפלת מים|התפלה של מים]] כתוצר לוואי של התהליך. חסרונות שיטה זו הן: מחירה, חוסר המודולריות שלה, ההעדר ניסיון בפועל עם מבנים בסדר גודל דומה<sup>[http://www2.ari.net/zwirnm/arubot.htm]</sup>.
:השיטה מבוססת על רעיון של מהנדס גרמני בשם [[שלייך ברגרמן]], לבניית מגדל סולארי. מגדל זה דומה בעקרון פעולתו לארובות השרב, אלא שבו האוויר זורם בכיוון הפוך. יתרונו נעוץ בכך, שאין בו תלות במים ומחירו נמוך בהרבה ממחיר ארובות השרב הישראלי. ברגרמן בנה בעבר מגדל דומה בגובה 200 מטר, בתחנת כוח בספרד ב-[[1982]]. ב[[אוסטרליה]] חברת אינורומישין<sup>[http://www.enviromission.com.au]</sup> יוזמת הקמה של מגדל סולארי, בגובה של קילומטר. למגדל יהיה סמוך לקרקע בסיס זכוכית ברוחב של 7 קילומטרים. בסיס זה יקלוט את חום השמש, והאוויר שבו יחומם כתוצאה מכך ל-70 מעלות ויזרום ב-32 טורבינות לראש המגדל, שבו הטמפרטורה תעמוד רק על 20 מעלות. מגדל זה יוכל לספק תפוקת חשמל של 200,000 בתי אב. עלותו מוערכת ב-56 מיליוני דולרים.
===התפלת מי ים===
==קישורים חיצוניים==
* [http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_power בויקיפדיה האנגלית]
[[קטגוריה:אנרגיה מתחדשת|סולארית]]
יש מספר יישומים המשתמשים באנרגיית שמש:
* פוטוסינתזה בצמחים ואצות.
* חימום (לקבלת מים חמים, חימום מבנים, בישול ואפיה).
* יצירת חשמל (לוחות פוטווולטרים, מנועי חום), בין היתר למקומות נידחים כמו לוויינים, ציוד מרוחק או חוות מבודדות.
* תחבורה (מכונית סולארית, ספינה סולארית).
* התפלה של מי ים.
===תפקיד בטבע===
ללא אנרגיה סולארית לא יהיו חיים בכדור הארץ. השמש מחממת את הכדור ומאפשרת למים להשאר במצב נוזלי. כמות רבה מידי של אנרגיית שמש עלולה לגרור ל[[התחממות עולמית]] (גם ללא [[אפקט החממה]]) וכמות מעטה מידי עלולה לגרום לקירור עולמי. אנרגיית השמש היא הספק העיקרי של חום המאפשר קיום של חיים.
אנרגיית השמש מאדה כמויות עצומות של מים מהאוקיינוסים והפיכתם לענני גשם דבר שמאפשר את מחזור המים בטבע ואת הקיום של חיים ביבשה. לאנרגיית השמש תפקיד מרכזי במחזורי העונות, באקלים ובזרמים של רוחות וזרמים באוקיינוסים, לכל אלו השפעה נוספת על הביוספרה ועל האדם.
השמש מספקת כמעט את כל האנרגיה המקיימת את הביוספרה, על ידי תהליך הפוטוסינתזה בצמחים ובאצות, שמהווים את בסיס מארג המזון ומספקים מקור אנרגיה ראשוני לכלל היצורים החיים האחרים להתקיים (היוצאים מהכלל הם מיני חיידיקים החיים בארובות גופרית חמות). הפוטוזסינתה הוא התהליך העיקרי שבו אנרגיה אן-אורגנית נכנסת למערכת הביוספרית, והופכת לאנרגיה אורגנית. אם כי למעשה צורות חיים שונות מנצלות אנרגיות אחרות כדי לחסוך באנרגיה - ציפורים משתמשות בזרמי אוויר חם, ודגים בזרמי המים באוקיינוסים.
==שימושים בידי האדם==
אנרגית שמש נמצאת מסביבנו בשפע, בכמויות העולות בהרבה על התצרוכת האנושית, אולם קיים קושי טכנולוגי בהפקה שלה ובאגירה שלה. חסרונותיה הבולטים של אנרגיה זו הם העלות הכלכלית שלה, העלות האנרגטית שלה, אי-סדירות הפקתה כתוצאה מעננות, מחזורי העונות והימים, זמינות שלה במקומות מעוטי שמש והקושי לאגור אותה.
===ייבוש ואידוי מים===
* במדינות רבות משתמשים עדיין בחבלי כביסה או במקלות כביסה ארוכים כדי לייבש את הכביסה בשמש. במדינות אחרות, משתמשים במייבשי כביסה.
* אידוי ים להפקת מלחים מתבצע גם הוא באמצעות אנרגיית השמש.
===חימום===
* '''[[דוד שמש]]''' : בארץ נעשה באנרגיה סולרית שימוש רב בהמצאה המקומית של דודי השמש לחימום מים (כ95% מבתי האב), שחוסכים כ3-4 אחוז מתצרוכת החשמל. (על פי החוק הישראלי כל בית חדש שנבנה חייב להיות מצויד בקולטי שמש). אבל לא נעשה בו שימוש מסחרי להפקת חשמל.
* תנור שמש: לאפיה ובישול.
* חימום מבנים על ידי השמש: בעונות הקרות על ידי בניה נכונה שמאפשרת חדירת אור וחום למבנה בשעות היום.
* חממה: גידול צמחים באקלים שהיה עשוי להיות קר מידי עבורם או האצת גדילה של שתילים.
===הפקת חשמל===
; '''[[תא פוטו-וולטאי]]''' : מתקן המאפשר המרה ישירה של אנרגיית האור מהשמש ל[[חשמל]] על בסיס [[האפקט הפוטו אלקטרי]]. הניצולת של תא כזה היא נמוכה, (כ-15%) ומחירו יקר, בשל טכנולוגית הייצור המורכבת שלו. כיום מתמקדות מספר חברות במזעור התאים הסולאריים לגדלים זעירים ביותר (כ-100 [[ננומטר]]ים), ולשיטות ייצור מתקדמות המאפשרות הדפסה של התאים על יריעות פלסטיק, דבר שיוזיל את עלות הפקת החשמל בדרך הזו.
;'''[[טורבינה סולארית]]''' : מתקן הממיר קרינת השמש לקיטור, אשר מניע טורבינות שייצרו חשמל. שיטה זו נחשבת למבטיחה ומחיר החשמל בשיטה זו עשוי להגיע למחירו בשיטות הקיימות היום. מספר חברות ישראליות עוסקות בפיתוח תחום זה - ביניהן "[[אנרטי גלובל]]", "[[אורמת]]", "[[לוז]]" ו[[סולל]]"
:[[מגדל השמש]] שנבנה ב[[מכון ויצמן למדע]] פועל בשיטה דומה, זהו מגדל המיועד לאסוף קרינת שמש משטח גדול, וזאת בעזרת מספר רב של מראות המרכזות את אור השמש אל קולט שנמצא בראש מגדל. הקולט מחמם אוויר דחוס המניע טורבינה<sup>[http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=3748&id=5]</sup>.
; '''המרה תרמו-חשמלית''': המרת החום ישירות לאנרגיה חשמלית על ידי שימוש בצמד מתכות. הפרשי חום בין המתכות גורמים להווצרות זרם חשמלי היוצא מהן, ולהיפך, העברת חשמל במתכות עשויה לגרום להתקררות המתכת האחת בעוד השנייה מתחממת. יעילות מערכות אלו קטנה יחסית.
; '''[[ארובת שרב|ארובות שרב]]''' ו'''[[מגדל סולארי|מגדלים סולאריים]]''' : עיקרו של הרעיון הוא ניצול חום השמש לשם הפקת אנרגית רוח מלאכותית בתוך מבנה סגור. הרעיון מבוסס על בניית ארובה גבוהה במקום חם, יבש, וקרוב לים, בצורת צינור אנכי, בגובה של כקילומטר וברוחב של כחמש מאות מטרים. מי ים נשאבים לראש המגדל ומרוססים על האוויר החם שמתקרר ונע מטה במהירות של עד כ-80 קמ"ש, ומניע טורבינות לייצור חשמל, כאשר הוא יוצא דרך פתחים מיוחדים שבבסיס המגדל. השיטה תאפשר גם [[התפלת מים|התפלה של מים]] כתוצר לוואי של התהליך. חסרונות שיטה זו הן: מחירה, חוסר המודולריות שלה, ההעדר ניסיון בפועל עם מבנים בסדר גודל דומה<sup>[http://www2.ari.net/zwirnm/arubot.htm]</sup>.
:השיטה מבוססת על רעיון של מהנדס גרמני בשם [[שלייך ברגרמן]], לבניית מגדל סולארי. מגדל זה דומה בעקרון פעולתו לארובות השרב, אלא שבו האוויר זורם בכיוון הפוך. יתרונו נעוץ בכך, שאין בו תלות במים ומחירו נמוך בהרבה ממחיר ארובות השרב הישראלי. ברגרמן בנה בעבר מגדל דומה בגובה 200 מטר, בתחנת כוח בספרד ב-[[1982]]. ב[[אוסטרליה]] חברת אינורומישין<sup>[http://www.enviromission.com.au]</sup> יוזמת הקמה של מגדל סולארי, בגובה של קילומטר. למגדל יהיה סמוך לקרקע בסיס זכוכית ברוחב של 7 קילומטרים. בסיס זה יקלוט את חום השמש, והאוויר שבו יחומם כתוצאה מכך ל-70 מעלות ויזרום ב-32 טורבינות לראש המגדל, שבו הטמפרטורה תעמוד רק על 20 מעלות. מגדל זה יוכל לספק תפוקת חשמל של 200,000 בתי אב. עלותו מוערכת ב-56 מיליוני דולרים.
===התפלת מי ים===
==קישורים חיצוניים==
* [http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_power בויקיפדיה האנגלית]
[[קטגוריה:אנרגיה מתחדשת|סולארית]]