» «
פאנלים סולאריים
איך פועלים פאנלים סולאריים?



רבים כבר יודעים שבניגוד לייצור חשמל מנפט וגז, שיש אותם בכמות מוגבלת בעולם ושייצור חשמל מהם נעשה בתהליכים הרסניים לכדור הארץ, ייצור חשמל מקרני השמש הוא טוב הרבה יותר.

פאנלים סולאריים (solar panels), אותם לוחות סולאריים שעל הגג או במקומות שונים לייצור חשמל, מאפשרים ליצור חשמל זול, בריא ורב,שאינו מבזבז משאבים מתכלים ואינו מזהם את כדור הארץ.

ייצור חשמל על ידי תאים סולאריים מבוסס על אפקט פוטו-וולטאי, ההופך את קרני השמש לחשמל. האפקט הזה מדבר על אור הפוגע בתא פוטו-חשמלי, שמורכב מחומרים המאפשרים להמיר את קרינת השמש לאנרגיה חשמלית. חיבור מוליכים חשמליים לשני החומרים הצמודים הללו ממיר את האנרגיה הזו לזרם חשמלי.

מבחינה מדעית, אם נפשט את התהליך, ייצור חשמל בשיטה זו מתבסס על כך שפגיעה בסיליקון, של פוטונים בעלי אנרגיה, המצויים בקרני השמש, גורמת למטענים חיוביים ושליליים, המצויים בחומר, לעבור ממצב סטאטי למצב דינאמי וליצור זרם חשמלי. אחרי המרה לזרם חילופין שמשמש ברשת החשמל של חברת החשמל, משמש החשמל הזה במערכת החשמל הרגילה.

אז התאים הסולאריים קולטים את קרני השמש, שעומדות לרשותנו בכמות לא מוגבלת, ומייצרים מהן חשמל. בכך הם מאפשרים לייצר חשמל נקי ובריא יותר, לחסוך ים של אנרגיה הדרושה להפקת נפט וגז מהאדמה ולמנוע עשן וזיהום אוויר משריפה של הנפט או הפחם, היקרים והמזהמים יותר.


כך מייצרים חשמל בפאנלים סולריים (מתורגם):

https://youtu.be/xKxrkht7CpY


כך פועל פאנל סולארי:

https://youtu.be/H0PaPTVhpjo


כך יכולות קרני השמש לייצר אנרגיה חשמלית:

http://youtu.be/YzbtvGmOYZQ


ומעט ממה שתאפשר לנו בין השאר אנרגיית השמש, אם ננצל אותה כראוי:

http://youtu.be/S6QJtado9dw
תא פוטו-וולטאי
מהם תאים סולאריים?



תא סולארי המבוסס על אנרגיה פוטו-וולטאית הוא התקן סולארי שמפיק אנרגיה חשמלית ישירה על ידי קליטת הקרינה האלקטרומגנטית של השמש, כלומר האור שלה. כיום עושים שימוש בלוחות סולאריים לייצור חשמל באופן פרטי ואף באופן מסחרי.

מיקום של לוחות סולריים על גג הבית מאפשר לייצר חשמל מאור השמש ואף למכור אותו לחברת החשמל. בעלי מבנים גדולים או שטחים להקמת חוות סולאריות משקיעים כיום כסף רב ומרכיבים מערכות סולריות על הגגות או בשטחים הפנויים ומוכרים את החשמל לחברת החשמל.


הנה סרטון על התאים הסולאריים המשמשים לייצור חשמל באופן פרטי על גג ביתך:

http://youtu.be/SHjmKPLJJ4U


כך פועלים הפאנלים הסולאריים (מתורגם):

https://youtu.be/xKxrkht7CpY


הנה פרסומת לפאנלים סולאריים לגג הבית:
http://youtu.be/mAvjT1QKJTI


וכיום מנצלים גופים בעלי מבנים גדולים את האפשרות להתקין גגות סולאריים ולהרוויח כסף מהגג שלהם:

http://youtu.be/oYjYTx6Qilg
דוד שמש
כיצד דודי השמש מייצרים מים חמים?



דודי השמש, ביחד עם הקולטים, מהווים מערכת לחימום מים באמצעות אנרגיית השמש. זהו מתקן סולארי פשוט יחסית לחימום מים, לרוב לשימוש ביתי, אם כי עושים בו לא פעם גם שימוש בתעשייה. הדוד הוא המתקן הנפוץ ביותר כיום הפועל על אנרגיה סולארית בלבד.

אמנם דוד השמש נולד כבר במאה ה-18, אבל דודי השמש המודרניים הם ככל הנראה פיתוח של החוקר הישראלי ד"ר צבי תבור. תבור, מחלוצי השימוש באנרגיה סולרית בישראל ואחד מהחוקרים החדשניים בעולם בתחום זה, פיתח כבר בשנות ה-50 את דוד השמש. בעזרת קולטים הצליח דוד השמש של תבור לחמם את צינורות המים המתפתלים בקולטי השמש ומשם עברו המים לדוד עצמו. מהדוד נמשכים המים אל ברזי המים הדירתיים, כל אימת שפותחים את הברז של המים החמים.


הנה סרטון על קולטי השמש ודרך פעולתם:

http://youtu.be/7S5O-R2A0hw


כך פועלים הלוחות הסולאריים שעליהם דוד השמש מתבסס (מתורגם):

https://youtu.be/xKxrkht7CpY
מגדלים סולאריים
אילו מבנים ייצרו חשמל בעתיד?



המירוץ לייצור חשמל ואנרגיה נקיים ולא מתכלים הוא בעיצומו. חברות רבות בעולם מנסות לחשוב על רעיונות יצירתיים לייצור של אנרגיה מהשמש, הרוח והמים. חברות שונות כבר בנו דגמים בגודל טבעי של איים סולאריים שמייצרים חשמל מהשמש בלבד. איים כאלה ירוצפו בלוחות סולריים, קולטים סולריים של קרני השמש, שימירו את החום של קרני הזמש לאנרגיה חשמלית.

הכוונה היא שאם הדגמים הללו יוכחו ככדאיים, כבר בעשור הבא יתחילו בבניית איים כאלו בלב ים. רעיונות אחרים עדיין בשלב הסקיצות ובדיקת התכנות, ביניהם גשרים לייצור חשמל ומגדלים סולאריים שייצרו אנרגיה מאוויר חם שעולה ואוויר קר שיורד.


הנה התכנית של איים סולאריים לייצור חשמל:

http://youtu.be/D1XyR3YOVZQ


אבטיפוס של האי הסולארי כבר נבנה:

http://youtu.be/TcC3WHkAnuM


הנה גשרים שיוכלו להיות תחנות כוח של ממש:

http://youtu.be/TkaPjhYuPtQ


אולי הפתרון הוא מגדלים סולאריים בגובה של קילומטר:

http://youtu.be/0tWlP0knKQU

לוחות סולאריים

אנרגיית השמש
איך מפיקים אנרגיה מקרני השמש?



קרני השמש יכולות לשמש לייצור חשמל. תאים סולאריים קולטים את קרני השמש ומייצרים מהן חשמל.

בשנים האחרונות, מתקינים אנשים רבים על גג ביתם קולטים סולאריים ומייצרים חשמל. את החשמל הם מוכרים לחברת החשמל. כך ניתן לייצר חשמל נקי יותר ולחסוך עשן וזיהום אוויר משריפה של הנפט או הפחם, היקרים והמזהמים יותר.


הנה סרטון שמראה כיצד קרני השמש יכולות לייצר אנרגיה חשמלית:

http://youtu.be/YzbtvGmOYZQ


הנה מעט ממה שתאפשר לנו בין השאר אנרגיית השמש, אם ננצל אותה כראוי:

http://youtu.be/S6QJtado9dw
העץ הסולארי
מהו העץ הסולארי?



אם תראו בשנים הקרובות עץ מוזר, עם גזע וענפים ופנלים סולאריים במקום עלים, דעו שאתם חוזים ב"עץ הנדיב". אבל זה לא אותו עץ נדיב מהסיפור המרגש מאת של סילברסטיין, אלא עץ סולארי ששמו eTree. העץ הזה מייצר חשמל מאנרגיית השמש ומאפשר לאנשים לטעון את הטלפון הסלולארי שלהם, מספק אינטרנט אלחוטי Wi-Fi חופשי, מים קרים, פינת מידע ואפילו קצת אור בלילה.

"העץ הסולארי" הוא רעיון ופיתוח של כמה יזמים שהחליטו לעשות מעשה ולשלב את טובת הסביבה, חשמל נקי וטובת בני-האדם. לא ברור כמה רשויות ועיריות ירצו להשקיע את הממון הנדרש להקמת עצים כאלה, אבל היוזמה החדשנית, כולה ישראלית אגב, מסקרנת רבות מהן בעולם כולו.


הנה סרטון שמציג את המיזם של "העץ הנדיב":

http://youtu.be/gCAdxeH0ITg
ספינה סולארית
מהי הספינה הסולארית?



בשנת 2010 יצאה מנמל מונקו יאכטה מוזרה, הספינה הסולארית "טוראנור פלאנט-סולאר" (Turanor PlanetSolar). מטרתה של ספינת הקטאמרן הזו הייתה להקיף את העולם, כשהיא מונעת באנרגיית השמש בלבד.

פחות משנתיים אחר-כך ולאחר שעברה 60,000 קילומטרים, על גבי 3 אוקיינוסים, הפכה ה"טוראנור" בשנת 2012 לספינה הסולארית הראשונה בהיסטוריה שהקיפה את העולם.

יזם בניית הספינה הסולארית המהפכנית הזו הוא מהנדס האלקטרוניקה השווייצרי רפאל דומיאן, המאמין באנרגיה ירוקה ובנחיצות המעבר למקורות אנרגיה לא מתכלים ונקיים. בעקבות גיבורי המסע מסביב לעולם של הסופר ז'ול ורן, החליט דומיאן לצאת למסע חסר-תקדים מסביב לעולם, כשהוא שט על גבי ספינת קאטמרן שמונעת באנרגיה סולארית בלבד.

היתרון של מבנה הקטמרן הוא בכך שבמקום לשוט על הגלים, סירה כזו "חותכת" את גלי הים, כשהיא מונחת בגובה של 8 מטרים, מעל שתי "סירות" צרות, מה שמקטין את שטח המגע שלה עם המים וחוסך אנרגיה רבה. כך יכולה הספינה לנצל את כוחם של 4 המנועים החשמליים שלה היטב, ולגמוא מרחקים עצומים, על אף שטחה הגדול. היא עושה זאת, אגב, במהירות נמוכה מאד של 13 קילומטרים לשעה.

מקור השם "טוראנור" הוא מסינדרין, השפה הידועה מספרי "שר הטבעות". משמעותה המילה שם הוא "כוח השמש".

ביחד עם אימו שטרוכר, שותף גרמני עשיר, בנה דומיאן את הספינה הסולארית שלו וריצף את כולה בלוחות סולאריים, קולטי קרניים שממירים את החום שלהן והופכים אותו לאנרגיה חשמלית.

השניים הקיפו את עצמם בצוות בינלאומי שתרם לבניית ספינה חדשנית, המנצלת את אנרגיית קרני השמש היטב (עם 38,000 קולטי שמש!), מקטינה את המשקל ומשמרת את האנרגיה היטב, כדי שתוכל לשייט גם בתנאים של מזג אוויר בעייתי. הם ניצלו חומרים קלים וחזקים כמו קרבון לבניית הספינה, יישמו פתרונות מזהירים בתכנון וההנדסה של הספינה ויישמו תכנון אווירודינמי יעיל במיוחד.


הנה תכנון הספינה ומסלול ההפלגה הסולרית מסביב לעולם בהילוך מהיר:

https://youtu.be/n7fAnFuvPXU


הסירה הסולארית יוצאת להקיף את העולם:

https://youtu.be/WDN781I7vmc


והנה סיפור ההפלגה המדהימה הזו, שכולה מבוססת על אנרגיית השמש:

https://youtu.be/lcbFWo00jM4
מפרש שמש
מהם מפרשי השמש שבחלל?



כבר בשנת 1920 הגה מהנדס הרקטות הסובייטי פרידריך זנדר את הרעיון הנועז והחדשני שחלליות בעתיד יוכלו לטוס באמצעות הנעה חללית שמבוססת על לחץ קרינה. הרעיון היה ונשאר פשוט - מפרש שמש שיוצמד לחללית יאפשר לה לאגור קרינה מאור השמש וליצור את האנרגיה הנחוצה למסעות ארוכים בחלל.

מפרש השמש הוא משטח גדול, ממש כמו מפרש, שנהדף כשפוגעת בו קרינה של כוכב וההדף הזה הוא המטיס אותו ואת החללית שאליה הוא מוצמד. ממש כמו מפרש רוח, תוכל החללית לשייט בין כוכבים, בעזרת מפרשי השמש שלה.

במשך כמעט מאה שנים, נשאר מפרש השמש רעיון תיאורטי, אך בשנים האחרונות הטכנולוגיה הגיעה ליכולות של ממש בייצור של מפרשי שמש שמספקים מספיק אנרגיה למעוף בחלל. הניסויים שנעשו במסלול ארץ נמוך, נחלו הצלחות מסוימות. על אף שהחללית קוסמוס 1 ששוגרה ב-2005 אבדה בחלל, בלי קשר למפרש השמש שלה, שוגרו שוב מפרשי חלל והביאו חלליות עד לכוכב נוגה.


הנה מפרשי השמש של החלליות שהוצעו כבר בשנות ה-70:

https://youtu.be/-cEXKu_Onlk


כך יישלח לחלל מפרש שמש כזה:

https://youtu.be/r1uJTzGoM14


הנה הסבר של ההגיון במפרשים הללו:

https://youtu.be/8LmePYdraoU


הנה תכניות מוקדמות של המפרשים לשמש:

https://youtu.be/FPlZ0MNHerw


והחללית "הליוס" שמתוכננת לטוס עם מפרש שמש אל מחוץ למערכת השמש:

http://youtu.be/4F97NdwvmUM


והנה התכניות ללוויינים עם מפרשי שמש, שישלחו אנרגיה לכדור הארץ:

http://youtu.be/3JLczDmRneE


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.