المجمعات الشمسية Solar Collectors

يتطلب الاستخدام الفعال للطاقة الشمسية ضرورة تحويلها من موجات كهرومغناطيسية الى أحد أشكال الطاقة الشائعة الاستعمال (حرارية، كهربائية، فوتو كيميائية) لاستخدامها من ثم في تلبية واحدة أو أكثر من حاجات البشر. ومن أجل تحقيق هذا الغرض يتطلب الأمر استعمال بعض الوسائل التي تقوم بتحويل الطاقة الشمسية الى أحد أشكال الطاقة سهلة الاستعمال، وحيث إن الطاقة الحرارية والكهربائية والفوتو كيميائية هي الاشكال الثلاثة الشائعة فان تحويل الطاقة الشمسية الى أي من أشكال الطاقة هذه يتطلب وسيلة ملائمة تقوم بالتعامل مع الاشعاع الشمسي وتحويله الى شكل ملائم من الطاقة، وسنطلق على هذه الوسائل اسم المجمعات الشمسية ذلك أن مهمتها هي التقاط الطاقة الشمسية الساقطة على سطحها وتحويلها الى أحد أشكال الطاقة الشائعة الاستعمال، أما الأنواع الرئيسية لهذه المجمعات فهي:

١ - المجمعات الشمسية الحرارية التي تقوم بتحويل الطاقة الشمسية الى طاقة حرارة من خلال خصائص الأجسام المادية المتعلقة بالقدرة على امتصاص لأشعة الشمسية، والواقع أن الاسم الشائع لهذا النوع من المجمعات هو المجمعات الشمسية أو اللاقطات الشمسية Solar Collectors ، وفي حديثنا لاحقا عن خصائص هذه المجمعات فأننا سنستعمل الاسم الشائع لها وهو المجمعات الشمسية، علما بأن أية وسيلة تقوم بالتقاط أشعة الشمس وتحويلها هي مجمع شمسي بفارق أن الشكل النهائي للطاقة يختلف من حالة الى أخرى.

٢ - المجمعات الشمسية الكهربائية (الخلايا الفوتو فولطية) وهي الأجسام التي تقوم بتحويل طاقة الاشعاع الشمسي الى طاقة كهربائية بشكل مباشر دون الدخول في عمليات التحويل، فالمعلوم أن بالإمكان انتاج الطاقة الكهربائية بواسطة الحرارة الناتجة عن استعمال المجمعات الحرارية وهو الأمر الذي يحتاج الى وسائل وسيطة أخرى مثل التوريينات والمبخرات والمكثفات، أي ضرورة الدخول في عملية تحويل الطاقة الحرارية الى طاقة كهربائية، أما في حالة المجمعات الشمسية الكهربائية فان انتاج الكهرباء يم بصورة مباشرة، والجدير بالذكر أن بالإمكان في بعض الظروف انتاج الطاقة الكهربائية مباشرة والصول على بعض الطاقة الحرارية أيضا من المجمع نفسه غير أن هذا التطبيق ليس شائع الاستعمال بعد:

٣ - المجمعات الفوتو كيميائية التي تستعمل الطاقة الشمسية للقيام بتفاعلات كيماوية وانتاج المواد الكربوهيدراتية كما في حالة أوراق النبات أو انتاج الهيدروجين كما في حالة بعض الطحالب.