برای اینکه بتوان از انرژی خورشیدی استفاده کرد باید در ابتدا انواع مختلف انرژی خورشید و نحوه استفاده از آن ها را دانست.
از نظر کاربردهای انرژی خورشید نیز می توان دسته بندی دیگری را ارائه داد. طبق این دسته بندی کاربردهای انرژی خورشیدی به دو دسته نیروگاهی و غیر نیروگاهی تقسیم می شود.
1.کاربرد غیر نیروگاهی: استفاده مستقیم از انرژی حرارتی خورشید بدون تبدیل آن به انرژی الکتریکی را کاربرد غیر نیروگاهی می نامند. این کاربرد ها شامل گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع خورشیدی، آبگرمکنهای و حمام خورشیدی، آب شیرینکن خورشیدی، خشککن خورشیدی، اجاق خورشیدی، کوره خورشیدی و خانههای خورشیدی میباشد.
-
- آبگرمکنهای خورشیدی و حمام خورشیدی: تولید آب گرم مصرفی ساختمانها اقتصادیترین روشهای استفاده از انرژی خورشیدی است میتوان از انرژی حرارتی خورشید جهت تهیه آب گرم بهداشتی در منازل و اماکن عمومی به خصوص در مکانهایی که مشکل سوخت رسانی وجود دارد استفاده کرد. چنانچه ظرفیت این سیستمها افزایش یابد میتوان از آنها در حمامهای خورشیدی نیز استفاده نمود. تاکنون با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران تعداد زیادی آب گرمکن خورشیدی و چندین دستگاه حمام خورشیدی در نقاط مختلف کشور از جمله استانهای خراسان، سیستان و بلوچستان و یزد نصب و راه اندازی شدهاست.
- گرمایش و سرمایش ساختمان و تهویه مطبوع خورشیدی: گرمایش و سرمایش ساختمانها با استفاده از انرژی خورشید، ایده تازهای بود که در سالهای ۱۹۳۰ مطرح شد و در کمتر از یک دهه به پیشرفتهای قابل توجهی رسید. با افزودن سیستمی معروف به سیستم تبرید جذبی به سیستمهای خورشیدی میتوان علاوه بر آب گرم مصرفی و گرمایش، از این سیستمها در فصول گرم سال برای سرمایش ساختمان نیز استفاده کرد.
- آبگرمکنهای خورشیدی و حمام خورشیدی: تولید آب گرم مصرفی ساختمانها اقتصادیترین روشهای استفاده از انرژی خورشیدی است میتوان از انرژی حرارتی خورشید جهت تهیه آب گرم بهداشتی در منازل و اماکن عمومی به خصوص در مکانهایی که مشکل سوخت رسانی وجود دارد استفاده کرد. چنانچه ظرفیت این سیستمها افزایش یابد میتوان از آنها در حمامهای خورشیدی نیز استفاده نمود. تاکنون با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران تعداد زیادی آب گرمکن خورشیدی و چندین دستگاه حمام خورشیدی در نقاط مختلف کشور از جمله استانهای خراسان، سیستان و بلوچستان و یزد نصب و راه اندازی شدهاست.
-
- آب شیرین کن خورشیدی: هنگامی که حرارت دریافت شده از خورشید با درجه حرارت کم روی آب شور اثر کند تنها آب تبخیر شده و املاح باقی میماند.سپس با استفاده از روشهای مختلف میتوان آب تبخیر شده را تنظیم کرده و به این ترتیب آب شیرین تهیه کرد. با این روش میتوان آب بهداشتی مورد نیاز در نقاطی که دسترسی به آب شیرین ندارند، مانند جزایر را تأمین کرد .آب شیرینهای خورشیدی میتوانند در دو اندازه خانگی و صنعتی ساخته شوند. در نوع صنعتی با حجم بالا میتوان برای استفاده شهرها آب شیرین تولید کرد.
-
- خشک کن خورشیدی: خشک کردن مواد غذایی برای نگهداری آنها از زمانهای بسیار قدیم مرسوم بودهاست. خشک کردن باعث افزایش عمر نگهداری محصول و جلوگیری از رشد باکتریها میباشد. در خشک کنهای خورشیدی به طور مستقیم و یا غیر مستقیم از انرژی خورشیدی جهت خشک نمودن مواد استفاده میشود و هوا نیز به صورت طبیعی یا اجباری جریان یافته و باعث تسریع عمل خشک شدن محصول میگردد. خشک کنهای خورشیدی در اندازهها و طرحهای مختلف و برای محصولات و مصارف گوناگون طراحی و ساخته میشوند.
-
- اجاق های خورشیدی: دستگاههای خوراک پز خورشیدی اولین بار به وسیله شخصی به نام نیکلاس ساخته شد. اصول کار اجاق خورشیدی جمع آوری پرتوهای مستقیم خورشید در یک نقطه کانونی و افزایش دما در آن نقطه میباشد. امروزه طرحهای متنوعی از این سیستمها وجود دارد که این طرحها در مکانهای مختلفی از جمله آفریقای جنوبی آزمایش شده و به نتایج خوبی نیز رسیدهاند. استفاده از این اجاقها به ویژه در مناطق شرقی کشور ایران که با مشکل کمبود سوخت مواجه میباشند بسیار مفید خواهد بود.
- اجاق های خورشیدی: دستگاههای خوراک پز خورشیدی اولین بار به وسیله شخصی به نام نیکلاس ساخته شد. اصول کار اجاق خورشیدی جمع آوری پرتوهای مستقیم خورشید در یک نقطه کانونی و افزایش دما در آن نقطه میباشد. امروزه طرحهای متنوعی از این سیستمها وجود دارد که این طرحها در مکانهای مختلفی از جمله آفریقای جنوبی آزمایش شده و به نتایج خوبی نیز رسیدهاند. استفاده از این اجاقها به ویژه در مناطق شرقی کشور ایران که با مشکل کمبود سوخت مواجه میباشند بسیار مفید خواهد بود.
-
- کوره خورشیدی: متداولترین سیستم یک کوره خورشیدی متشکل از دو آینه، یکی تخت و دیگری کروی میباشد. نور خورشید به آینه تخت رسیده و توسط این آینه به آینه کروی بازتابیده میشود. طبق قوانین اپتیک هر گاه دسته پرتوی موازی محور آینه کروی با آن برخورد نماید در محل کانون متمرکز میشود. به این ترتیب انرژی حرارتی گسترده خورشید در یک نقطه جمع میشود که این نقطه به دمای بالایی میرسد. امروزه پروژههای متعددی در زمینه کورههای خورشید در سراسر جهان در حال طراحی و اجراء میباشد.
- کوره خورشیدی: متداولترین سیستم یک کوره خورشیدی متشکل از دو آینه، یکی تخت و دیگری کروی میباشد. نور خورشید به آینه تخت رسیده و توسط این آینه به آینه کروی بازتابیده میشود. طبق قوانین اپتیک هر گاه دسته پرتوی موازی محور آینه کروی با آن برخورد نماید در محل کانون متمرکز میشود. به این ترتیب انرژی حرارتی گسترده خورشید در یک نقطه جمع میشود که این نقطه به دمای بالایی میرسد. امروزه پروژههای متعددی در زمینه کورههای خورشید در سراسر جهان در حال طراحی و اجراء میباشد.
-
- خانههای خورشیدی: ایرانیان باستان از انرژی خورشیدی برای کاهش مصرف چوب در گرم کردن خانههای خود در زمستان استفاده میکردند. آنان ساختمانها را به ترتیبی بنا میکردند که در زمستان نور خورشید به داخل اتاقهای نشیمن میتابید ولی در روزهای گرم تابستان فضای اتاق در سایه قرار داشت. در اغلب فرهنگهای دیگر دنیا نیز میتوان نمونههایی از این قبیل طرحها را مشاهده نمود. در سالهای بین دو جنگ جهانی در اروپا و ایالات متحده طرحهای فراوانی در زمینه خانههای خورشیدی مطرح و آزمایش شد. از آن زمان به بعد تحول خاصی در این زمینه صورت نگرفت. حدود چند سالی است که معماران بطور جدی ساخت خانههای خورشیدی را آغاز کردهاند و به دنبال تحول و پیشرفت این تکنولوژی به نتایج مفیدی نیز دست یافتهاند. مثلاً در ایالات متحده در سال ۱۸۹۰ به تنهایی حدود ۱۰ تا ۲۰ هزار خانه خورشیدی ساخته شدهاست. در این گونه خانهها سعی میشود از انرژی خورشید برای روشنایی، تهیه آب گرم بهداشتی، سرمایش و گرمایش ساختمان استفاده شود و با به کار بردن مصالح ساختمانی مفید از اتلاف گرما و انرژی جلوگیری شود.
- خانههای خورشیدی: ایرانیان باستان از انرژی خورشیدی برای کاهش مصرف چوب در گرم کردن خانههای خود در زمستان استفاده میکردند. آنان ساختمانها را به ترتیبی بنا میکردند که در زمستان نور خورشید به داخل اتاقهای نشیمن میتابید ولی در روزهای گرم تابستان فضای اتاق در سایه قرار داشت. در اغلب فرهنگهای دیگر دنیا نیز میتوان نمونههایی از این قبیل طرحها را مشاهده نمود. در سالهای بین دو جنگ جهانی در اروپا و ایالات متحده طرحهای فراوانی در زمینه خانههای خورشیدی مطرح و آزمایش شد. از آن زمان به بعد تحول خاصی در این زمینه صورت نگرفت. حدود چند سالی است که معماران بطور جدی ساخت خانههای خورشیدی را آغاز کردهاند و به دنبال تحول و پیشرفت این تکنولوژی به نتایج مفیدی نیز دست یافتهاند. مثلاً در ایالات متحده در سال ۱۸۹۰ به تنهایی حدود ۱۰ تا ۲۰ هزار خانه خورشیدی ساخته شدهاست. در این گونه خانهها سعی میشود از انرژی خورشید برای روشنایی، تهیه آب گرم بهداشتی، سرمایش و گرمایش ساختمان استفاده شود و با به کار بردن مصالح ساختمانی مفید از اتلاف گرما و انرژی جلوگیری شود.
- 2.کاربردهای نیروگاهی: در این حالت از انرژی خورشید به منظور تولید انرژی الکتریکی استفاده می گردد. نیروگاههای خورشیدی را میتوان به دو دسته نیروگاههای فتوولتائیک و نیروگاههای حرارتی دستهبندی کرد. بطور معمول سیستم های فوتوولتاییک در مقیاس کوچک مانند منازل مسکونی و یا برخی جوامع کوچک و نیروگاههای حرارتی برای تولید الکتریسیته در مقیاس های بزرگ مورد استفاده قرار می گیرند. متداولترین نوع نیروگاههای حرارتی، نیروگاههای متمرکز کننده هستند.