الشجرة الشمسية هي بنية تتضمن تكنولوجيا الطاقة الشمسية على عمود واحد ، مثل جذع الشجرة. قد يكون عمل فني للطاقة الشمسية أو مولد طاقة وظيفي.

النية والسياق
تهدف أشجار الطاقة الشمسية إلى إبراز الرؤية لتكنولوجيا الطاقة الشمسية وتعزيز المناظر الطبيعية والهندسة المعمارية التي تكملها ، عادة في سياق تجاري أو عام. الهدف من العديد من منشآت الأشجار الشمسية هو تعزيز الوعي والفهم واعتماد الطاقة المتجددة. لا يتم استخدامها عادة كمصدر أساسي للطاقة لملكية – يتم إنجاز هذا الدور عن طريق أنظمة الطاقة الشمسية على السطح. تعتبر الأشجار الشمسية مكملة للأنظمة الشمسية على الأسطح ، أو غيرها من تدابير المباني الخضراء ، التي ترمز إلى هذه الاستثمارات الأكبر وفائدتها البيئية.

فوائد الشجرة الشمسية
قد تعمل أشجار الطاقة الشمسية على زيادة الوعي والاهتمام بتكنولوجيا الطاقة الشمسية وتوفير أماكن للالتقاء والالتقاء.

أصل وتطور شجرة الشمس
بدأت إبداعات النحت الفريدة لمواقع واحدة في الظهور في عام 1998 (على سبيل المثال ، شجرة 7 كيلوواط في Gleisdorf ، النمسا) أو في وقت سابق. وقد تم تصور عدد من المتغيرات من الأشجار الشمسية ، وليس كل منها تتحقق في المنشآت. تضمنت المواقع الطرق ، والمناطق العامة في المدن ، والمدارس والجامعات ، ومباني المكاتب ، ومتاحف العلوم ، وغير ذلك. في الآونة الأخيرة ، قام المصممون والمصنعون بإدخال أشجار الطاقة الشمسية كمنتجات ، تم تصميمها لتقديم منافع الأشجار الشمسية بطريقة متكررة إلى أماكن أكثر. ومن الأمثلة على ذلك الشجرة الشمسية لـ Ross Lovegrove التي تضم المقاعد والإضاءة والمجموعات الدائرية للخلايا الضوئية ، و Envision Solar solar canopy تحديدا العلامة التجارية Solar Tree ، وخط الإضاءة المعمارية للبنى الشمسية Spotlight Solar ومؤخرا CSIR’s Solar Power Tree من الهند.

أمثلة على الشجرة الشمسية

مثال 1: الأعمال الفنية الأصلية لشجرة الطاقة الشمسية
تم إنشاء عدد من البنايات النحتية التي تضم الخلايا الشمسية الكهروضوئية. Gleisdorf ، النمسا تستضيف شجرة بسعة 7kW وتماثيل شمسية أخرى ، كثير منها أقل. وقد كلفت الهياكل الشمسية الشبيهة بالشجرة لمتاجر التجزئة مثل Halfmoon Outfitters ، وبالنسبة لبلدات مثل شيروكي ، نورث كارولاينا.

مثال 2: شجرة سول في Lovegrove
روس Lovegrove ، وهو مصمم صناعي ويلز المعروف بتفاصيله المستوحاة من الطبيعة ، تصور بنية شمسية ذات مظهر عضوي مع سيقان منحنية متعددة ومجموعات دائرية من الخلايا الضوئية. تم تصنيعها لأول مرة من قبل Artemide ، وهي شركة تصنيع منتجات مختلفة التصميم ، ومقرها في ميلانو ، إيطاليا. في سعيها لاتباع طريق واع بيئيًا ، سعت الشركة إلى دمج الطاقة الشمسية في تصاميمها المعمارية.
تعرف Artemide شجرة Solar بأنها “الزواج الناجح للتكنولوجيا الأكثر تقدمًا والمتطلبات الجمالية للبيئة الحضرية عن طريق الطاقة المتجددة”.
يتألف التصميم الأصلي لـ Ross Lovegrove من شجرة متعرجة شيدت من أنابيب فولاذية يبلغ طولها 5.5 أمتار ، تدعم الفقاعة الخافتة التي بها 38 خلية شمسية ، سعة كل منها 38 وات ، متصلة بنظام بطارية مخفي بـ 12 فولت أشعلت مجموعة متنوعة من مصابيح LED 1W في تلميح. تم تكليف الخلايا الشمسية للمشروع من قبل Sharp Solar.
كيف يعمل: تقوم لوحات Solar Tree بشحن البطاريات خلال اليوم. عند الغسق ، تقوم Solar Tree تلقائيًا بتشغيل مصابيح LED الخاصة بها. كما يمكن للتحكم الداخلي أيضًا تنظيم كمية الضوء التي يتم إنتاجها اعتمادًا على كمية الشحنة المتبقية في البطاريات. تزعم أرتيميد أن شجرة سولار ستنتج الضوء لمدة ثلاثة أيام متتالية بالغيوم. يدعي المصمم روس لوفجروف بأن “سولار تري تمثل الحمض النووي في عصرنا ، كما أنه يوضح أنه من الممكن إنشاء أشياء جميلة باستخدام أحدث التقنيات”. في عام 2007 ، حصل Lovegrove على جائزة Vogue Traveler Ecology عن عمله مع Solar Tree.

مثال 3: هياكل ضوء الشمس الشمسية
في عام 2011 ، قدمت Spotlight Solar مجموعة من المنتجات المعمارية التي يشير إليها العملاء بأشجار الطاقة الشمسية. في حين النحت ، هذه هي منتجات هندسية قابلة للتكرار مصممة لوضع تكنولوجيا الطاقة الشمسية في مواقع عالية الوضوح بطريقة جذابة. وقد تم استخدام هذه البنية في مواقع المباني الخضراء مثل مدرسة ساندي جروف المتوسطة الصافية ومقر سانت لويس رامز وجامعة ولاية كارولينا الشمالية ومركز مؤتمرات مقاطعة أورانج لإظهار الإدارة البيئية واستكمال تدابير الاستدامة الأخرى.

مثال 4: شجرة الطاقة الشمسية في CSIR
في عام 2016 ، ابتكر معهد بحوث هندسة الميكانيكا الميكانيكية المركزية CSIR-Central Durgapur ، نموذجًا آخر من Solar Tree لتطبيقه في القرى ، إلى جانب الطرق السريعة الوطنية ونظام شبكة الطاقة التقليدية لتحقيق أزمة الكهرباء عن طريق زيادة حصة الطاقة المتجددة في البلاد. هيكل متطور قادر على توليد الكهرباء في تناغم من 3-7 كيلوواط مع بصمة عار من مساحة 2X2 قدم مربع. هذه الأشجار الشمسية مثبتة بالفعل وتعمل في حرم المطور ، ومقر شركة CSIR وفي الحرم السكني لوزير العلوم والتكنولوجيا في الهند لإثبات نجاح التكنولوجيا. كما يعمل الباحثون في CSIR-CMERI على تقديم نماذج جمالية تلائم احتياجات الحدائق العامة والحدائق وأماكن التسوق وما إلى ذلك.

مثال 5: الطاقة الشمسية شجرة الطاقة

في عام 2017 ، استعملت شركة Durgapur Municipal ، ولاية البنغال الغربية بالهند ، أول قطعة من شجرة الطاقة الشمسية بقدرة 2.5 كيلو واط في مدرجتها السرجانية. تم تصميم وتطوير قطعة شجرة الطاقة الشمسية من قبل الباحثين الهنود. وبصرف النظر عن الجماليات ، يتم تخزين الطاقة المولدة من هذه الشجرة في بنوك بطارية مدمجة واستخدامها خارج أوقات الذروة لإضاءة الحديقة والمروج.
مثال 6: شجرة إمكانية (شجرة شمسية)

تم تركيب شجرة شمسية تحمل اسم “شجرة الإمكانية” في حديقة موري أوكونولا ، شارع أديمو ألكيا ، جزيرة فكتوريا. لاغوس. نيجيريا بواسطة Folub Eletrik Servz.
تم تثبيت “شجرة الإمكانيات” وهي شجرة شمسية في حديقة موري أوكونولا ، شارع أديمو ألكيا ، جزيرة فكتوريا. لاغوس. نيجيريا من Folub Eletrik Servz ، شركة الطاقة / الطاقة المتجددة في لاغوس ، نيجيريا. هو في الواقع الأول في نيجيريا وأفريقيا. إنها شجرة مبدع بها الكثير من الاحتمالات كما ينطوي ذلك. وقد حان الشجرة مع أثاث الحدائق دائم مع جماليات الطبيعة القريبة. وبصرف النظر عن هذه ، يتم تخزين الطاقة المتولدة من هذه الشجرة في البطارية ومقلوبة لغرض الشحن السريع للأجهزة المحمولة مثل الهاتف المحمول ، والكاميرا ، ومشغل MP3 والالكترونيات الذكية ، وسوف لا تزال تعطي الضوء في الليل. “شجرة الإمكانيات” يجلب الفرصة للمستخدمين عن طريق الربط الشبكي ، والاسترخاء ، والجلوس ، والشحن ، وما إلى ذلك. وفقًا لما ذكره المدير التنفيذي ، Folub Eletrik Servz ، Olabode Adefolu ، وهو مهندس الطاقة / الطاقة المتجددة Engr ، فإن شجرة الإمكانية هي الزواج الناجح لأحدث التقنيات الطاقة المتجددة والمتطلبات الجمالية للمدينة الذكية التي أصبحت لاغوس. يمكن تركيب شجرة الشحن الشمسية في الأماكن العامة مثل الشوارع وحدائق المدينة والحدائق والمراكز الثقافية والميادين مما يوفر للمارة فرصة شحن الأجهزة المحمولة الخاصة بهم في الخارج مع مراعاة خصوصية نقص الطاقة في بلادنا. ويمكنه أيضًا استيعاب الإنترنت اللاسلكي المجاني في المحيط المباشر بينما يكمل القائمة الموجودة. جاءت هذه الفكرة من خلال زيادة كفاءة الطاقة وترويج مصادر الطاقة المتجددة التي تتصدرها Folub Eletrik Servz من خلال المعرض السنوي للطاقة البديلة (www.alternativepowerexhibition.com) الذي يوجد في نسخته الثامنة حاليًا في لاغوس ، نيجيريا.

مزيد من التفسيرات
شجرة الفراولة ، التي اخترعتها الشركة الصربية Strawberry Energy ، هي نوع من شجرة الطاقة الشمسية في أنها مصممة خصيصًا لإعادة شحن الأجهزة المحمولة. فازت الشركة بمسابقة “أسبوع الطاقة المستدامة 2011” لمساهمتها الثورية.

هناك تمييز يجب أن يتم بين أشجار المنفرد المستوحاة عضويا والبنى التي تم تبنيها لإنشاء مواقف سيارات موفرة للطاقة. قامت شركات مثل جنرال الكتريك بتركيب الألواح الشمسية في مواقف السيارات لجمع الطاقة الشمسية وحماية المركبات من أضرار أشعة الشمس. هذه السيارات التي تحميها الأجهزة الشمسية تختلف عن أشعة الشمس الفنية لأنها ليست لها جمالية عضوية. على النقيض من مجال العمل الفني الشمسي ، سيكون من الأنسب أن يطلق عليها ألواح شمسية مرتفعة.

مؤسسة شجرة الشمس
رين تريفيليدت هو فنان بيئي في مجال الطاقة الشمسية بدأ في بناء أشجار شمسية. وهو أحد المؤسسين والرئيس الحالي لمؤسسة سولار تري التي بدأت في عام 2008.

تصمم مؤسسة Solar Tree برامج لطلاب المدارس الابتدائية لتوضح لهم العملية الإبداعية لبناء شجرة شمسية من أجل تثقيف جمهور واسع حول المواد البيئية والتكنولوجية. تم تصميمه أيضًا بهدف غرس تقدير لجماليات الفن التي تم تفسيرها من خلال المنحوتات كوسيلة للتعبير. يتم تنفيذ ذلك من خلال المحاضرات عبر الإنترنت وكاميرات الويب حيث يمكن للطلاب التفاعل مع المهندسين المعماريين ومشاهدة عملية البناء في الوقت الفعلي. يعتقد تريفلدت أن شجرته الشمسية ستساعد في الحفاظ على الأشجار الطبيعية على المدى الطويل.

تم إنشاء أحدث شجرة شمسية أنشأتها مؤسسة Solar Tree Foundation لمدرسة North Hillsborough الابتدائية في Hillsborough California. في ذروة الفعالية ، يُزعم أن الشجرة الشمسية 10000 رطل تُنتج 20 ألف واط من الطاقة في اليوم.