مقاله تولید انرژی تجدید پذیر خورشیدی در 163 صفحه ورد قابل ویرایش

مقاله تولید انرژی تجدید پذیر خورشیدی در 163 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

فصل اول ۱
انرژی تجدید پذیر چیست؟ ۱
فایده های کلیدی آن عبارتند از: ۴
۱- فایده های محیطی: ۴
۲- انرژی برای نسل های آینده ما: ۶
۳- شغل ها و اقتصاد: ۸
انرژی نو: ۱۱
جایگاه انرژی خورشیدی در تأمین الکتریسیته ۱۱
ماژول های خورشیدی ۱۶
باطری ۱۷
شارژ کنترولر ۱۷
برآورد هزینه تأمین الکتریسیته خورشیدی (فتوولتائیک) ۱۸
طبقه بندی سیستم های خورشیدی ۲۱
سیستم های فتوبیولوژی ۲۱
سیستم های شیمیایی خورشیدی ۲۲
سیستم های فتوولتائیک ۲۲
عملکرد سلول های خورشیدی ۲۳
سیستم های حرارتی ۲۶
گردآورنده های خورشیدی تخت ۲۶
بررسی اقتصادی سیستم های گرمایش خورشیدی ۲۸
سرمایه گذاری: ۲۹
هزینه اولیه: ۳۰
سیاست توسعه سیستم های گرما خورشیدی ۳۹
کمک های اقتصادی: ۳۹
تحقیق، توسعه و نمایش کارکرد سیستم ها: ۴۰
فنی: ۴۲
اقتصادی: ۴۲
آموزش/ اجتماعی – فرهنگی: ۴۲
فصل دوم ۴۳
موقعیت فعلی و آینده انرژی طبیعی ۴۳
۱- علوم نجومی: ۴۴
۲- علوم محیطی: ۴۵
۳- علوم شیمیایی: ۴۶
فصل سوم: ۴۸
ثابت خورشیدی ۴۸
مدل خورشیدی: ۴۹
ترکیب طیفی ثابت خورشیدی: ۶۵
فصل چهارم: ۶۹
سیستم های حرارتی خورشید ۶۹
سمت گیری رشته پانل ها: ۷۰
اندازه رشته پانل ها: ۷۲
رشته های سری و موازی: ۷۳
تلفات لوله: ۷۵
مبدل های حرارتی: ۷۶
ذخیره سازی: ۸۰
سرد کننده های تابشی: ۹۳
فصل پنجم: ۹۶
آفتاب گیری در سطح زمین ۹۶
یک مدل جوی: ۹۸
جذب و پراکندگی تابش خورشیدی توسط اجزای سازنده جو: ۹۹
تابش مستقیم خورشید: ۱۰۱
شار پخشی: ۱۰۸
معادلات تقریبی برای شار خورشیدی کل: ۱۱۲
اندازه گیری آفتاب گیری در سطح زمین: ۱۱۵
شار حرارتی جو: ۱۱۸
فصل ششم: ۱۲۳
تبدیل مستقیم انرژی خورشیدی به کار – دستگاه های فتوولتایی ۱۲۳
نیمه هادیهای ذاتی ( خالص) : ۱۲۹
نیمه هادیهای غیر ذاتی ( نا خالص شده ): ۱۳۵
پیوند p-n : ۱۳۷
دستگاههای فتوولتایی پیوندی : ۱۳۸
پاسخ دهی طیفی جریان فوتونی: ۱۴۲
ساخت وسایل فتوو لتایی سیلسیومی : ۱۴۸
برآورد هزینه تولید برق: ۱۵۰
نتیجه گیری : ۱۵۳

مقدمه:

در حال حاضرتولید انرژی الکتریکی در دنیا به مقدار زیادی بر ذغال سنگ، نفت و گاز طبیعی تکیه دارد. سوخت های فسیلی تجدید ناپذیرند، آنها بر منابع محدودی که رفته رفته به پایان می رسند ، بنا شده اند.

در مقابل انرژیهای تجدید پذیر مانند باد و انرژی خورشیدی، پیوسته جایگزین می شود و هیچ گاه به پایان نمی رسند. اغلب انرژی های تجدید پذیر به دو صورت مستقیم یا غیر مستقیم از خورشید ناشی می شوند.

نور خورشید یا همان انرژی خورشیدی، می تواند برای گرم کردن و روشنایی خانه ها و سایر ساختمان ها، برای تولید الکتریسیته، برای آب گرم کردن، گرم کن های خورشیدی و انواع کاربردهای اقتصادی و صنعتی مستقیماً استفاده می شود.

همچنین گرمای خوشید موجب وزش باد می شود؛ همان انرژی ای که توسط توربین های بادی گرفته می شود؛ سپس بادها و گرمای خورشید باعث تبخیر آب می شوند. وقتی این بخار آب به باران یا برف تبدیل می شود و از سرازیرها به رودخانه ها و مسیرهای آب هدایت می شود، انرژی آن می تواند گرفته شده و از توان هیدرو الکتریکی آن استفاده شود.

همراه با باران و برف، نور خورشید باعث می شود گیاهان رشد کنند، ماده ای که آن گیاهان را می سازد، به عنوان توده زنده یا زیست توده می شناسیم.

بیومس می تواند به منظور تولید الکتریسیته، سوخت های حمل و نقل یا موارد شیمیایی استفاده شود. کاربرد بیومس برای هر یک از این اهداف، انرژی بیومس نامیده می شود.

هیدروژن نیز می تواند در بسیاری از ترکیبات اصلی، مثل آب، یافت شود. هیدروژن فراوان ترین عنصر روی زمین است، اما بصورت یک گاز طبیعی موجود نیست. هیدروژن همیشه با دیگر عناصر ترکیب شده است، مثل ترکیبش با اکسیژن برای ساخت آب. وقتی هیدروژن از عنصر ترکیبی اش جدا شود می تواند بعنوان سوخت مورد استفاده قرار گیرد.

تمام منابع انرژی تجدید پذیر از خورشید ناشی نمی شوند. انرژی زمین گرمایی دریچه گرمای درون زمین برای کاربردهای متنوع شامل: تولید توان الکتریکی و گرم و سرد کردن ساختمان هاست، و انرژی جزر و مد اقیانوس ها از نیروی کشش ماه و خورشید بر روی زمین ناشی می شود.

در حقیقت، انرژی اقیانوس از منابع متعددی ناشی می شود. علاوه بر انرژی جزر و مد، انرژی امواج اقیانوس بوسیله هر دو انرژی جزر و مد و باد، بوجود می آید. هم چنین خورشید بیش از آنکه عمق اقیانوس را گرم کند. سطح آنرا گرم می کند، ایجاد یک اختلاف دما می تواند بعنوان یک منبع انرژی بکار گرفته شود. تمامی اشکال انرژی اقیانوسی می تواند برای تولید الکتریسیته اعمال شود.

فصل اول

چرا انرژی تجدید پذیر مهم است؟

چرا انرژی تجدید پذیر مهم است؟

اهمیت انرژی تجدید پذیر به خاطر فواید آن است.

فایده های کلیدی آن عبارتند از:

فایده های محیطی: فن آوری های انرژی تجدید پذیر، منابعی پاک از انرژیهایی هستند که از صنایع انرژی های مرسوم، تماس و آلودگی محیطی بسیار کمتری دارند.

انرژی برای نسل های آینده ما: انرژی تجدید پذیر پایان نخواهد پذیرفت، هرگز. اما منابع دیگر انرژی محدودند و همین روزها ته می کشند.

مشاغل و اقتصاد: سرمایه گذاری ها بر روی انرژی تجدید پذیر اغلب صرف تهیه مواد خام (لوازم و کالا) و مصرفی و ساختاری برای ساخت و نگهداری وسایل می شود، تا سرمایه گذاری بر روی واردات پر خرج انرژی. این بدان معناست که پولی که شما بابت انرژی می پردازید، به جای اینکه وارد اقتصاد کشوری بیگانه شود، در کشور خودمان باقی مانده، اشتغال زایی کرده و موجب صرفه جویی اقتصادی در مصرف سوخت می شود.

1- فایده های محیطی:

فن آوری های انرژی قابل تجدید از صنایع انرژی مرسوم که بر سوخت فسیلی تکیه دارد، با محیط اطرافش بسیار دوستانه تر عمل می کند.

سوخت های فسیلی در بسیاری از مشکلات زیست محیطی که ما امروزه با آنها مواجه هستیم، سهم قابل توجهی دارند- گازهای گلخانه ای، آلودگی هوا و آلودگی آب و خاک- در صورتیکه متابع انرژی تجدید پذیر در این امر سهم بسیار اندکی داشته یا هیچ نقشی ندارند.

گازهای گلخانه ای، دی اکسید کربن، متان، اکسید نیتروژن، هیدروکربن ها و کلروفلوئورکربن ها، جو زمین را مثل یک پتوی گرم و شفاف احاطه کرده اند، به اشعه های گرم خورشید اجازه داخل شدن می دهند و گرما را در نزدیک سطح زمین به دام می اندازند (نگه می دارند).

اثرات این گلخانه طبیعی، دمای متوسط سطح زمین را حدود 60 درجه فارنهایت
(33 درجه سانتیگراد) نگه می دارد. اما افزایش مصرف سوخت های فسیلی، بطور قابل توجهی انتشار (تولید) گازهای گلخانه ای را زیاد کرده است، مخصوصاً دی اکسید کربن، به وجود آورنده افزایش اثر گازهای گلخانه ای که به عنوان گرمای محسوس و یکپارچه زمین شناخته می شود. مطابق نظر آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده، سهم دی اکسید کربن عهده دار 2/1 تا 3/2 افزایش عمومی دماست.

با این وجود، فن آوری های انرژی قابل تجدیدپذیر، گرما و الکتریسیته را با انتشار (تولید) مقدار ناچیز یا صفر دی اکسید کربن، تولید می کند. هم چنین استفاده از انرژی سوخت های فسیلی، منبع مهمی برای آلودگی هوا، آب و خاک می باشد.

آلاینده ها نظیر منوکسید کربن، دی اکسید گوگرد، دی اکسید نیتروژن، ذرات معلق و سرب- باج غم انگیزی از محیط گرداگرد ما می گیرند!

به عبارت دیگر، اغلب فن آوری های انرژی قابل تجدید، آلودگی ناچیز یا صفر تولید می کنند.

آلودگی و گرمای زمین هر دو، احتمال حتمی خطر بزرگ سلامتی نسل بشر را مطرح می کنند.

مطابق با رای انجمن ریه (آمریکا) آلودگی هوا در امراض ریه، نظیر: تنگی نفس، سرطان ریه و عفونت های نواحی تنفسی، سهیم است و سالانه قریب به 335000 نفر در آمریکا به این علل فوت می کنند.

ضمناً ممکن است اثرات طولانی مدت مرتبط با گرمای زمین، مخرب تر نیز باشد. عوارض مرگ و میر با هوای بسیار گرم امکان دارد و هنگامی که دما بالا
می رود، امراض می توانند انرژی نهان قوی تری برای پیشرفت داشته باشند.

نهایتاً، فن آوری های انرژی قابل تجدید، می توانند به ما برای تغییر الگوهای مرسوم مصرف انرژی، برای ارتقاء کیفیت محیط پیرامون مان، کمک کنند.

2- انرژی برای نسل های آینده ما:

مصرف انرژی جهان، در آینده به کدام انرژی متمایل خواهد بود؟

بله، ما به خوبی می توانیم ثابت کنیم که مصرف الکتریسیته، رشدی جهانی خواهد داشت. آژانس بین المللی انرژی مطرح می کند که ظرفیت تولید الکتریسیته جهان تا سال 2020، تقریباً به 8/5 میلیون مگاوات، افزایش خواهد یافت. که حدود 3/3 میلیون مگاوات، بیش از سال 2000 است.

در این حال، ذخایر سوخت های فسیلی کره زمین منبع اصلی کنونی انرژی مان، طبق نظر بهترین تجزیه و تحلیل گران صنعت نفت، از سال ها 2020 الی 2060 شروع به اتمام رسیدن خواهند کرد.

ما چگونه احتیاجمان به آن مقدار انرژی را بر طرف خواهیم کرد؟

انرژی تجدید پذیر می تواند بهترین پاسخ ما باشد.

کمپانی بین المللی شل، پیش بینی می کند که در سال 2060، انرژی تجدید پذیر، 60% انرژی جهان را تأمین خواهد کرد.

بانک جهانی تضمین میکند که نرخ داد و ستد برای انرژی خورشیدی (الکتریسیته) طی 30 سال، به طور مقطوع به چهار تریلیون دلار خواهد رسید.

همچنین سوخت های بیومس (زیست توده ای) می توانند جانشین گازوئیل شوند. و بر عکس سوخت های فسیلی، منابع انرژی تجدید پذیر، قابل نگهداری می باشند و هیچ وقت تمام نمی شوند عملکرد امروز ما برای مرسوم نمودن فن آوری های انرژی قابل تجدید، نه تنها به نفع حال ماست، بلکه موجب تولید منافع زیادی نیز خواهد شد.

3- شغل ها و اقتصاد:

و) سیستم های تولید الکتریسیته

گردآورنده های خورشیدی تخت

عنصر اصلی گردآورنده های تخت خورشیدی یک ورق است که بوسیله تابش کلی خورشید حرارت می یابد و حرارت خود را به یک سیال جذب کننده حرارت که در حال جریان است منتقل می کند. این سیال معمولاً آب یا هوا است. رنگ ورق همیشه تیره است و ممکن است که دارای پوشش خاصی نیز باشد که ضریب جذب انرژی خورشیدی را به حداکثر برساند از ورق های لاستیکی، پلاستیکی و فلزی برای خروجی های با دمای بالا استفاده می شود. سیستم معمولاً دارای یک بخش ذخیره است تا حرارت خورشید را برای استفاده در شب ممکن نماید. اگر سیال سیستم یک مایع باشد بخش ذخیره یک عایق دار است و اگر سیال سیستم هوا باشد از مقداری سنگ یا بتن استفاده می شود این راه حل جاگیر است ولی در مواردی که تغییر فاز می دهند راه حل بهتری است. اما حتی با این مواد پیشرفته هنوز ذخیره
کردن حرارت برای مدت های طولانی عملی نیست و در نتیجه بیشتر سیستم های حرارتی خورشیدی از سیستم های ثانویه ای که با انرژی فسیلی کار می کنند به عنوان مکمل سیستم استفاده می شود. شکل (1) شیماتیک یک سیستم استاندارد گرمایشی که سیال انتقال گرمای آن مایع می باشد را نشان می دهد در مدار گردآورنده این سیستم معمولاً از محلول آب و گلکول استفاده می گردد. برای انتقال گرما از تانک ذخیره به ساختمان از یک مبدل گرمایی آب- به- آب استفاده به عمل آمده است. یک گرمکن کمکی برای تهیه انرژی جهت تامین بار گرمایی فضا هنگامی که نتواندآن را تانک تامین کند پیش بینی شده است.

آموزش/ اجتماعی – فرهنگی:

- مرتبط ساختن برنامه ها با ابتکارهای صرفه جویی

- آموزش و اطلاعات برای مصرف کننده/ عموم

- پیشنهاد، خدمات ارزیابی رایگان به مصرف کنندگان توسط متخصصین دوره دیده.

چنداستفاده ازانرژی خورشیدی:

همچنانکه گفته شد انرژی خورشیدی کل انرژی موجود برروی کره زمین را تشکیل می دهد برای شناخت موضوع و انرژی خورشید را از جهات علوم نجومی، بررسی قرار داده و نحوه بهره گیری از هر یک از آنها در زیر آمده است.

1- علوم نجومی:

انرژی خورشیدی از نقطه نظر علوم نجومی به دو صورت انرژی تابشی و انرژی حرارتی تقسیم می گردد.

خرید فایل

مقاله بررسی انرژی خورشیدی در 28 صفحه ورد قابل ویرایش

مقاله بررسی انرژی خورشیدی در 28 صفحه ورد قابل ویرایش

آبگرمکن خورشیدی

مقدمه:

سیستم های حرارتی خورشیدی نقش مهمی در انرژی خورشیدی دارد، استفاده از دستگاه های خورشیدی سابقه طولانی دارد، گفته شده است ارشمیدس تقریباً در سال 214 قبل از میلاد از آینه مقعر برای داغ کردن آب استفاده کرده است. سیستم های حرارتی امروزی نیز کم هزینه ترین کاربرد انرژی خورشیدی را دارد.

حرارت خورشید استفاده از حرارت انرژی خورشید را توجیح می کند. بنابراین تعداد متفاوتی از دستگاه های فنی وجود دارد که اضافه بر گرم کردن فضا، داغ کردن آب یا فرآیندهای صنعتی سیستم های انرژی خورشیدی را می توان برای سرمایش یا تولید برق با کارخانه های تولید برق خورشیدی مورد استفاده قرار داد. قسمت های عملیاتی اصلی عبارتند از:

• گرم کردن استخر شنای خورشیدی
• آبگرمکن های خانگی خورشیدی
• حرارت کم خورشید برای گرم کردن فضای داخل ساختمان ها
• پردازش حرارتی خورشیدی
• تولید برق خورشیدی

چون این حیطه های عملیاتی خیلی دور از دسترس هستند، این بخش فقط جنبه های مهم آبگرمکن های خانگی خورشیدی و استخرهای خورشیدی را با سیستم های دارای صفحات خورشیدی بسته و باز مورد بحث قرار می دهیم. بخش های زیر به کاربرد بعضی کمیت های ترمودینامیک در توضیح اصول نیاز دارد. جدول 1-3 مهمترین پارامترها، علائم آنها و واحدهایشان را نشان می دهد.

جدول 1-3: کمیت های ترمودینامیک را برای محاسبات حرارتی نشان می دهد.

نام	نشانه	واحد
حرارت، انرژی جریان حرارت درجه حرارت درجه حرارت ترمودینامیک ظرفیت حرارتی خاص رسانایی حرارتی ضریب همبستگی انتقال حرارت ضریب همبستگی انتقال حرارت ضریب همبستگی سطحی انتقال حرارت

انرژی به شکل حرارت Q با جریان گرماQ^o مرتبط می باشد.

1-3

هر تغییر درجه حرارت نیز باعث تغییر حرارت می شود تغییر در حرارت را می توان با ظرفیت خاص c و جرم m ماده تحت تأثیر قرار گرفته محاسبه کرد.

2-3

ممکن است بعضی ابهامات رخ دهد که به استفاده از معیارهای متفاوت دما مرتبط باشد، مقیاس فارنهایت معمولاً برای کار عملی استفاده نمی شود. ولی همزیستی درجه حرارت در مقیاس سلسیوس و درجه حرارت مطلقT به کلوین مسئله سازی می باشد. تبدیل سلسیوس به کلوین از فرمول زیر استفاده می شود.

3-3

فرمول تبدیل فارنهایت به سلسیوس و کلوین را می توان در ضمیمه دید. مقدار عددی تفاوت درجه حرارت به درجه سلسیوس مانند تفاوت دما در کلوین (k) می باشد. برای تعادل صحیح واحدها تفاوت دما در فرمول بالا برای تغییر حرارت باید به کلوین باشد. همین مورد به معادلاتی مربوط می شود که در بخش بعد ارائه خواهند شد. ولی چون مقیاس سلسیوس نسبت به کلوین رایج تر است، مقیاس سلسیوس برای اکثر تفاوت های درجه حرارتی ومعادلات این بخش مورد استفاده قرار داده می شود. جریان حرارتQ^o که باعث تغییر حرارت با ظرفیت حرارتی ثابتc می شود به صورت زیر است:

4-3

برای ظرفیت حرارت مواد متفاوت به جدول 2-3 مراجعه شود.

شکل 1-3 ساخت لایه های n با حیطه سطحی را نشان می دهد. از یک طرف درجه حرارت و از طرف دیگر وجود دارد. گردیان دما، جریان دما از طریق لایه ها با فرمول زیر را به دست می آورد.

5-3

این جریان دما Q^oباعث می شود دما در سمت دارای درجه حرارت کمتر افزایش یابد و در سمت دیگر کاهش داشته باشد تا اینکه هر دو طرف از همان دما برخوردار شوند. اگر میزان دما یک طرف بیشتر از طرف دیگر باشد تغییردرجه حرارت در سمتی که از دمای بالاتری برخوردار است را می توان نادیده گرفت. برای مثال میزان دمای محیط اطراف یک ساختمان خیلی بالاتر از داخل ساختمان است. جریان گرما از طریق دیوارهای ساختمان درجه حرارت هوای خارج را تغییر نمی دهد و این مصداق دارد خواه درجه حرارت محیط نسبت به درجه حرارت ساختمان کمتر باشد یا بیشتر باشد.

جدول 2-3: ظرفیت گرمایی (c) برای بعضی مواد در را نشان می دهد.

نام

شکل 1-3 انتقال حرارت از طریق لایه هایn با همان حیطه سطحی A

شکل

ضریب همبستگی انتقال حرارت به صورت فرمول زیر است:

6-3

که می توان با ضریب همبستگی سطح انتقال حرارت a₂,a₁ هر دو طرف، رسانایی حرارتی و ضخامت لایه S_I، تمام لایه های n محاسبه کرد. جدول 3-3 رسانایی حرارتی مواد متعدد را نشان می دهد.

سیستم های حرارتی خورشیدی برای آبگرمکن

گرمکن خورشیدی استخر شنا

این بخش ابتدا گرمکن استخر شنا را مورد بحث قرار می دهد، به این دلیل نیست که استخرهای شنای آب گرم مزایای اکولوژیکی ندارد- آنها همیشه نیاز زیادی در ارتباط با آب پاکیزه و انرژی دارد. ولی تقاضا برای دمای پایین برای گرم کردن استخر باعث می‌شود که از سیستم های انرژی خورشیدی ساده و اقتصادی استفاده شود که در این بخش کاربرد گسترده ای دارد.

·محفظه کلکتور

·جذب کننده (سلول خورشیدی)

جذب کننده در داخل محفظه کلکتور صفحه ای مسطح قرار دارد. این جذب کننده نور خورشید را به حرارت تبدیل می سازد و آن را به آب موجود در لوله هایی انتقال مید هد که از درون سیستم عبور می کنند.

محفظه کلکتوردر قسمت پشت آن و اطراف آن کاملاً عایق بندی می شود تا اتلاف حرارتی به حداقل ممکن برسد. ولی هنوز بعضی اتلاف های حرراتی کلکتوری که عمدتاً به تفاوت درجه حرارت بین جذب کننده و هوای محیط بستگی دارد. این اتلاف‌های حرارتی به انتقال گرما (همرفت) و اتلاف های پرتویی مربوط می شود. جابجایی هوا باعث اتلاف های انتقال گرمایی (همرفتی) می شود.

قاب شیشه ای روی کلکتورها را می پوشاند و باعث جلوگیری از اکثر اتلاف های حرارتی ناشی از انتقال گارما می شود. اضافه بر این آن منتشر شدن حرارت از جذب کننده به محیط را به همین روش مانند وضعیت گلخانه ای کاهش می دهد. ولی شیشه نیز قسمت کمی از نور خورشید را منعکس می سازد.

که نمی تواند به جذب کننده (سلول خورشیدی) برسد. شکل 6-3 و 7-3 مکانیزم و جریان انرژی در کلکتورهای صفحه ای مسطح را نشان می دهد.

پوشش شیشه ای جلویی قسمت اندکی از نیروی تابش خورشید همانطور که در شکل 8-3 نشان داده شده است منعکس و جذب می کند اکثر پرتو خورشیدی از شیشه عبور می کند.

انعکاس P، جذبa، مقدار عبورT را می توان در این فرایندها توضیح داد. جمع این مقدار باید همیشه مساوی با 1 باشد.

(7-3) P+P+T=1

نیروهای تابشی هماهنگ به صورت فرمول ذیل می باشد.

8-3

شکل 6-3 فرایند در کلکتور صفحه ای مسطح را نشان می دهد.

جذب پرتوهای خورشیدی باعث بالارفتن حرارت قاب شیشه ای می شود. اگر شیشه دارای تعادل حرارتی برخوردار باشد، آن باید پرتو جدا شده را ساطع نماید. پس برق ناشی از پرتو ساطع شده مساوی با برق پرتو جذب شده می باشد در غیر اینصورت شیشه به طور نامحدودی گرم می شود. بنابراین شدت انتشار با میزان جذب a برابر است:

(9-3) a=E

از یک طرف پوشش جلویی باید در اکثر پرتوهای خورشیدی قابل نفوذ باشد. از طرف دیگر آن همینطور باید پرتو حرراتی جذب کنند (سلول خورشید) را در عقب نگه دارد و اتلاف های انتقال حررات به محیط را کاهش دهد. اکثر کلکتورها از شیشه تک لایه ساخته شده و از شیشه خورشیدی به طور حرارتی با آهن کم عمل آوری شده استفاده می کنند. این شیشه دارای شدت انتشار بالا (t-1) است و مقاومت خوبی در مقابل تأثیرات محیطی دارد.

پوشش های جلویی ساخته شد و از شیشه نسبت به نمونه های ساخته شده از پلاستیک برتری دارند و به این دلیل است که طول عمر پلاستیک به خاطر مقاومت کمتر در مقابل تابش ماوراء بنفش و تأثیرات آب و هوایی کمتر است.

لعاب دادن دوگانه می تواند باعث کاهش اتلاف های حرارتی شود همین طور قدرت پرتو تابشی خورشید را کاهش می دهد و هزینه ها را افزایش می دهد.

شکل 7-3 تبدیل انرژی در کلکتور خورشیدی و اتلاف های حرارتی را نشان می دهد.

1

استفاده از مواد خالص برای پوشش دهی جلویی می تواند کارآیی کلکتور را افزایش دهد.

خرید فایل

انرژی خورشیدی ، صفحات فوتوولتائیک ونیروگاه خورشیدی

خورشید کرهای بهقطرتقریبی 1.39*10⁶ کیلومترویباشدکه درفاصله متوسط 1.49*10⁸ کیلومتری زمین قرارگرفته است.این کره که عمدتا از هیدروژن تشکیل شده است ویک راکتور طبیعی هسته ای بزرگ میباشدکه روزانه حدود 350 میلیارد تن از جرمش براثرگداخت هسته ای به انرژی تبدیل میشود.بیرونی ترین لایه خورشید که ازآن انرژی ساطع میشوددارای دمای 576کلوین میباشد در حالی که دمای قسمت های داخلی آن حدود 8*10⁶تا 40*10⁶کلوین تخمین زده میشود.میزان انرژی ساطع شده ازخورشید حدود 3.8*1023 کیلووات است که ازاین مقدارفقط یک بخش بسیاراندک آن معادل با 1.7*1014 کیلووات به جوزمین میرسد. حدود %34ازاین انرژی براثر انعکاس مستقیم به فضا باز میگردد حدود%42 ازآن پس از رسیدن به سطح زمین بطور مستقیم در دریاها وخشکی ها تبدیل به گرما و حدود %24 از آن صرف چرخه تبخیر وباران کره زمین و ایجاد بادهاجریان های در یایی وامواج وپدیده فتوسنتز میشود. تابش خورشیدمنشا اغلب انرژی های موجوددر زمین نظیر انرژی بادانرژی نهفته در سوختهای فسیلی وغیره میباشد. تنها انرژی هسته ای انرژی زمین گرمایی وانرژی جزرومدازاین قاعده مستثنی میباشند.

چگالی توان حاصل ازانرژی خورشیددرخارج ازجوزمین مطابق اندازه گیریهای انجام شده توسط ماهواره هاحدود1353 وات برمتر مربع میباشد که ازمیزان آن درهنگام گذشتن ازاتمسفرزمین به دلایلی نظیر جذب تشعشع خورشید توسط گازها بخارهای آب وذرات معلق موجود در جو به مقدارنسبتا زیادی کاسته میشود حداکثرچگای توان حاصل از تابش خورشیددر سطح زمین 1000 وات بر متر مربع میباشد ..

فهرست مطالب

چکیده:1

صفحات فوتوولتاییک:2

نیروگاه خورشیدی:3

فصل اول:4

انرژی خورشیدی.. 4

1- 1مقدمه:5

1- 2 تاریخچه. 8

3-1 تعاریف.. 8

1-3-1 ا نرژی جنبشی:9

2-3-1انرژِی پتا نسیل:10

3-3-1اصل بقای جرم وانرژی:12

1-4 منبع انرژی خورشیدی.. 15

7-1 کاربرد های ا نرژی خورشیدی.. 18

1-7-1 سیستم‌های فتوبیولوژیک :20

2-7-1 سیستم‌های فتوشیمیایی :20

3-7-1 سیستم‌های فتوولتائیک :20

4-7-1سیستم های حرارتی و برودتی :20

1) سیستم‌های فتوبیولوژی :21

2) سیستم‌های شیمی خورشیدی:21

3) سیستم‌های فتوولتائیک:22

8-1موقعیت کشورایران ازنظرمیزان دریافت انرژی خورشیدی.. 25

فصل دوم:26

صفحات فوتوولتائیک... 26

1-2مقدمه. 27

1-1-2استفاده ازالکتریسیته PV درکشورهای درحال توسعه. 27

2-1-2 طبیعت ومهیابودن تابش خورشیدی:28

3-1-2سلول PV ، ماژولها وآرایه ‌ها:28

2-2سلول خورشیدی.. 30

3-2مبانی فیزیکی سلول های خورشیدی.. 32

4-2موادتشکیل دهنده سلول های خورشیدی.. 35

2- 5 استفادهاز نانو لوله ‌های کربنی در ساختپیل‌هایخورشیدی.. 36

6-2 پدیده فتوولتائیک... 37

7-2 سیستم فتوولتائیک. 39

2) قسمت واسطه یابخش توان مطلوب.. 43

11-2انواع روشهای استفاده ازسیستمهای فتوولتائیک... 53

12-2کاربردصفحات فتوولتائیک... 55

19-2برآورد هزینه سیستمهای برق خورشیدی.. 75

20-2 کم شدن نگرانی هادرباره ی آلودگی ناشی ازساخت سلول های خورشیدی.. 77

23-2 دودکش خورشیدی.. 78

کلکتور. 83

8-22-2نتیجه‌گیری:87

فصل سوم:89

نیروگاه های خورشیدی.. 89

1-3 ا نواع نیروگاه های خورشیدی.. 90

3-3 کوره خورشیدی.. 100

4-3طول عمر مولدهای برق خورشیدی.. 100

5-3مزیت نسبی سیستم های مولد خورشیدی.. 101

6-3سیستم های ( پکیج ) مستقل تامین برق خورشیدی.. 102

8-3منابع ومآخذ:103

خرید فایل

آنالیز اگزرژی آبگرمکن‌های خورشیدی

آبگرمکنهای خورشیدی پرکاربردترین سیستمهای حرارتی خورشیدی در جهانند. اصلی‌ترین بخش آنها کلکتور خورشیدی است که انرژی تابشی خورشید را جذب کرده و به سیال عامل انتقال می‌دهد. استفاده از راندمان قانون اول ترمودینامیک به عنوان یکی از مهمترین پارامترها جهت معرفی و مقایسه‌ی سیستمهای حرارتی از جمله کلکتورهای خورشیدی به طور متداول مورد استفاده قرار می‌گیرد. در حالیکه قانون اول ترمودینامیک به تنهایی قادر به بیان عملکرد کمی و کیفی این سیستمها نمی‌باشد. در این تحقیق مدلی تئوری و جامع برای تحلیل انرژی (قانون اول ترمودینامیک) و اگزرژی (قانون دوم ترمودینامیک) کلکتورهای خورشیدی صفحه تخت و لوله‌ای خلاء با لوله حرارتی ارائه شده که در آن تاثیر مولفه‌های طراحی کلکتور روی عملکرد آن قابل بررسی است. پس از ارزیابی و تایید این مدل با استفاده از نتایج آزمایشات عملی به بررسی تاثیر پارامترهای طراحی مختلف روی راندمان انرژی و اگزرژی کلکتور پرداخته شده است.

فهرست:

چکیده. 1

مقدمه. 2

فصل اول: کلیات... 4

1-1) هدف.. 4

1-2) پیشینه‌ی تحقیق.. 4

1-3) روش کار و تحقیق.. 10

فصل دوم: کلکتورهای خورشیدی.. 12

2-1 ) کلکتور صفحه تخت... 12

2-1-1) ساختمان کلکتور صفحه تخت... 12

2-1-2) تاثیر آب و هوا بر کلکتور صفحه تخت 15

2-2 ) کلکتورهای لوله ای خلاء 15

2-2-1) انواع کلکتورهای لوله ای خلاء 16

2-3 ) کلکتورهای متمرکز کننده. 19

2-3-1 ) اجزای کلکتورهای متمرکز کننده 20

2-3-2 ) انواع کلکتورهای متمرکز کننده 20

فصل سوم : آبگرمکنهای خورشیدی.. 24

3-1 ) اجزای اصلی آبگرمکن های خورشیدی 25

3-1-1) کلکتور خورشیدی 25

3-1-2) مخزن ذخیره آب گرم.. 25

3-2-1 ) آبگرمکن خورشیدی ترموسیفونی 26

3-2-2) آبگرمکن های خورشیدی با سیستم های جابجایی اجباری 27

3-2-3) آبگرمکن های خورشیدی یکپارچه. 29

فصل چهارم : آنالیز قانون دوم ترمودینامیک... 31

4-1 ) انرژی و قانون اول ترودینامیک... 31

4-2) قانون دوم ترمودینامیک... 32

4-2-1) اگزرژی.. 33

4-2-2)اتلاف اگزرژی و تولید آنتروپی در فرایندهای ترمودینامیکی.. 38

فصل پنچم : آنالیز انرژی و اگزرژی کلکتورهای خورشیدی.. 41

5-1) کلکتور صفحه تخت... 41

5-1-1) آنالیز انرژی.. 41

5-1-2) آنالیز اگزرژی.. 44

5-2) کلکتور لوله‌ای خلاء با لوله حرارتی.. 47

5-2-1) تحلیل حرارتی.. 47

5-2-2) راندمان انرژی.. 52

5-2-2) راندمان اگزرژی.. 52

فصل ششم : نتیجه‌گیری و پیشنهادات... 54

6-1) ارزیابی عملی روابط تئوری.. 54

6-1-1) کلکتور صفحه تختف... 55

6-1-2) کلکتور لوله‌ای خلاء با لوله حرارتی.. 61

6-2) بررسی تاثیر تغییر پارامترهای طراحی بر عملکرد کلکتورها. 66

6-2-1) کلکتور صفحه تخت... 66

6-2-2) کلکتور لوله‌ای خلاء با لوله حرارتی.. 75

6-3) جمع بندی و پیشنهادات... 77

منابع و ماخذ. 78

فهرست منابع لاتین.. 78

سایتهای اطلاع رسانی.. 80

چکیده انگلیسی.. 81

صفحه عنوان انگلیسی 82

فهرست جدول‌ها

عنوان شماره صفحه

جدول 4-1) مقایسه بین انرژی و اگزرژی.. 34

جدول 6-1) مشخصات کلکتور صفحه تخت مورد استفاده جهت آزمایشات عملی.. 55

جدول 6-2) نتایج آزمایشات عملی کلکتور صفحه تخت... 56

جدول 6-3) مشخصات کلکتور لوله‌ای خلاء مورد استفاده در آزمایشگاه. 61

جدول 6-4) نتایج آزمایشات عملی و تئوری کلکتور لوله‌ای خلاء 62

فهرست نمودار‌ها

عنوان شماره صفحه

نمودار 6-1) تغییرات راندمان انرژی کلکتور صفحه تخت بر حسب در دبیهای مختلف.58

نمودار 6-2) تغییرات راندمان اگزرژی کلکتور صفحه تخت بر حسب در دبیهای مختلف.60

نمودار 6-3) تغییرات راندمان انرژی کلکتور لوله‌ای خلاء بر حسب در دبیهای مختلف.64

نمودار 6-4) تغییرات راندمان اگزرژی کلکتور لوله‌ای خلاء بر حسب در دبیهای مختلف.65

نمودار 6-5) تغییرات دمای صفحه جاذب بر حسب تغییرات و دبی جریان.. 67

نمودار 6-6) تغییرات راندمان انرژی کلکتور صفحه تخت بر حسب و دبی جریان ورودی به کلکتور.68

نمودار 6-7) تغییرات راندمان اگزرژی کلکتور صفحه تخت بر حسب و دبی جریان ورودی به کلکتور.69

نمودار 6-8) تغییرات راندمان انرژی و اگزرژی کلکتور را بر حسب تغییرات قطر لوله‌های داخلی کلکتور.70

نمودار 6-9) تغییرات راندمان انرژی کلکتور بر حسب ضخامت عایق پشت کلکتور.71

نمودار 6-10) تغییرات راندمان اگزرژی کلکتور بر حسب ضخامت عایق پشت کلکتور.71

نمودار 6-12) تغییرات راندمان اگزرژی کلکتور بر حسب سرعت وزش باد.72

نمودار 6-13) تغییرات راندمان انرژی کلکتور بر حسب ، برای سه سیال عامل مختلف.73

نمودار 6-14) تغییرات راندمان اگزرژی کلکتور بر حسب ، برای سه سیال عامل مختلف.74

نمودار 6-15) تغییرات راندمان انرژی کلکتور لوله‌ای خلاء بر حسب و دبی جریان ورودی به کلکتور.75

نمودار 6-16) تغییرات راندمان اگزرژی کلکتور لوله‌ای خلاء بر حسب و دبی جریان ورودی به کلکتور.76

فهرست شکل‌ها

عنوان شماره صفحه

شکل 2-1 ) کلکتور صفحه تخت 15

شکل 2-2) کلکتور لوله‌ای خلاء. 16

شکل 2-3 ) کلکتور لوله ای خلاء جریان مستقیم.. 17

شکل 2-5 ) کلکتور لوله ای خلاء با دو لوله‌ی شیشه‌ای.. 18

شکل 2-6) نمای شماتیک کلکتور لوله‌ای خلاء با لوله حرارتی.. 19

شکل 2-7) کلکتور سهموی خطی.. 21

شکل 2-8) کلکتور فرنل.. 22

شکل 3-1 ) ابگرمکن ترموسیفونی با کلکتور صفحه تخت... 26

شکل 3-2 ) آبگرمکن خورشیدی ترموسیفونی حلقه باز. 27

شکل 3-3) آبگرمکن خورشیدی با سیستم های جابجایی اجباری حلقه باز. 28

شکل 5-1) نمای شماتیک کلکتور صفحه تخت مورد بررسی.41

شکل 5-2) لوله حرارتی در حالت افقی.. 48

شکل 5-3) کلکتور لوله‌ای خلاء با لوله حرارتی مورد بررسی.. 49

شکل 5-4) مدل الکتریکی انتقال حرارت در کلکتور لوله خلاء با لوله حرارتی.49

شکل 6-1) تجهیزات مورد استفاده در آزمایشگاه انرژی خورشیدی.. 54

خرید فایل

مقاله سلول های خورشیدی و لزوم استفاده از آن ها

مقاله سلول های خورشیدی و لزوم استفاده از آن ها

چکیده:

سلولهای خورشیدی عبارت از قطعات نیمرسانایی هستند که انرژی تابشی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند.رسانندگی این مواد به طور کلی به دما ,روشنایی ,میدان مغناطیسی و مقدار دقیق ناخالصی موجود در نیم رسانا بستگی دارد.
از ویژگی های سلولهای خورشیدی میتوان به این موارد اشاره کرد:
جای زیادی اشغال نمی کنند .قسمت متحرک ندارند .بازده انها با تغییرات دمایی محیط تغییرات چندانی نمی کنند.نسبتا به سادگی نصب می شوند.به راحتی با سیستمهای به کار رفته در ساختمان جور می شوند.
همچنین از اشکالات سلولهای خوشیدی می توان به تولید وسایل فتوولتائیک که هزینه زیادی دارد و چگالی انرژی تابشی که بسیار کم است اشاره کرد که در فصول مختلف و ساعات متفاوت شبانه روز تغییر می کند که باید ذخیره شود و همین موضوع بسیار هزینه بر است.^[1]

کلمات کلیدی:

سلول خورشیدی, نیمرسانا, دما, نور, حرارت, ولتاژ, فتوولتائیک, انرژی, الکتریسیته, برق,سهموی

مقدمه:

وابستگى شدید جوامع صنعتى به منابع انرژى ، بویژه سوختهاى نفتى و بکار گیرى و مصرف بى‌رویه آنها سبب شده ، این منابع که در قرنهاى متمادى در زیر لایه‌هاى زیرین زمین تشکیل شده ، تخلیه شود. انرژیهاى فسیلى مانند نفت و زغال سنگ پایان پذیر و تجدید ناپذیر هستند، اما انرژیهاى نو یا جانشین از جمله باد ، آب و خورشید چنین نیستند. خورشید یکى از منابع مهم تجدید ناپذیر انرژى است که به فناوریهاى پیشرفته و پرهزینه نیاز ندارد و مى‌تواند به عنوان یک منبع مفید و تأمین کننده انرژى در بیشتر نقاط جهان بکار گرفته شود.

خورشید کره ای است که به طور کامل از گاز تشکیل شده و بخش بیشتر این گاز از نوعی می باشد که به نیروی مغناطیسی حساس است که دانشمندان به آن پلاسما می گویند.

شعاع خورشید (فاصله بین مرکز تا سطح آن) حدود 695.500 کیلومتر، تقریبا 109 برابر شعاع زمین است.

دمای سطح خورشید 5800 درجه کلوین و دمای هسته خورشید بیش از 15میلیون درجه کلوین می باشد.

جرم خورشید 99.8 درصد از جرم کل منظومه شمسی و 333.000 برابر جرم زمین است.

تعریف کلی سلول‌های خورشیدی:

سلول خورشیدی(photoelectric cell , photovoltaic cell , solar cell) یک قطعه الکترونیکی حالت جامد است که انرژی نور خورشید را مستقیما توسط اثر فتوولتائیک به الکتریسیته تبدیل میکند. سلول‌های خورشیدی ساخته شده از ویفر سیلیکون، کاربرد بسیاری دارند. سلول‌های تکی برای فراهم کردن توان لازم دستگاه‌های کوچک‌تر مانند ماشین حساب الکترونیکی به کار می‌روند. آرایه‌های فوتوولتاییک الکتریسیته بازیافت‌شدنی‌ را تولید می‌کنند که عمدتاً در موارد عدم وجود سیستم انتقال و توزیع الکتریکی کاربرد دارد. برای مثال می‌توان به محل‌های دور از دسترس، ماهواره‌های مدارگرد، کاوشگرهای فضایی و ساختمان‌های مخابراتی دور از دسترس اشاره کرد. علاوه بر این استفاده از این نوع انرژی امروزه در محل‌هایی که شبکه توزیع هم موجود است، مرسوم شده‌است.^[5]

فهرست

فهرست................................................................................................................................................................................2

چکیده..................................................................................................................................................................................4

کلمات کلیدی......................................................................................................................................................................4

مقدمه...................................................................................................................................................................................5

تعریف کلی سلول های خورشیدی......................................................................................................................................8

بلوک ساختمانی یک پنل خورشیدی...................................................................................................................................8

تئوری سلول های خورشیدی............................................................................................................................................10

کارایی سلول های خورشیدی............................................................................................................................................11

فناوری های سیستم های حرارتی خورشیدی...................................................................................................................11

برخی مفاهیم اولیه در سیستم های حرارتی......................................................................................................................12

کاربرد های حرارتی خورشید.............................................................................................................................................15

کاربرد های غیر نیروگاهی حرارتی خورشید......................................................................................................................15

آب گرمکن خورشیدی(Solar Water Heater) ..................................................................................................15

گرمایش و سرمایش ساختمان (Solar Heating & Cooling) .......................................................................16

آب شیرین کن خورشیدی(Solar desalinization) ...........................................................................................17

خشک کن خورشیدی(Solar dryer) ......................................................................................................................18

اجاق خورشیدی(Solar cooker) ..............................................................................................................................18

کوره خورشیدی(Solar Furnace) .........................................................................................................................19

کاربرد های نیروگاهی حرارتی خورشید.............................................................................................................................20

نیروگاههای دریافت کننده مرکزی(CRS)....................................................................................................................22

نیروگاههای بشقابک سهموی (Parabolic Dish)....................................................................................................23

نیروگاههای دودکش خورشیدی (Solar Chimney)................................................................................................24

نیروگاه کلکتورهای فرنل Fresnel Collector)).....................................................................................................26

سیستمهای فتوولتائیک......................................................................................................................................................26

کاربردها و چگونگی بکارگیری سیستم های فتوولتاییک.................................................................................................29

روش های بکارگیری سیستم های فتوولتائیک................................................................................................................29

اهم کاربرد های سیستم های فتوولتائیک.........................................................................................................................30

نتیجه گیری.......................................................................................................................................................................33

مراجع.................................................................................................................................................................................34

خرید فایل

آبگرمکن خورشیدی

آبگرمکن خورشیدی

مقدمه

سیستم های دارای جریان تحت فشار

کلکتورهای خورشیدی

سیستم های ذخیره سازی کلکتوری یکپارچه

کلکتورهای صفحه ای مسطح

مقدمه:

سیستم های حرارتی خورشیدی نقش مهمی در انرژی خورشیدی دارد، استفاده از دستگاه های خورشیدی سابقه طولانی دارد، گفته شده است ارشمیدس تقریباً در سال 214 قبل از میلاد از آینه مقعر برای داغ کردن آب استفاده کرده است. سیستم های حرارتی امروزی نیز کم هزینه ترین کاربرد انرژی خورشیدی را دارد.

حرارت خورشید استفاده از حرارت انرژی خورشید را توجیح می کند. بنابراین تعداد متفاوتی از دستگاه های فنی وجود دارد که اضافه بر گرم کردن فضا، داغ کردن آب یا فرآیندهای صنعتی سیستم های انرژی خورشیدی را می توان برای سرمایش یا تولید برق با کارخانه های تولید برق خورشیدی مورد استفاده قرار داد. قسمت های عملیاتی اصلی عبارتند از:

• گرم کردن استخر شنای خورشیدی
• آبگرمکن های خانگی خورشیدی
• حرارت کم خورشید برای گرم کردن فضای داخل ساختمان ها
• پردازش حرارتی خورشیدی
• تولید برق خورشیدی

چون این حیطه های عملیاتی خیلی دور از دسترس هستند، این بخش فقط جنبه های مهم آبگرمکن های خانگی خورشیدی و استخرهای خورشیدی را با سیستم های دارای صفحات خورشیدی بسته و باز مورد بحث قرار می دهیم. بخش های زیر به کاربرد بعضی کمیت های ترمودینامیک در توضیح اصول نیاز دارد. جدول 1-3 مهمترین پارامترها، علائم آنها و واحدهایشان را نشان می دهد.

جدول 1-3: کمیت های ترمودینامیک را برای محاسبات حرارتی نشان می دهد

خرید فایل

پایان نامه بررسی مطالعه انواع آب گرم کن های خورشیدی موجود در ایران و طراحی بهینه آن در 140 صفحه ورد قابل ویرایش

پایان نامه بررسی مطالعه انواع آب گرم کن های خورشیدی موجود در ایران و طراحی بهینه آن

در 140 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل 1 : طرح دیدگاه و اهداف پروژه .................................................................... 1

مقدمه........................................................................................................................ 2

اهداف کلی پروژه ..................................................................................................... 9

کارایی...................................................................................................................... 10

فصل 2 : بررسی آبگرمکن های خورشیدی........................................................... 12

معیارهای طراحی آبگرمکن خورشیدی................................................................... 13

سیستم Recirculation (pluse)............................................................................ 18

سیستم Drainout (Drain down ) ....................................................... 19

سیستم Drainback With Air Compressor................................................... 20

سیستم Drainback with liquid level control................................................ 22

سیستم Thermosyphon with electrically protected collecrtor............. 23

سیستم Drainout Thermosyphon................................................................... 25

سیستم Breadbox (batch).................................................................................. 26

سیستم Coil in Ttank , Warp Around , Tank in Tank............................ 28

سیستم External Heat Exchanger................................................................... 30

سیستم Darinback with load- side heat exchanger................................... 32

سیستم Drainback with Collector – Side Heat Exchanger.................... 34

سیستم Two – phase – Thermosyphon....................................................... 35

سیستم One Phase Thermosyphon................................................................ 36

نتایج و بررسی سیستم های خورشیدی متناسب با ایران ...................................... 38

فصل سوم : گرد آورنده های تخت خورشیدی..................................................... 46

صفحه پوشش.......................................................................................................... 50

فاصله هوایی............................................................................................................ 52

صفحات جاذب......................................................................................................... 53

طرحهای گوناگون صفحه جاذب و مجاری انتقال سیال.......................................... 54

سیال عامل .............................................................................................................. 60

عایقکاری.................................................................................................................. 61

قاب گرد آورنده ...................................................................................................... 63

رشته های سری و موازی...................................................................................... 64

فصل چهارم : اصول حاکم بر گرد آورنده های خورشیدی................................... 67

انتقال گرما به سیال................................................................................................. 68

جریان متلاطم و بدست آوردن ضریب انتقال گرما................................................. 69

جریان گذرا و بدست آوردن ضریب انتقال گرما.................................................... 70

جریان آرام و بدست آوردن ضریب انتقال گرما..................................................... 73

بیلان انرژی برای یک گردآورنده تخت خورشیدی نمونه....................................... 74

متوسط ماهانه انرژی خورشیدی جذب شده ......................................................... 76

اثرات وضعیت سطح جذب بر روی مقدار انرژی دریافتی ..................................... 80

توزیع دما در گردآورنده های تخت خورشیدی...................................................... 84

ضریب انتقال گرمای کل یک گردآورنده................................................................. 85

چگونگی تغییر ضریب اتلاف فوقانی بر اثر تغییر فاصله......................................... 88

توزیع دما بین لوله و ضریب بازدهی گردآورنده .................................................. 91

توزیع دما در جهت جریان....................................................................................... 99

ضریب اخذ گرما و ضریب جریان گرد آورنده .................................................... 100

میانگین دمای سیال و صفحه................................................................................. 103

طرحهای دیگر گردآورنده ..................................................................................... 104

فصل پنجم : طراحی یک نمونه گرد آورنده تخت ............................................... 107

منطقه طراحی.......................................................................................................... 109

مقدار آبگرم مصرفی.............................................................................................. 109

درجه حرارت آبگرم مصرفی................................................................................. 110

درجه حرارت آب ورودی به گرد آورنده ............................................................. 110

تعداد گرد آورنده ها و چگونگی نصب آنها به هم................................................. 110

زوایای حرکت خورشید.......................................................................................... 111

جهت تابش خورشید............................................................................................... 119

نسبت بین تابش مستقیم بر روی یک صفحه شیبدار واقعی .................................. 119

زاویه شیب گرد آورنده ها .................................................................................... 123

محاسبه مقدار متوسط ماهانه تابش روزانه رسیده به سطح گرد آورنده ............ 123

بدست آوردن طول روز ........................................................................................ 126

شکل گرد آورنده ................................................................................................... 127

جنس صفحه جاذب................................................................................................. 127

مشخصات رنگ...................................................................................................... 127

قطر و تعداد لوله ها در هر گرد آورنده ................................................................ 128

بدست آوردن دبی حجمی و جرمی........................................................................ 128

بدست آوردن عدد رینولدز در لوله ها................................................................... 129

بدست آوردن ضریب انتقال گرما........................................................................... 129

نوع پوشش............................................................................................................. 130

جنس قاب................................................................................................................ 130

نوع و ضخامت عایق............................................................................................... 130

دمای محیط............................................................................................................ 131

بدست آوردن انرژی مورد نیاز ............................................................................ 131

بدست آوردن ضریب اتلاف فوقانی........................................................................ 132

بدست آوردن اتلاف تحتانی.................................................................................... 132

بدست آوردن ضریب اتلاف کلی ........................................................................... 133

بدست آوردن سطح گرد آورنده ........................................................................... 133

فاصله بین لوله ها................................................................................................... 134

بدست آوردن بازدهی پره...................................................................................... 134

بدست آوردن بازدهی گرد آورنده ........................................................................ 134

بدست آوردن ضریب انتقال گرمای گرد آورنده .................................................. 134

محاسبه دمای خروجی سیال.................................................................................. 135

بدست آوردن بازدهی گرد آورنده ........................................................................ 135

مشخصات دستگاه طراحی شده ............................................................................ 136

منابع و مراجع ....................................................................................................... 138

ضمائم

طرح دیدگاه و اهداف پروژه

مقدمه :

میزان انرژی خورشیدی دریافتی در ایران به طور متوسط حدود 18 مگا جول بر متر مربع در روز، یا حدود 10¹⁶ مگا جول در سال در سطح کشور تخمین زده می شود. این مقدار انرژی بیش از 4000 برابر کل انرژی مصرفی در کشور می باشد. با این مقدار انرژی دریافتی و داشتن زمین های مناسب برای استفاده از آفتاب و تکنولوژی نسبتاً ساده کاربردهای مختلف انرژی خورشیدی، می توان کلیه نیازهای انرژی کشور را با استفاده از انرژی خورشیدی تأمین کرد.

استفاده های انرژی خورشیدی که در ایران کاربرد دارند به شرح زیر مورد بررسی قرار گرفته اند:

الف . دستگاههایی که به طور مستقیم از نور خورشید استفاده می کنند :

1- تولید آب گرم مصرفی

2- گرمایش طبیعی ساختمانها

3- گرمایش غیر طبیعی ساختمانها

4- سرمایش ساختمانها

5- پخت غذا

6- خشک کردن میوه، سبزی و ماهی

7- نمک زدائی آب دریا

8- تولید انرژی الکتریکی به طریق تبدیل مستقیم

9- تولید انرژی الکتریکی از طریق تبدیل حرارتی (تبدیل غیر مستقیم)

ب. دستگاههائی که به طور غیر مستقیم از انرژی خورشید استفاده می نمایند :

1- سرمایش طبیعی ساختمانها و ذخیره سازی سرمای زمستان

2- تولید گاز متان با استفاده از فضولات حیوانی و کشاورزی

3- استفاده از انرژی باد

شرح مختصری از نحوه کار هریک از سیستم های فوق الذکر ارائه و هزینه ساخت و تولید و قیمت انرژی تولید شده هریک از آنها تعیین شده اند. مقایسه قیمت انرژی تولید شده در دستگاههای انرژی خورشیدی فوق الذکر با قیمت انرژی که از طریق سوختهای فسیلی متداول در کشور تولید می شود نشان می دهد که استفاده از انرژی خورشیدی اقتصادی نیست. علت اصلی اقتصادی نبودن استفاده از انرژی خورشیدی این است که مواد نفتی و برق در تمام نقاط کشور تقریباً به طور رایگان در اختیار مصرف کنندگان قرار دارند.

دلایل توجیهی برای استفاده از انرژی خورشیدی در کشور :

اقتصادی بودن نباید تنها دلیل استفاده از انرژی خورشیدی باشد. لازم است انرژی خورشیدی به دلیل زیر مورد توجه قرار گرفته و سرمایه گذاری های لازم برای کاربرد وسیع آن اعمال گردد:

1- اسراف در مواد غذایی، منابع طبیعی و هرچیزی توسط دین مبین اسلام نهی شده است. سوزاندن نفت، این نعمت بسیار ذیقیمت و محدود الهی، برای تولید آب گرم مصرفی (در دمای حدود 45 درجه سانتیگراد) ، تولید هوا و یا آب گرم برای گرمایش ساختمانها ( در دمای 50 تا 90 درجه سانتیگراد) و پختن غذا (در دماهای حدود 100 درجه سانتیگراد) اسرافی بس واضح است. سوزاندن سوختهای فسیلی برای کاربردهای فوق الذکر همان قدر اسراف و تبذیر (و در نتیجه ارتکاب گناه) است که سوزاندن گندم جهت تأمین همین نیازها می باشد. نفت، این نعمت خدادادی را می توان برای تولید دارو، مواد پلاستیکی و کودهای شیمیایی و غیره به کار گرفت.

خرید فایل

پایان نامه و پروژه ارشد تبرید خورشیدی

پیشگفتار

چندین دلیل مهم برای توجه به انرژی خورشیدی به عنوان یک منبع انرژی برای پاسخگویی به نیازهای کشورهای در حال توسعه وجود دارد. اولین دلیل اینکه کشورهای در حال توسعه در نزدیکی و یا مجاور به مناطق استوایی و منابع تابش خورشیدی خوب در دسترس است. در مرحله دوم، انرژی نیاز مبرم این کشورها است اما آنها به طور گسترده ای توزیع شده، به آسانی منابع موجود از منابع انرژی های معمولی است. ثالثا، بسیاری از کشورهای در حال توسعه با آب و هوای خشک مشخص، پراکنده و غیر قابل دسترس جمعیت و کمبود سرمایه گذاری و در نتیجه با موانع عملا شکست ناپذیر به تامین انرژی با ابزارهای متداول، برای مثال مواجه است، توسط برق در مقابل این انرژی خورشیدی به راحتی در دسترس است و در حال حاضر به کاربران بالقوه توزیع شده است. رابعا، به دلیل ماهیت منتشر انرژی خورشیدی تحولات در سراسر جهان در واحدهای کوچکتر که به خوبی متناسب به الگوی اقتصاد روستایی بوده است.

چکیده

مطالعه حاضر بخشی از یک پروژه در استفاده از انرژی خورشیدی در AIT، با هدف توسعه یک یا چند واحد نمونه نشان دادن سودمندی و کارآیی اقتصادی از انرژی خورشیدی برای اهداف طراحی شده است.

هدف خاصی از استدلال در این فصل است که برای شناسایی یک منطقه از استفاده از انرژی خورشیدی به کشورهای در حال توسعه آسیا مفید است، و بیشتر، برای انتخاب یک دستگاه مناسب برای توسعه و تحقیقات اولیه است.

فهرست مطالب عنوان صفحه

فصل اول: تاریخچه تبرید وموارد استفاده. 1

1-1 تاریخچه 2

1-2 موارد استفاده تبرید 4

1-2-1 تهیه غذا.

5

1-2-2 صنایع شیمیایی. 6

1-2-3 مصارف مخصوص. 7

1-2-4 مورد استفاده تبرید در تهویه ساختمانها. 7

فصل دوم: انواع تبرید. 8

2-1 تبرید 9

2-2 انواع سردسازی 9

2-2-1 سرد سازی مدار باز.

9

2-2-2 سرد سازی مدار بسته. 9

2-2-3 سرد سازی به روش های ویژه. 10

فصل سوم: روش های مختلف تبرید. 18

3-1 مقدمه 19

3-2 افزایش درجه حرارت مبرد (Rise in temperatued of coolant

) 19

3-3 تغییر فاز( Change of plese ) 20

3-4 انبساط مایع( Expansion of a liquid) 21

3-5 انبساط گاز ایده آل در جریان ثابت( Sleudy-flow expansion a pufext gas) 21

3-6 مرحله تولید خلاء (Emptying Process) 24

3- 7 انبساط یک گاز حقیقی(Expansion of an actual gas) 25

3-8 عملیات الکتریکی( Electric Process) 26

فصل چهارم: اجزاء تشکیل دهنده سیستم تبرید. 27

4-1 کمپرسورها( Comoperssors) 28

4-1-1 کمپرسورهای متقارن. 28

4-1-2 کمپرسورهای نوع بسته (Hermetically sealed compressors). 29

4-1-3 کمپرسوهای دوار Rotaty Compressors 31

4-1-3-1 انواع کمپرسورهای دوار( Types of Rolary Compressors). 31

4-1-4 کمپرسورهای سانتریفوژ (گریز از مرکز) Centrifugal Compressors 32

4-2 کندانسورهای هوائی و آبی( Water- cooled and Air-cooled Compressors) 32

4-3 کندانسورهای آبی( Water-cooled Compressors) 33

4-4 کندانسورهای هوایی( Air-Cooled Compressors ) 33

4-5 مقدار حرارت دفع شده( Heat- Rejection Rates) 34

4-6 انتقال حرارت در کندانسور( Compressor Heat Transfer) 34

4-7 ضریب تقطیر( Condising Cofficient ) 34

4-8 ضریب لایه پوششی( Fouling Factor) 36

4-9 لوله های پره دار (Finned Tubes) 37

4-10 اوپراتورها 38

4-10-1 انواع اواپراتورها( Types of evaporators

). 38

4-11 لوله های سرد با جریان طبیعی هوا (Natural Convection coils) 38

4-12 اواپراتور مرطوب( Feloeded evaporator) 39

4-13 سردکن مایع (آبسردکن) 39

4-14 کویل انبساط مستقیم (direct-expansion

) 40

فصل پنجم : تبرید جذبی. 41

5-1 سیستم های تبرید جذبی( Absorprion refrigeration systems) 42

5-1-1 سیستم جذبی با ماده جامد(The solid obsorption system ). 42

5-1-2 مواد شیمیائی سیستمهائی جذبی (Absorption system chemicals) 42

5-1-3 سیستم های جذبی یا مایع (Typical liquid Absorption system ). 42

5-2 خواص آمونیاک (properties of Aqun-ammonia) 43

5-3 سیستم جذبی (برموید لیتیوم آب) lithium Bromide- water system.. 43

5-4 سیستم تبرید جذبی خورشیدی 45

5-5 طراحی و توسعه یک یخچال خورشیدی 47

5-5-1 مقدمه.

47

5-5-2 اهداف مطالعه. 48

5-5-3 احتمالات تحقیق و توسعه. 48

5-5-4 منطق انتخاب برودتی خورشیدی. 50

5-6 تبرید SOLAR II 51

5-6-1 شاخص های عملکرد. 51

5-7 تجزیه و تحلیل چرخه ایده آل 53

5-8 تجزیه و تحلیل دقیق از چرخه آب و آمونیاک 55

5-9 توسعه تاریخی 57

5-10 طراحی سوم واحد آزمایشی 63

5-10-1 انتخاب پیکربندی.

63

5-10-2 بهره برداری از سیستم. 64

5-11 غلظت آمونیاک آبی 65

5-12 فاز بازسازی چرخه 66

5-13 فاز تبرید از چرخه 66

5-14 مشخصات گردآورنده ژنراتور 67

5-15 آزمون های تجربی IV

75

5-15-1 رابطه بین دما پلیت و راه حل دما. 75

5-15-2 نتایج تجربی. 75

خرید فایل

پایان نامه تولید برق خورشیدی

فهرست مقاله: مقدمه منشأ توان خورشیدی مبانی برق خورشیدی معقول کردن انتظارات از برق خورشیدی توجیه اقتصادی برق خورشیدی راندمان بالا در گرو باد و خورشید پیکربندی سیستم PV سیستم خود اتکا سیستم متصل به شبکه سیستم متصل به شبکه باتری دار سیستم متصل و متکی به شبکه اجزاء و متعلقات پنلهای خورشیدی اینورمتر و باتری کنترل کننده نحوه ی محاسبه ی انرژی خورشیدی پارامتر تابش شدت تابش خورشید و پنل خورشیدی محاسبه ی شدت تابش خورشید جذب میزان بیشتری از انرژی خورشیدی تأثیر شیب پنل بر شدت تابش نور خورشید محاسبهی شیب بهینه پنل محاسبه ی توان تولیدی پنل خورشیدی کاربرد زاویه ی چینش آرایه ها راندمان آرایه خورشیدی تأثیر دما پنل خورشیدی محاسبه تقریبی هزینه بررسی محل نصب آرایه ترسیم یک کروکی نصب بر روی دیرک نگهداری دورهای نصب پنل بر روی زمین بررسی موانع ابزارهای حرفهای و خودکار تحلیل موانع آینده نگری در سیستمهای برق خورش ...

تحقیق در مورد خشک کن خورشیدی

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*   فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)    تعداد صفحه:54       فهرست مطالب     مقدمه 1 بررسی انواع خشک‌کن‌های خورشیدی 2 خشک‌کن‌های خورشیدی 2 1- خشک‌کن خورشیدی فعال غیرمستقیم با سبدهای چند لایه 4 2- خشک‌کن‌های فعال مختلط از نوع تونلی 5 3- خشک‌کن‌های خورشیدی غیرفعال مستقیم از نوع سقف شیشه‌ای 6 4- خشک کن خورشیدی غیرفعال مختلط 7 5- خشک‌کن‌های خورشیدی غیرفعال مستقیم از نوع کابینتی 8 اجزای خشک کن: 9 سیستم کنترل PID: 13 سخت‌افزار سیستم کنترل 14 نرم‌افزار سیستم کنترل خودکار 14 بررسی دقت سیستم کنترل دور فن 17 بررسی میزان تغییرات دور فن 18 مقایسه بازده‌های فعلی و بهینه خشک کن 20 محاسبات خش ...