دانلود تحقیق جایگاه انرژی های نور در تامین انرژی قرن آتی

پیل سوختی وسیله ای است که با استفاده از یک واکنش شیمیایی، برق تولید می کند هر پیل سوختی دو الکترود دارد، یکی مثبت و دیگری منفی که به ترتیب کاتد و آند نامیده می شوند

دسته بندی	فیزیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	8112 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	109

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8067

تمام فایل ها

مقدمه

اگر وضعیت فعلی رشد جمعیت ادامه یابد، پیش بینی می شود جمعیت جهان در اوائل قرن حاضر به هفت میلیارد نفر می رسد .

در عین حال منابع انرژی متداول در حال اتمام بوده و ممکن است تا اوایل قرن ٢١ به پایان برسد . استفاده از انرژی هسته ای که منابع آن نیز محدود بوده ومستلزم تربیت نیروی انسانی ماهر و نیز استفاده از سیستم های پیشرفته حفاظتی در برابر ضایعات رادیواکتیو است ،کفایت انرژی جهان را نخواهد داد.

پیش بینی می شود که انرژی خورشیدی و انرژی بادی وغیره ، جایگاه ویژه ای رادرتامین انرژی قرن آتی کسب نمایند.

استفاده از انرژی در پیشرفت تمدن امری طبیعی و اساسی است و به عنوان یک پایه برای حیات مطرح می باشد. انرژی به عنوان یک عنصر اصلی برای هر فعالیت اقتصادی لازم است و چنانچه افزایش مصرف انرژی در راستای کمک به بالا رفتن مرتبه رشد اقتصادی که باعث ایجاد استانداردهای بالاتر زندگی و کیفیت بهتر زندگی برای جمعیت رو به رشد جهانی باشد، مفید بوده و هر کجا که استفاده از انرژی باعث محدود کردن رشد اقتصادی و کیفیت زندگی گردد، مضر محسوب می شود. به عبارت دیگر هنگامی که افزایش استفاده از انرژی همراه با محدودیت های اکوانرژی باشد رشد را محدود می کند زیرا در این حالت منابع طبیعی و رشد اقتصادی ناپایدار است.

مفهوم اکوانرژی در واقع از مباحث اقتصاد و محیط زیست ناشی می شود که سیستمهای مختلف انرژی را از جهات اقتصادی و محیط زیستی بررسی و مقایسه می کند. محدودیتهای اکوانرژی که در این جا بدان اشاره می گردد شامل محدودیتهای زیست محیطی که باعث پایین آمدن استانداردهای زندگی می شود، می باشد. محدودیتهای سیاسی که در واقع باعث بحرانهای منطقه ای می شوند نیز به عنوان زیرمجموعه ای از محدودیتهای اکوانرژی به حساب می آیند.

نیاز قرن بیست و یکم پایدار شدن است . این مفهوم پایداری شامل نرخ پایدار افزایش جمعیت، پایداری مصرف انرژی و اقتصاد پایدار می باشد.

توسعه پایدار با اقتصاد پایدار معنی می یابد و اقتصاد پایدار باید توسط سیستم های انرژی که بازده بیشتر و قیمت پایین تر دارند و همچنین پاکیزه هستند یعنی سیستمهای انرژی که اقتصادی تر و قابل رقابت تر با سایر انرژیها بوده و افراد بیشتری را به کار گرفته و باعث کاهش اثرات نامطلوب زیست محیطی میگردند، تأمین شود. در جهان امروز با نرخ افزایش جمعیت بالا، رشد اقتصاد پایدار فقط از طریق دسترسی به سیستم های انرژی که بتواند به محدودیت های سایر انرژیها فائق آید امکان پذیر است و نکته قابل توجه اینجاست که بشر در راه رسیدن به چنین هدفی است، اما نکته منفی پراکنده بودن فعالیت روی این موضوع و مقاومتهای سیاسی و اقتصادی بسیار زیاد در راه آسا ن سازی این گذر انرژی مفید جهانی است. گذر از یک انرژی به نوع دیگر آن همواره همراه با یک سابقه تاریخی و مفاهیم جدانشدنی ا قتصاد و محیط زیست قابل بررسی است . برای شناخت محدودیتهای سایر منابع انرژی لازم است تا دو مورد فوق الذکر در مورد آنها بررسی گردد.

اولین بار استفاده از انرژی با استفاده از چوب رونق گرفت و در ابتدا اقتصاد چوب پایدار به نظر می رسید چون منابع جنگلی فراوان بودند و جمعیت جهانی نیز نسبتاً کم بود . اما هنگامی که تکنولوژی پیشرفت نمود و درخواست انرژی برای صنعت ذوب آهن و سایر صنایع افزایش یافت، جنگلها رو به نابودی گذاشت و قیمت چوب افزایش یافت . در واقع رشد اقتصادی با توجه به عدم در دسترس بودن منابع و افزایش قیمت محدود گردید.

در این زمان بشر اندیشه دیگری در راستای تکنولوژی استفاده از انرژی با بازده بیشتر رابا ارائه زغال سنگ، ابداع نمود . این گذر انرژی باعث پیشرفت هایی شد . در این سالها لوکوموتیو و موتورهای جدیدی که بتوانند از این سوخت جدید استفاده نمایند ساخته شد . بنابراین در قرن 19 منبع انرژی دیگری که مؤثرتر از چوب بود معرفی گردید و باعث بوجود آمدن یک رشد اقتصادی که افراد بیشتری از آن بهره می بردند گردید . این پیشرفت به همراه بازده اقتصادی بیشتر، محصولات متنوع و نیروی کار بیشتر و قیمت پایین محصولات باعث بوجود آمدن انقلاب صنعتی گردید . پس از گذشت زمان، انقلاب صنعتی باعث پایین آمدن سطح کیفی زندگی عده زیادی از مردم گردید. محدودیتهای اکوانرژی زغال سنگ به شرح زیر مطرح شد:

• محدود شدن رشد اقتصاد
• بوجود آمدن ابرقدرتهای اقتصادی
• قیمت بالا نسبت به میزان آلایندگی
• پایین آمدن کارآیی نیروی کار ) در اثر آلودگی هوا)

با محدودیتهای فوق مفهوم پایداری اقتصاد زغال سنگ زیر سؤال رفت . بنابراین تکنولوژی جدید یکبار دیگر یک گذر انرژی را تجربه نمود و به سمت سوخت پیشرفته تر بعدی متوجه گردید و نفت به عنوان یک سوخت جدید به سمت اقتصادی شدن حرکت کرد.

نفت با %75 کربن، تمیزتر و قابل حمل تر بوده و بازده بیشتری نسبت به سوختهای قبلی داشت. بنابراین به تدریج جایگزین سوختهای قبلی گردید . بطور کلی استفاده از انرژی در سیستم های اقتصادی، در زیر ساخت ها و حتی رفتارهای روزمره افراد نفوذ می نماید و از این رو تغییر انرژی به کندی صورت می گیرد. اگر چه همیشه مزیت های اقتصادی بر مقاومتهای سیاسی غلبه پیدا می کند اما تغییر انرژی آخرین اقدامی است که شامل قانون فوق میشود.

در سالهای استفاده از نفت ماشین های حفاری، پالایشگاهها و موتورهای احتراق داخلی به عنوان بخشی از انقلاب نفت توسعه و کاربرد می یابند و یک بار دیگر یک گذر انرژی به سمت انرژی ارزانتر با بازده بیشتر که در آن کارآیی افراد بالاتر بوده و قیمت خدمات را می کاهد و جمعیت جهان را به سمت یک منبع اقتصادی جدید که کیفیت زندگی را ارتقاء می دهد، سوق می دهد.

در حالی که از نفت به عنوان انرژی جدید استفاده می گردد، سیر تحقیقات برای گذر از سیستم های انرژی آلوده ساز و مشکل سازتر به سمت سوختهای پاک تر که از نظر شیمیایی ساده تر و از نظر اقتصادی پایدارتر باشند ادامه می یابد.

پیل سوختی وسیله ای است که با استفاده از یک واکنش شیمیایی، برق تولید می کند. هر پیل سوختی دو الکترود دارد، یکی مثبت و دیگری منفی که به ترتیب کاتد و آند نامیده می شوند. واکنش هایی که برق تولید می کنند در الکترودها رخ می دهند. هر پیل سوختی همچنین دارای یک الکترولیت است که ذرات شارژ شده الکتریکی را از یک الکترود به الکترود دیگر می برد و کاتالیزور که سرعت واکنش در الکترودهاراافزایش می دهد. هیدروژن سوخت پایه است، اما پیل های سوختی به اکسیژن هم نیاز دارند. یکی از جاذبه های پیلهای سوختی این است که با ایجاد آلودگی ناچیز برق تولید می کنند. بیشتر هیدروژن و اکسیژنی که در تولید برق به کار می روند نهایتاً باعث ایجاد محصولی جانبی به نام آب می شوند. یک پیل سوختی تنها مقدار بسیار کمی جریان مستقیم تولید می کند. در عمل، تعداد زیادی از پیل های سوختی با هم به صورت یک توده در می آیند. پیل یا توده، دارای اصولی یکسان هستند.

جایگاه انرژی های نورتامین انرژی قرن آتیانرژی خورشیدیپیل های سوختیسلول های خورشیدی

دانلود تحقیق انرژی الکتریکی

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

دسته بندی	محیط زیست
فرمت فایل	doc
حجم فایل	3425 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	157

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8067

تمام فایل ها

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:

قشر گسترده ای از ایالات متحده مجبور به واردات سوخت های فسیلی مانند نفت و گاز طبیعی، برای تولید برق، گرما و سوخت، هستند. هزینه این سوخت های فسیلی می تواند بالغ بر میلیون ها دلار شود و هر دلاری که صرف واردات انرژی شود، یک دلار از اقتصاد محلی کسر می شود.

در این حال، منابع انرژی تجدید پذیر، بطور موضعی (محلی) گسترش یافته، هزینه صرف شده برای انرژی از کشور خارج نمی شود، اشتغال زایی نموده و موجب تقویت اقتصاد می شود. کسر فن آوری های انرژی قابل تجدید، زحمتی سخت می طلبد.

شغل ها به زودی از ساخت و ساز، طراحی، نصب، سرویس و فروش محصولات انرژی تجدید پذیر، به پایان می رسند.

اشتغال هم چنین بطور غیر مستقیم از شغل هایی که کمپانی های انرژی تجدید پذیر را با مواد خام، حمل و نقل، اسباب و لوازم و خدمات تخصصی نظیر محاسبات و خدمات اداری تغذیه می کنند، فراهم خواهد شد.

در نتیجه، دستمزد و حقوق حاصل از شغل هابر درآمد افزوده در اقتصاد محل را موجب می شود. از این گذشته درآمد حاصل از انرژی تجدید پذیر، چیزی بیشتر ازاین اقتصاد محلی را رشد می دهد، یعنی مزایایی برای کل کشور.

بطور مثال در سال 2001، ایالات متحده حدود 103 بیلیون دلار صرف واردات نفت از خارج کرده است. اما به عنوان یکی از سازندگان بزرگ سیستم های انرژی قابل تجدید جهان، می تواند با افزایش مصرف انرژی تجدید پذیر در سراسر دنیا، سرمایه بیشتری را به کشورش وارد کند. در حال حاضر سازندگان سیستم های فتوولتایی ایالات متحده حدود 3/2 کل سازندگان جهان هستند. و حدود 10% صادرات این سیستم های PV بیشتر صرف توسعه شده که منجر به فروش سالیانه بیش از 300 میلیون دلار می شود.

چرا بهینه سازی انرژی اهمیت دارد؟

بهینه سازی یعنی انرژی کمتری برای انجام یک عمل واحد، صرف کنیم. بهینه سازی مصرف انرژی در کشور، در صرف پول کمتر برای انرژی توسط صاحبان مسکن، مدارس، ادارات دولتی، کارخانه ها و صنایع است. پولی که باید صرف انرژی شود، در عوض می تواند صرف مایحتاج مصرف کنندگان، تحصیلات، خدمات و تولیدات شود. یک اقتصاد بهینه انرژی، می تواند بدون مصرف انرژی اضافی، رشد کند. اقتصادی که کمتر انرژی مصرف کند، کمتر هم آلودگی تولید
کند، چون این دو (مصرف انرژی و آلودگی) بدقت به هم گره خورده اند.

- برای منازل: برای خانه یا مشاغل کوچک و برای سایر ساختارها(کارآیی)یا بهینه سازی انرژی، مصرف کمتر انرژی برای گرم کردن، سرد کردن و روشنایی ساختمان معنا میدهد. و هم چنین خرید وسایل کم مصرف از قبیل کامپیوترها و سایر لوازم منزل می باشد. برای مالکان خانه و صاحبان مشاغل، مصرف کمتر انرژی، ذخیره مالی محسوب می شود.

- برای ماشین ها: برای ماشین شما و دیگر وسایل نقلیه، بهینه سازی انرژی به معنای ساخت ترن های جدید و دیگر تکنولوژی های وسایل نقلیه است.

ماشین های مجهز به موتورهای دو گانه (دو سوختی) بنزین – الکتریکی یا مجهز به سلول های سوختی، دو مثال از بهینه نمودن انرژی در وسایل نقلیه است.

- برای شرکت های برق: برای شرکت برق و سایر تهیه کنندگان الکتریسیته (برق) بهینه سازی انرژی، اغلب بدن معناست که به مشتریان شان کمک کنند تا انرژی را در خانه ها و مغازه هایشان ذخیره کنند. البته هم چنین به معنای رساندن و ذخیره موثرتر و بهتر برق نیز هست.

- برای صنایع محلی: برای صنایع محلی (صنایع محدود و کوچک)، بهینه سازی انرژی به معنای یافتن راه کارهائی است که کار یکسانی را با انرژی کمتر، انجام دهند. مثلاً ریخته گری پیوسته، در صنایع فولاد، پیشرفتی در راه کارآیی (بهینه نمودن) انرژی است. بهینه سازی انرژی هم چنین به معنای استفاده بهتر از موتورها، سیستم های بخار، سیستم های فشرده سازی هوا و سایر ابزار و وسایل صنعتی می باشد.

انرژی نو:

در این جا انرژی های تجدید پذیر را به منظور بررسی، به عنوان های زیر دسته بندی نموده در زیر، به شرح یکی ازآنها می پردازیم:

— انرژی زنده یا انرژی زیست توده

— سوخت زنده

— انرژی باد

— انرژی خورشید

— انرژی زمین گرمایی

— انرژی هیدروالکتریک

— انرژی هیدروژن

— انرژی اقیانوسی

جایگاه انرژی خورشیدی در تأمین الکتریسیته

از جمله سؤال های که در رابطه با انرژی با آن موجه هستیم این است که وضعیت انرژی در چند دهه آینده چگونه خواهد شد اقتصادی ترین منبع انرژی کدام است و آیا خورشید می توان به عنوان منبع انرژی با حرفه اقتصادی مطرح شود. نیاز به انرژی به وضوح بر همگان آشکار است و این نیاز به مرور با افزایش پیشرفت های تکنولوژیکی و جمعیت جهان بیشتر مشهود است آمارهای موجود نشان دهنده این ایست که مصرف انرژی در دنیا به نحوی است که به ازای هر 14 سال میزان تقاضا دو برابر می گردد و تا کنون فقط برای انرژی الکتریکی در هر 10 سال تقریباً تقاضا دو برابر شده و این رشد میزان تقاضا در کشورهای در حال توسعه با شتاب بیشتری همراه بوده و تقریباً به ازای هر 7 سال دو برابر شده است. به طور مثال در اواخر دهه 1980 واردات نفت کشور آمریکا به حدود 7 میلیون بشکه در روز رسید که تقریباً دو برابر (3/1 میلیون بشکه در روز) واردات آنها در سال 1980 بود این در حالی است که مقدار نفت مصرفی برای تولید الکتریسیته در آمریکا حدود 4% اکثریت مصرفی در آمریکا را در بر می گیرد و 52% انرژی الکتریکی در آمریکا از ذغال سنگ تولید می شود. با اینکه اکثریت منابع تأمین الکتریسیته در آمریکا از ذغال سنگ استفاده می گردد اما قوانین مصوب در رابطه با محیط زیست به جهت ریزش باران های اسیدی ناشی از آلودگی سوزاندن ذغال سنگ و گرم شدن سطح زمین، آلودگی آب های سطح زمین
و ... مشکلاتی را در صنعت ذغال سنگ آمریکا به وجود آورده است و به همین سبب انتظار می رود که مصرف نفت و گاز طبیعی که نسبت به ذغال سنگ نسبتاً تمیزتر می‌باشد افزایش یابد ولی سوزاندن این مواد نیز سبب ایجاد آلودگی‌های کربنی
سولفوری می گردد افزایش روزافزون جمعیت و پیشرفت های تکنولوژی که سبب ارتقاء سطح زندگی گردیده است عاملی است که سبب افزایش تقاضا برای الکتریسیته خواهد شد. اگر نگاهی به میزان تقاضای تأمین الکتریسیته از منابع موجود در دنیا از سال 1960تا 1990 مورد بهره برداری قرار گرفته است بیاندازیم مشاهده می کنیم که موارد بهره برداری از منابع مختلف در تأمین انرژی الکتریکی در جهتی است که بیشتر از منافع فسیلی استفاده شده است.

جدول زیر نشان دهنده بعد این مطلب است که نفت و گاز سهم بسزایی در تامین الکتریسیته دارند و آمارهای موجود از سال 1974 مقدار انرژی حاصل از منابع فسیلی کشف شده و به ثبت رسیده اعم از زغال سنگ، نفت و گاز را 15 10×1/7 کیلو وات ساعت برآورده نموده است.

جدول 1-1- بهره برداری از منابع انرژی مختلف برای تأمین انرژی الکتریکی در سال های مختلف (واحد 1. B. BTV)

اگر نرخ اثر تقاضای الکتریسیته را با توجه به جدول فوق 5 درصد در نظر بگیریم مقدار نیاز به انرژی که در سال 1987 تقریباً 14 10×2/1 کیلو وات ساعت بود در سال 2001 میلادی به دو برابر یعنی 14 10×4/2 رسیده است.

بدیهی است که با توجه به این کارها به این منابع چندان هم نمی توان متکی بود و از طرف دیگر از نظر اقتصادی هم استفاده از آنها به صرفه نخواهد بود در حالیکه در همین آمار گیری مقدار انرژی تشعشعی قابل جذب خورشید را تقریباً 100 برابر انرژی حاصل از منافع فسیلی موجود برآورد نموده است. بنابراین باید توجه بیشتری به انرژی خورشیدی در تأمین الکتریسیته شود حال با توجه به این نیازها منابع انرژی و مشکلات محیطی ناشی از سوخت های فسیلی جدیت بیشتری برای یافتن منابع انرژی کم خطرتر را می طلبند هم اکنون در دنیا مراکز تحقیقاتی بزرگی جهت دسترسی به انرژی های مطلوب تر در حال تحقیق و بررسی می باشد مطالعات و بررسی های انجام شده منجر به استراتژی های کوتاه مدت و بلند مدت برای تأمین الکتریسیته شده است که در این استراتژی ها انرژی خورشیدی نقش بسیار مهمی را ایفا می کند زیرا انرژی خورشیدی عملاً بدون محدودیت و آلودگی قابل دسترسی است و سطح زمین به مقدار 27 10×7 کیلو وات ساعت از انرژی خورشیدی را در سال دریافت می کنداین مطلب که مصرف سوخت های فسیلی جهت تأمین انرژی الکتریکی کاهش و منابع تأمین انرژی الکتریکی با استفاده از انرژی خورشیدی افزایش می یابد که این منابع عبارتند از:

انرژی حرارتی خورشید، فتوولتائیک (نورولتی)، ژئوترمال (زمین گرمایی) انرژی
بیوگاز و ... .

در این سیستم ها نورولتی یکی از بهترین روش های انرژی تجدید شونده است که هم در نقاط با شرایط آب و هوایی مختلف قابل استفاده هستند. این سیستم ها قابل استفاده در بیابان جنگل های بارانی و در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه می باشد سیستم های نورولتی به سیستم هایی اطلاق می شود که نور را
مستقیماً به الکتریسیته تبدیل می کنند. این سیستم ها هم اکنون اکثراً به صورت مستقل از شبکه برق سراسری مورد استفاده قرار می گیرند ولی برای کاربردهایی که دور از منابع برق می باشند و به سبب نیاز و حداقل نگهداری توانایی بالا، عدم نیاز به سوخت و عدم ایجاد آلودگی قابل گسترش و نصب در هر نقطه کارآیی بسیار بالایی دارند و تقریباً 97% از سیستم های نورولتی که در سال 1990 به فروش رفته است برای کاربردهای خارج از شبکه تهیه شده اند. یک سیستم نورلتی عبارتند از:

1- ماژول های خورشیدی

2- باطری

3- شارژ الکترولر

4- مصرف کننده ها

ماژول های خورشیدی

ماژول ها یا صفحات خورشیدی که اصلی ترین قدرت یک سیستم نورلتی را تشکیل می دهند وظیفه تبدیل نور به الکتریسیته را دارند صفحات خورشیدی از اتصال یک سری سلول خورشیدی که به صورت موازی و سری به هم متصل می شوند شکل
می گیرد. سلول های خورشیدی که وظیفه تبدیل نور به الکتریسیته را به عهده دارند.

که از مواد نیمه هادی ساخته می شوند و انواع مختلف آن عبارتند از:

1- سلول خورشیدی از مواد سیلیکونی تک کریستال

2- سلول خورشیدی از مواد سیلیکونی چند کریستال

3- سلول خورشیدی از مواد سیلیکونی بی شکل

4- سلول خورشیدی از مواد سیلیکونی

در اینجا سلول خورشیدی از مواد سیلیکونی چند کریستال مورد نظر می باشد.

یک صفحه خورشیدی از نوع MA 36/45 که در آن 36 سلول خورشیدی با هم سری شده اند و دارای مشخصات زیر می باشند نشان داده شده است.

راندمان 5/11 درصد

جریان 7/2 آمپر

ابعاد 5/0 × 1 متر مربع

ولتاژ 16 ولت

توان 5/4 وات پیک در شرایط تست استاندارد

وزن 5/5 کیلو گرم

برای مصارف با ولتاژهای مختلف ماژول ها را می توان به صورت سری و موازی به هم متصل نمود.

باطری

سیستم های نورولتی فقط در صورتی که در معرض نور قرار گیرند انرژی الکتریکی تولید می کنند و به همین سبب در هنگام شب و روزهای ابری که شدت تابش نور خورشید ناچیز است از باطری استفاده می شود و باطری ها در زمانی که شدت تابش مناسب است توسط صفحات خورشیدی شارژ می گردند.

شارژ کنترولر

جهت حفاظت باطری ها باید ولتاژ و مقدار شارژ باطری کنترل شود که این عمل توسط دستگاه الکترونیکی شارژ کنترولر انجام می گردد.

مبدل DC‌ به AC

ولتاژ تولید شده توسط صفحات خورشیدی از نوع جریان مستقیم است و در صورتی که مصرف کننده به جریان متناوب نیاز داشته باشد باید از مبدل جریان مستقیم استفاده نمود. همانطوری که قبلا هم اشاره شد مزایای بالای این گونه سیستم ها و کارآیی فراوان آن سبب شده است که مصرف این گونه سیستم ها مورد توجه قرار گیرد.

جدول2-1-رشد فروش سیستم‌های برق خورشیدی از سال 1985تا1990 نشان داده شده است.

برآورد هزینه تأمین الکتریسیته خورشیدی (فتوولتائیک)

هزینه مورد نیاز برای تأمین الکتریسیته خورشیدی (فتوولتائیک) به میزان وات تولیدی وابسته است برای روشن شدن مطلب هزینه مورد نیاز برای سه وات تولیدی مختلف 225 وات و 450 وات و 900 وات به صورت جداولی آورده شده است.

الف) 225 وات

جدول 3-1- لیست تجهیزات مورد نیاز همراه با قیمت آنها در جدول زیر آمده است:

ب) 450 وات

جدول 4-1- لیست تجهیزات مورد نیاز همراه با قیمت آنها در جدول زیر آمده است:

ج) 900 وات

جدول 5-1- لیست تجهیزات مورد نیاز همراه با قیمت آنها در جدول زیر آمده است:

تذکر:

1- فاصله بین تولید کننده الکتریسیته خورشیدی تا مصرف کننده کمتر از 20 متر در نظر گرفته شده است.

2- برق تولید شده DC می باشد بدیهی است برای مصارف AC نیاز به مبدل DC به AC می باشد که در آن صورت هزینه مربوط به مبدل یا مبدل های ذکر شده در جدول های شماره 3 و 4 و 5 اضافه خواهد شد.

3- تجهیزات آمده ساخت داخل است.

فصل دوم

موقعیت فعلی و آینده انرژی طبیعی

طبقه بندی سیستم های خورشیدی

سیستم های خورشیدی، سیستم هایی هستند که به وسیله آنها انرژی خورشیدی در جهت برآوردن نیازهای جوامع بشری به انرژی استفاده می شود.

1-1- سیستم های فتوبیولوژیکی

2-1- سیستم های شیمیایی

3-1- سیستم های فتوولتائیک

4-1- سیستم های حرارتی

سیستم های فتوبیولوژی

فرآیند فتوسنتز قدیمی ترین و گسترده ترین روش استفاده از انرژی خورشیدی است. گیاهان تشعشع خورشیدی را جذب کرده و به کمک آن گاز کربنیک و آب را به مواد قندی تبدیل می کنند. در روند این فعل و انفعالات گیاهان اکسیژن را آزاد و نیتروژن و مواد فسفری را که برای ادامه حیات آنها ضروری است جذب می کنند. نتیجه این فرآیند ذخیره سازی بیولوژیکی انرژی خورشیدی است. انرژی خورشیدی (ذخیره شده در گیاهان) از طریق سوزاندن چوب یا تهیه سوخت هایی از قبیل الکل و متان بازیابی می شود. امروزه تهیه سوخت از مواد گیاهی به علت بازدهی پایین آن به ندرت
استفاده می شود راندمان این فرآیند بین 25/0 تا 5/. درصد بوده که به طور قابل ملاحظه ای از بازدهی اشکال دیگر استفاده از خورشید کمتر است حتی با وجود این بازدهی کم هزینه تولید انرژی از بعضی از گیاهان با هزینه تولید سوخت های فسیلی قابل مقایسه می باشند از سوی دیگر می توان از سلولز که نتیجه مستقیم فرایند فتوسنتز بوده و به مقدار زیادی در مواد مازاد کشاورزی و گیاهی موجود است به عنوان یک منبع انرژی زا برای تهیه مواد غذایی یا مواد شیمیایی مورد نیاز صنایع بهره گرفت.

سیستم های شیمیایی خورشیدی

فایل ورد 157 ص

انرژی الکتریکی برقتولید انرژی الکتریکیانرژی خورشیدیانرژی تجدید پذیر

پاورپوینت بررسی نیروگاه و سلول های خورشیدی

دانلود پاورپوینت با عنوان بررسی نیروگاه و سلول‌های خورشیدی در قالب pptx، قابل ویرایش و در حجم 44 اسلاید شامل تاریخچه انرژی خورشیدی، انرژی از خورشید، سلول‌های خورشیدی، انرژی خورشیدی، کاربردهای سلولهای خوشیدی، معایب سلول‌های خورشیدی، مزایای سلولهای خورشیدی، برخی از اصطلاحات درمورد عملکرد سلول های خورشیدی، کاربردهای انرژی خورشید، انرژی فتوولتائیک

دسته بندی	برق
فرمت فایل	pptx
حجم فایل	3909 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	44

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 19

تمام فایل ها

مشخصات فایل:

عنوان: پاورپوینت بررسی نیروگاه و سلول‌های خورشیدی

تعداد اسلاید: 44 اسلاید

قالب بندی: پاورپوینت

فهرست مطالب:

تاریخچه انرژی خورشیدی

انرژی از خورشید

سلول‌های خورشیدی

انرژی خورشیدی

کاربردهای سلولهای خوشیدی

معایب سلول‌های خورشیدی

مزایای سلولهای خورشیدی

برخی از اصطلاحات درمورد عملکرد سلول های خورشیدی

کاربردهای انرژی خورشید

انرژی فتوولتائیک

منبع انرژی تجدید پذیر و ظرفیت نصب در کشور هند

استفاده از انرژی حرارتی خورشید

کاربردهای نیروگاهی

نیروگاه‌های حرارتی خورشید از نوع سهموی خطی

نیروگاههای حرارتی از نوع دریافت کننده مرکزی

نیروگاه‌های حرارتی از نوع بشقابی

دودکش‌های خورشیدی

مزایای نیروگاههای خورشیدی

مزایای نیروگاههای خورشیدی

کاربردهای غیر نیروگاهی

آبگرمکن‌های خورشیدی و حمام خورشیدی

گرمایش و سرمایش ساختمان و تهویه مطبوع خورشیدی

آب شیرین کن خورشیدی

خشک کن خورشیدی

کوره خورشیدی

خانه‌های خورشیدی

قسمتی از متن پاورپوینت:

انرژی خورشیدی منحصربه‌فردترین منبع انرژی تجدیدپذیر در جهان است و منبع اصلی تمامی انرژی‌های موجود در زمین می‌باشد. انرژی خورشیدی به صورت مستقیم و غیرمستقیم می‌تواند به اشکال دیگر انرژی تبدیل گردد. بطور کلی انرژی متصاعد شده از خورشیدی در حدود ۳٫۸ در۱۰۲۳ کیلووات در ثانیه می‌باشد.

ایران با داشتن حدود ۳۰۰ روز آفتابی در سال جزو بهترین کشورهای دنیا در زمینه پتانسیل انرژی خورشیدی در جهان می‌باشد. با توجه به موقعیت جغرافیای ایران و پراکندگی روستای در کشور، استفاده از انرژی خورشیدی یکی از مهمترین عواملی است که باید مورد توجه قرار گیرد. استفاده از انرژی خورشیدی یکی از بهترین راه‌های برق رسانی و تولید انرژی در مقایسه با دیگر مدل‌های انتقال انرژی به روستاها و نقاط دور افتاده در کشور از نظر هزینه، حمل‌نقل، نگهداری و عوامل مشابه می‌باشد.

با توجه به استاندارد های جهانی اگر میانگین انرژی تابشی خورشید در روز بالاتر از ۳٫۵ کیلو ساعت در مترمربع (۳۵۰۰ وات/ساعت) باشد استفاده از مدلهای انرژی خورشیدی نظیر کلکتورهای خورشیدی یا سیستم‌های فتوولتائیک بسیار اقتصادی و مقرون به صرفه است.

پاورپوینت بررسی نیروگاه و سلولهای خورشیدیبررسی نیروگاه و سلولهای خورشیدینیروگاه و سلولهای خورشیدیتاریخچه انرژی خورشیدیسلولهای خورشیدیانرژی خورشیدیکاربردهای سلولهای خوشیدیمعایب سلولهای خورشیدیمزایای سلولهای خورشیدیکاربردهای انرژی خورشیدانرژی فتوولتائیکاستفاده از انرژی حرارتی خورشید

دانلود انرژی خورشیدی ، صفحات فوتوولتائیک و نیروگاه خورشیدی

انرژی خورشیدی ، صفحات فوتوولتائیک و نیروگاه خورشیدی

خورشید کرهای بهقطرتقریبی 139*106 کیلومترویباشدکه درفاصله متوسط 149*108 کیلومتری زمین قرارگرفته است

دسته بندی	برق
فرمت فایل	doc
حجم فایل	3307 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	110

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 15

تمام فایل ها

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

انرژی خورشیدیصفحات فوتوولتائیکنیروگاه خورشیدی

دانلود بررسی تئوری و تجربی عملکرد یک آب‌گرم‌کن خورشیدی با کلکتور صفحه تخت

بررسی تئوری و تجربی عملکرد یک آب‌گرم‌کن خورشیدی با کلکتور صفحه تخت

هدف از این تحقیق مقایسه تحلیل تئوری و نتایج تجربی حاصل از تست عملی بر روی یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت، با توجه به شرایط آب و هوایی شهر تهران می‌باشد

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	9727 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	133

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 15

تمام فایل ها

هدف از این تحقیق مقایسه تحلیل تئوری و نتایج تجربی حاصل از تست عملی بر روی یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت، با توجه به شرایط آب و هوایی شهر تهران می‌باشد. به این منظور ابتدا یک کلکتور صفحه تخت از نظر ساختمان، بازده و سایر پارامترها بر طبق روابط انتقال حرارت به‌صورت تئوری مدل شده، پس از آن با استفاده از یک سیستم آب‌گرم‌کن خورشیدی و استفاده از یک کلکتور صفحه تخت به عنوان جاذب انرژی خورشید، داده‌های مورد نیاز به طور تجربی استخراج شده‌اند.

سیستم آب‌گرم‌کن خورشیدی مورد آزمایش که در مرکز تحقیقات انرژی خورشیدی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب مستقر است، و بر اساس استاندارد ISO 9806-1مدل شده‌است، از یک کلکتور صفحه تخت و یک مخزن ذخیره تشکیل شده‌است. کلکتور شامل دو هدر افقی به قطر داخلی mm12 و 12 عدد رایزر عمودی می‌باشد که به‌صورت موازی قرار گرفته‌اند. صفحات جاذب از فین های مجزا تشکیل شده‌اند. جنس فین ها از آلومینیوم بوده و از شیشه معمولی به ضخامت mm4 به عنوان پوشش صفحه جاذب برای جلوگیری از اتلافات جابجایی و تابشی استفاده شده‌است. از آن‌جایی که آزمون‌ها در فصل تابستان انجام شده‌است و دمای هوا در هنگام شب به گونه‌ای نیست که باعث یخ‌زدگی آب داخل کلکتور شود، به این جهت تنها از آب (بدون ضد یخ) به عنوان سیال انتقال حرارت استفاده شده‌است. هم‌چنین دمای محیط، میزان تابش روی سطح کلکتور صفحه تخت و سرعت باد محوطه مورد آزمایش توسط یک دستگاه ثبت کننده اطلاعات ثبت شده‌اند.

بازده و انرژی مفید کسب شده توسط کلکتور به‌صورت تجربی با مقادیر حاصل از مدل تئوری مقایسه شده و بر طبق نتایج به‌دست آمده مدل تجربی با مدل تئوری مطابقت خوبی دارد. آزمایشات فوق با دبی‌های مختلف انجام گرفت و با کاهش دبی سیال عبوری از کلکتور، افزایش در انرژی مفید کسب شده و بازده کلکتور مشاهده گردید. بر اساس آزمایشات انجام شده، حداکثر بازده ممکن برای یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت زمانی حاصل می‌شود که حتی الامکان دمای آب ورودی کلکتور به دمای هوای محیط نزدیک باشد. هم‌چنین عوامل تاثیر گذار بر بازده یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت، از جمله فاصله بین رایزرها، نوع پوشش شیشه‌ای کلکتور، ضخامت عایق حرارتی، جنس عایق، نوع سیال انتقال حرارت و... مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته و با توجه به مقایسه های انجام شده می‌توان نمودار‌های مفیدی پیرامون بازده کلکتور بر اساس پارامتر‌های تاثیرگذار رسم نمود. این نمودار‌ها علاوه بر استفاده در صنعت ساخت تجهیزات خورشیدی، می‌تواند به عنوان راهنما جهت تست سایر کلکتور‌های مشابه مورد استفاده قرار گیرد.

فهرست مطالب

چکیده 1
مقدمه 2
فصل اول : کلیات
° 1-1) مقدمه
° 1-2) تاریخچه
° 1-3) کاربردهای انرژی خورشیدی
فصل دوم : انواع کلکتور خورشیدی و بررسی استانداردهای مربوطه
° 2-1) مقدمه
° 2-2) کلکتورهای صفحه تخت
° 2-2-1) صفحه جاذب
° 2-2-2) صفحات پوششی یا جداری
° 2-2-3) محفظه کلکتور
° 2-3) کلکتور لوله خلاء
° 2-4) کلکتور سهموی
° 2-5) زاویه شیب کلکتور خورشیدی
° 2-6) مقایسه استاندارهای تست کلکتورهای تخت خورشیدی 9806-1ISO، EN 12975-2 و ASHRAE 93
° 2-6-1) استاندارد ASHRAE 93
° 2-6-1-1) تست ثابت زمانی- τ
° 2-6-1-2) تست بازده حرارتی -gη
° 2-6-1-3) تست اصلاح کننده زاویه تابش - Kθb(θ)
° 2-6-1-4) توزیع دمای ورودی به کلکتور برای تست بازده حرارتی
فهرست مطالب
عنوان مطالب شماره صفحه °
° 2-6-1-5) مدت زمان انجام تست
° 2-6-2) استاندارد ISO 9806-1 و EN 12975-2
° 2-6-2-1) تست ثابت زمانی- τ
° 2-6-2-2) تست بازده حرارتی -gη
° 2-6-2-3) تست اصلاح کننده زاویه تابش - Kθb(θ)
° 2-6-2-4) توزیع دمای ورودی به کلکتور برای تست بازده حرارتی
° 2-6-2-5) روش تست شبه دینامیکی استاندارد EN12975-2
° 2-7) مقایسه استاندارد ها
فصل سوم : آب‌گرم‌کن‌های خورشیدی و بررسی استاندارد‌های مربوطه
3-1) مقدمه
3-2) اجزای آب‌گرم‌کن خورشیدی
3-3) شرح دستگاه آب‌گرم‌کن خورشیدی
3-4) انواع آب‌گرم‌کن‌های خورشیدی
° 3-4-1) سیستم گردش اجباری
° 3-4-1-1) سیستم گردش اجباری- مدار بسته
° 3-4-1-2) سیستم گردش اجباری- مدار باز
° 3-4-2) سیستم با گردش طبیعی
° 3-4-2-1) سیستم گردش طبیعی- ترموسیفون- مدار باز
° 3-4-2-2) سیستم گردش طبیعی- ترموسیفون- مدار بسته
3-5) بررسی و مقایسه استانداردهای آب‌گرم‌کن خورشیدی
° 3-5-1) استاندارد ISO 9459
° 3-5-1-1) استانداردهای راندمان ( عملکرد ) سیستم
° 3-5-1-2) روش آزمون بر اساس تست در فضای داخلی
° 3-5-1-3) آزمون در فضای خارج برای سیستم‌های فقط خورشیدی
° 3-5-1-4) آزمون در فضای خارجی برای سیستم‌های آب‌گرم‌کن خورشیدی با گرم‌کن کمکی با یک مخزن ذخیره
° 3-5-2) استانداردهای اروپایی برای سیستم‌های گرمایش خورشیدی
° 3-5-2-1) استانداردهای اروپایی جدید
° 3-5-2-2) روش‌های تست برای سیستم‌های آب‌گرم‌کن‌های خورشیدی ( EN 12976-2و ENV 12977-2)
° 3-5-3) استاندارد ASHRAE 95
° 3-5-4) مقایسه استاندارد‌های تست آب‌گرم‌کن خورشیدی
° 3-5-4-1) مقایسه سه استاندارد9459-2 ISO ، ISO 9459-3و ASHRAE 95
فصل چهارم : معادلات حاکم بر تعیین عملکرد کلکتور‌های صفحه تخت و حل نمونه عددی
4-1) مقدمه
4-2) تابش خورشیدی
4-3) تشعشع جذب شده و عبور تشعشع از میان پوشش شیشه‌ای
° 4-3-1) انعکاس تشعشع
° 4-3-2) جذب پوشش شیشه‌ای
° 4-3-3) حاصل‌ضرب ضریب های عبور – جذب ( )
4-4) کلکتورهای صفحه تخت و معادلات مربوطه
° 4-4-1) انرژی مفید
° 4-4-2) توزیع دما در کلکتورهای صفحه تخت خورشیدی
° 4-4-3) ضریب انتقال گرمای کل یک کلکتور
° 4-4-4) توزیع دما بین لوله‌ها و ضریب بازدهی کلکتور
° 4-4-4-1) لوله در زیر صفحه جاذب
° 4-4-4-2) لوله در بالای صفحه جاذب
° 4-4-4-3) لوله در وسط صفحه جاذب
° 4-4-5) ضریب دفع گرمای کلکتور و ضریب جریان
4-5) تست کلکتور
° 4-5-1) بازده
4-6) حل عددی
4-7) مشخصات تجهیزات مورد استفاده
4-8) مشخصات فنی کلکتور صفحه تخت
4-9) حل معادلات برای یک حالت نمونه
فصل پنجم : آزمایش، نتایج و ترسیم نمودارهای مربوطه
° 5-1) مقدمه
° 5-2) روش انجام آزمایش
° 5-3) نتایج
° 5-4) نمودار‌ها و تحلیل
° 5-4-1) نمودارهای داده‌های هواشناسی
° 5-4-2) تغییرات دمای خروجی از کلکتور بر حسب تغییرات دبی
° 5-4-3) بررسی انرژی دریافتی مدل تئوری و تجربی
° 5-4-4) بررسی بازده کلکتور در مدل‌های تئوری و تجربی
° 5-4-5) نمودار‌های افت دما در مسیر آب ورودی
° 5-5) بررسی اثر پارامترهای مختلف
° 5-5-1) تاثیر موقعیت قرارگیری لوله و صفحه جاذب
° 5-5-2) تاثیر زاویه کلکتور خورشیدی
° 5-5-3) تاثیر تعداد شیشه‌های محافظ کلکتور
° 5-5-4) تاثیر فاصله بین رایزرهای صفحه جاذب بر بازده کلکتور
° 5-5-5) تاثیر پوشش صفحه جاذب بر بازده کلکتور
° 5-5-6) تاثیر ضخامت عایق حرارتی بر بازده کلکتور
° 5-5-7) تاثیر جنس عایق بر بازده کلکتور
° 5-5-8) تاثیر نوع سیال انتقال حرارت بر بازده کلکتور
° 5-5-9) تاثیر فشار گاز داخل کلکتور بر بازده
نتیجه گیری
پیشنهادات برای ادامه طرح
منابع و ماخذ
فهرست منابع فارسی
فهرست منابع لاتین
چکیده انگلیسی

فهرست جدول ها

عنوان

شماره صفحه

2-1- شرایط تست شبه دینامیکی	19
2-2- دمای متوسط سیال و شرایط آب و هوایی برای هر نوع روز	20
2-3- بیشترین دمای خروجی بر اساس نوع کلکتور	20
2-4- مقایسه حدود مجاز پارامتر‌های مختلف جهت دست‌یابی به شرایط یکنواخت در سه استاندارد	21
2-5- شرایط آب و هوایی لازم در سه استاندارد	21
2-6- شرایط زمانی بازه داده و پیش بازه داده برای تست در حالت کلکتور ساکن	22
3-1- تشابه پارامتر‌های تست آب‌گرم‌کن خورشیدی در ISO 9459-2، ISO 9459-3 ، ASHRAE 95	36
3-2- تفاوت‌های پارامتر‌های تست آب‌گرم‌کن خورشیدی در ISO 9459-2 ، ISO 9459-3، ASHRAE 95	36
4-1- مشخصات فنی کلکتور مورد آزمایش، ساخت شرکت دریا	64
4-2 - پارامترهای موثر جهت حل یک نمونه عددی	65
5-1 - مقادیر محاسبه شده با دبی 200 لیتر بر ساعت	70
5-2 - مقادیر محاسبه شده با دبی 150 لیتر بر ساعت	71
5-3 - مقادیر محاسبه شده با دبی 100 لیتر بر ساعت	71

فهرست شکل‌ها

عنوان

شماره صفحه

2-1- کارکرد کلکتور صفحه تخت در حالت کلی

	8
2-2 - کلکتور صفحه تخت به همراه اجزای آن	9
2-3 - صفحه جاذب	10
2-4 - فرآیند حرارتی یک کلکتور صفحه تخت	11
2-5 - کلکتورتخت، مایع و هوایی	12
2-6 - کلکتور لوله‌ای تحت خلاء	13
2-7 - انواع کلکتورهای تحت خلاء	14
2-8 - کلکتور سهموی	14
2-9 - زاویه کلکتور خورشیدی	15
3-1- طرح ساده‌ای از یک آب‌گرم‌کن خورشیدی	25
3-2- طرح کلی یک آب‌گرم‌کن خورشیدی به همراه قسمت‌های مختلف آن	26
3-3- سیستم اجباری- مدار بسته	28
3-4- سیستم اجباری- مدار باز	28
3-5- آب‌گرم‌کن با سیستم ترموسیفون	29
3-6- سیستم گردش طبیعی- ترموسیفون- مدار باز	30
3-7- سیستم گردش طبیعی- ترموسیفون- مدار بسته	30
4-1- زوایای تابش و انعکاس در محیطی با ضریب شکست های و	40
4-2- عبور از یک پوشش شیشه‌ای غیر جاذب	41
4-3- جذب تابش خورشید توسط صفحه جاذب زیر شبکه پوشش شیشه‌ای	42
4-4- برش عمودی از یک گردآورنده خورشیدی	43
4-5- توزیع دمای صفحه جاذب	44
4-6- شبکه گرمایی یک گردآورنده صفحه تخت با یک پوشش شیشه‌ای	46
4-7- شبکه گرمایی معادل	46
4-8- a- ترکیب لوله و صفحه جاذب	48
4-8-b,c- معادله انرژی صفحه جاذب	49
4-9- مقاومت‌های ایجاد شده در مقابل جریان گرما به سیال در حالتی‌که لوله در زیر صفحه جاذب باشد	52
4-10- نحوه اتصال لوله و صفحه جاذب در حالتی‌که لوله در زیر صفحه جاذب باشد	52
4-11- نحوه اتصال لوله و صفحه جاذب در حالتی‌که لوله در بالای صفحه جاذب باشد	54
4-12- مقاومت‌های ایجاد شده در مقابل جریان گرما به سیال در حالتی‌که لوله در بالای صفحه جاذب باشد	54
4-13- نحوه اتصال لوله و صفحه جاذب در حالتی‌که لوله در وسط صفحه جاذب باشد	56
4-14- مقاومت‌های ایجاد شده در مقابل جریان گرما به سیال در حالتی‌که لوله در وسط صفحه جاذب باشد	56
4-15- پیرانومتر و دما سنج نصب شده در سایت تست	60
4-16- باد سنج و ثبت کننده اطلاعات	60
4-17- باد سنج، ثبت کننده اطلاعات و مخزن ذخیره	61
4-18- سنسور دما و نمایشگر دیجیتالی	62
4-19- پمپ و مانومتر	62
4-20- شیر کنترل کننده دبی و کلکتور صفحه تخت	63
4-21- نمای کلی از تجهیزات نصب شده در سایت تست دانشگاه آزاد اسلامی تهران جنوب	63
5-1- داده‌های ثبت شده توسط ایستگاه هواشناسی در روز 8 آگوست 2011	72
5-2- دمای هوا و میزان تشعشع در روز 8 آگوست 2011 برای نقاط داده برداری شده	72
5-3- دمای ورودی و خروجی در حالت‌های تئوری و تجربی با دبی آب 200 لیتر بر ساعت	73
5-4- دمای ورودی و خروجی در حالت‌های تئوری و تجربی با دبی آب 150 لیتر بر ساعت	73
5-5- دمای ورودی و خروجی در حالت‌های تئوری و تجربی با دبی آب 100 لیتر بر ساعت	74
5-6- میزان خطای اطلاعات ثبت شده از سایت تست	74
5-7- اختلاف دمای ورودی و خروجی برای دبی‌های مختلف	75
5-8- انرژی دریافتی در مدل تئوری و تجربی با دبی آب 200 لیتر بر ساعت	76
5-9- انرژی دریافتی در مدل تئوری و تجربی با دبی آب 150 لیتر بر ساعت	76
5-10- انرژی دریافتی در مدل تئوری و تجربی با دبی آب 100 لیتر بر ساعت	77
5-11- انرژی دریافتی در مدل تئوری و تجربی با دبی‌های آب گذرنده مختلف	77
5-12- مقدار انرژی کسب شده توسط کلکتور صفحه تخت	78
5-13- مقایسه حرارت اندازه‌گیری شده و مورد انتظار برای کلکتور با دبی 200 لیتر بر ساعت	79
5-14- مقایسه حرارت اندازه‌گیری شده و مورد انتظار برای کلکتور با دبی 150 لیتر بر ساعت	79
5-15- مقایسه حرارت اندازه‌گیری شده و مورد انتظار برای کلکتور با دبی 100 لیتر بر ساعت	79
5-16- بازده مدل تئوری و تجربی با دبی آب گذرنده 200 لیتر بر ساعت	80
5-17- بازده مدل تئوری و تجربی با دبی آب گذرنده 150 لیتر بر ساعت	81
5-18- بازده مدل تئوری و تجربی با دبی آب گذرنده 100 لیتر بر ساعت	81
5-19- مقایسه بازده مدل تئوری و تجربی با دبی‌های آب گذرنده متفاوت	82
5-20- مقایسه مقادیر تئوری و تجربی بازده کلکتور	82
5-21- افت دمای مسیر مخزن تا ورودی کلکتور با دبی 200 لیتر بر ساعت	83
5-22- افت دمای مسیر مخزن تا ورودی کلکتور با دبی 150 لیتر بر ساعت	83
5-23- افت دمای مسیر مخزن تا ورودی کلکتور با دبی 100 لیتر بر ساعت	84
5-24- انرژی دریافتی کلکتور صفحه تخت با توجه به موقعیت قرار گیری لوله و صفحه جاذب	85
5-25- انرژی دریافتی کلکتور صفحه تخت با توجه به زاویه کلکتور با سطح زمین	86
5-26- انرژی دریافتی کلکتور صفحه تخت با تعداد کاورهای شیشه‌ای کلکتور	86
5-27- بازده کلکتور صفحه تخت با توجه به فاصله بین رایزرهای صفحه جاذب	87
5-28- بازده کلکتور صفحه تخت با توجه به ضریب نشر کاور شیشه‌ای کلکتور	88
5-29- نمودارهای بازده کلکتور خورشیدی برای ضخامت‌های مختلف عایق حرارتی	88
5-30- اثر جنس عایق بر بازده کلکتور خورشیدی	89
5-31- اثر نوع سیال انتقال حرارت بر بازده کلکتور خورشیدی	89
5-32- اثر فشار گاز داخل کلکتور بر بازده	90

عملکردآب‌گرم‌کن خورشیدیکلکتور صفحه تختکلکتورانرژی خورشیدی

دانلود بررسی تئوری و تجربی عملکرد یک آب‌گرم‌کن خورشیدی با کلکتور صفحه تخت

بررسی تئوری و تجربی عملکرد یک آب‌گرم‌کن خورشیدی با کلکتور صفحه تخت

هدف از این تحقیق مقایسه تحلیل تئوری و نتایج تجربی حاصل از تست عملی بر روی یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت، با توجه به شرایط آب و هوایی شهر تهران می‌باشد

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	9727 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	133

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 15

تمام فایل ها

هدف از این تحقیق مقایسه تحلیل تئوری و نتایج تجربی حاصل از تست عملی بر روی یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت، با توجه به شرایط آب و هوایی شهر تهران می‌باشد. به این منظور ابتدا یک کلکتور صفحه تخت از نظر ساختمان، بازده و سایر پارامترها بر طبق روابط انتقال حرارت به‌صورت تئوری مدل شده، پس از آن با استفاده از یک سیستم آب‌گرم‌کن خورشیدی و استفاده از یک کلکتور صفحه تخت به عنوان جاذب انرژی خورشید، داده‌های مورد نیاز به طور تجربی استخراج شده‌اند.

سیستم آب‌گرم‌کن خورشیدی مورد آزمایش که در مرکز تحقیقات انرژی خورشیدی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب مستقر است، و بر اساس استاندارد ISO 9806-1مدل شده‌است، از یک کلکتور صفحه تخت و یک مخزن ذخیره تشکیل شده‌است. کلکتور شامل دو هدر افقی به قطر داخلی mm12 و 12 عدد رایزر عمودی می‌باشد که به‌صورت موازی قرار گرفته‌اند. صفحات جاذب از فین های مجزا تشکیل شده‌اند. جنس فین ها از آلومینیوم بوده و از شیشه معمولی به ضخامت mm4 به عنوان پوشش صفحه جاذب برای جلوگیری از اتلافات جابجایی و تابشی استفاده شده‌است. از آن‌جایی که آزمون‌ها در فصل تابستان انجام شده‌است و دمای هوا در هنگام شب به گونه‌ای نیست که باعث یخ‌زدگی آب داخل کلکتور شود، به این جهت تنها از آب (بدون ضد یخ) به عنوان سیال انتقال حرارت استفاده شده‌است. هم‌چنین دمای محیط، میزان تابش روی سطح کلکتور صفحه تخت و سرعت باد محوطه مورد آزمایش توسط یک دستگاه ثبت کننده اطلاعات ثبت شده‌اند.

بازده و انرژی مفید کسب شده توسط کلکتور به‌صورت تجربی با مقادیر حاصل از مدل تئوری مقایسه شده و بر طبق نتایج به‌دست آمده مدل تجربی با مدل تئوری مطابقت خوبی دارد. آزمایشات فوق با دبی‌های مختلف انجام گرفت و با کاهش دبی سیال عبوری از کلکتور، افزایش در انرژی مفید کسب شده و بازده کلکتور مشاهده گردید. بر اساس آزمایشات انجام شده، حداکثر بازده ممکن برای یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت زمانی حاصل می‌شود که حتی الامکان دمای آب ورودی کلکتور به دمای هوای محیط نزدیک باشد. هم‌چنین عوامل تاثیر گذار بر بازده یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت، از جمله فاصله بین رایزرها، نوع پوشش شیشه‌ای کلکتور، ضخامت عایق حرارتی، جنس عایق، نوع سیال انتقال حرارت و... مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته و با توجه به مقایسه های انجام شده می‌توان نمودار‌های مفیدی پیرامون بازده کلکتور بر اساس پارامتر‌های تاثیرگذار رسم نمود. این نمودار‌ها علاوه بر استفاده در صنعت ساخت تجهیزات خورشیدی، می‌تواند به عنوان راهنما جهت تست سایر کلکتور‌های مشابه مورد استفاده قرار گیرد.

فهرست مطالب

چکیده 1
مقدمه 2
فصل اول : کلیات
° 1-1) مقدمه
° 1-2) تاریخچه
° 1-3) کاربردهای انرژی خورشیدی
فصل دوم : انواع کلکتور خورشیدی و بررسی استانداردهای مربوطه
° 2-1) مقدمه
° 2-2) کلکتورهای صفحه تخت
° 2-2-1) صفحه جاذب
° 2-2-2) صفحات پوششی یا جداری
° 2-2-3) محفظه کلکتور
° 2-3) کلکتور لوله خلاء
° 2-4) کلکتور سهموی
° 2-5) زاویه شیب کلکتور خورشیدی
° 2-6) مقایسه استاندارهای تست کلکتورهای تخت خورشیدی 9806-1ISO، EN 12975-2 و ASHRAE 93
° 2-6-1) استاندارد ASHRAE 93
° 2-6-1-1) تست ثابت زمانی- τ
° 2-6-1-2) تست بازده حرارتی -gη
° 2-6-1-3) تست اصلاح کننده زاویه تابش - Kθb(θ)
° 2-6-1-4) توزیع دمای ورودی به کلکتور برای تست بازده حرارتی
فهرست مطالب
عنوان مطالب شماره صفحه °
° 2-6-1-5) مدت زمان انجام تست
° 2-6-2) استاندارد ISO 9806-1 و EN 12975-2
° 2-6-2-1) تست ثابت زمانی- τ
° 2-6-2-2) تست بازده حرارتی -gη
° 2-6-2-3) تست اصلاح کننده زاویه تابش - Kθb(θ)
° 2-6-2-4) توزیع دمای ورودی به کلکتور برای تست بازده حرارتی
° 2-6-2-5) روش تست شبه دینامیکی استاندارد EN12975-2
° 2-7) مقایسه استاندارد ها
فصل سوم : آب‌گرم‌کن‌های خورشیدی و بررسی استاندارد‌های مربوطه
3-1) مقدمه
3-2) اجزای آب‌گرم‌کن خورشیدی
3-3) شرح دستگاه آب‌گرم‌کن خورشیدی
3-4) انواع آب‌گرم‌کن‌های خورشیدی
° 3-4-1) سیستم گردش اجباری
° 3-4-1-1) سیستم گردش اجباری- مدار بسته
° 3-4-1-2) سیستم گردش اجباری- مدار باز
° 3-4-2) سیستم با گردش طبیعی
° 3-4-2-1) سیستم گردش طبیعی- ترموسیفون- مدار باز
° 3-4-2-2) سیستم گردش طبیعی- ترموسیفون- مدار بسته
3-5) بررسی و مقایسه استانداردهای آب‌گرم‌کن خورشیدی
° 3-5-1) استاندارد ISO 9459
° 3-5-1-1) استانداردهای راندمان ( عملکرد ) سیستم
° 3-5-1-2) روش آزمون بر اساس تست در فضای داخلی
° 3-5-1-3) آزمون در فضای خارج برای سیستم‌های فقط خورشیدی
° 3-5-1-4) آزمون در فضای خارجی برای سیستم‌های آب‌گرم‌کن خورشیدی با گرم‌کن کمکی با یک مخزن ذخیره
° 3-5-2) استانداردهای اروپایی برای سیستم‌های گرمایش خورشیدی
° 3-5-2-1) استانداردهای اروپایی جدید
° 3-5-2-2) روش‌های تست برای سیستم‌های آب‌گرم‌کن‌های خورشیدی ( EN 12976-2و ENV 12977-2)
° 3-5-3) استاندارد ASHRAE 95
° 3-5-4) مقایسه استاندارد‌های تست آب‌گرم‌کن خورشیدی
° 3-5-4-1) مقایسه سه استاندارد9459-2 ISO ، ISO 9459-3و ASHRAE 95
فصل چهارم : معادلات حاکم بر تعیین عملکرد کلکتور‌های صفحه تخت و حل نمونه عددی
4-1) مقدمه
4-2) تابش خورشیدی
4-3) تشعشع جذب شده و عبور تشعشع از میان پوشش شیشه‌ای
° 4-3-1) انعکاس تشعشع
° 4-3-2) جذب پوشش شیشه‌ای
° 4-3-3) حاصل‌ضرب ضریب های عبور – جذب ( )
4-4) کلکتورهای صفحه تخت و معادلات مربوطه
° 4-4-1) انرژی مفید
° 4-4-2) توزیع دما در کلکتورهای صفحه تخت خورشیدی
° 4-4-3) ضریب انتقال گرمای کل یک کلکتور
° 4-4-4) توزیع دما بین لوله‌ها و ضریب بازدهی کلکتور
° 4-4-4-1) لوله در زیر صفحه جاذب
° 4-4-4-2) لوله در بالای صفحه جاذب
° 4-4-4-3) لوله در وسط صفحه جاذب
° 4-4-5) ضریب دفع گرمای کلکتور و ضریب جریان
4-5) تست کلکتور
° 4-5-1) بازده
4-6) حل عددی
4-7) مشخصات تجهیزات مورد استفاده
4-8) مشخصات فنی کلکتور صفحه تخت
4-9) حل معادلات برای یک حالت نمونه
فصل پنجم : آزمایش، نتایج و ترسیم نمودارهای مربوطه
° 5-1) مقدمه
° 5-2) روش انجام آزمایش
° 5-3) نتایج
° 5-4) نمودار‌ها و تحلیل
° 5-4-1) نمودارهای داده‌های هواشناسی
° 5-4-2) تغییرات دمای خروجی از کلکتور بر حسب تغییرات دبی
° 5-4-3) بررسی انرژی دریافتی مدل تئوری و تجربی
° 5-4-4) بررسی بازده کلکتور در مدل‌های تئوری و تجربی
° 5-4-5) نمودار‌های افت دما در مسیر آب ورودی
° 5-5) بررسی اثر پارامترهای مختلف
° 5-5-1) تاثیر موقعیت قرارگیری لوله و صفحه جاذب
° 5-5-2) تاثیر زاویه کلکتور خورشیدی
° 5-5-3) تاثیر تعداد شیشه‌های محافظ کلکتور
° 5-5-4) تاثیر فاصله بین رایزرهای صفحه جاذب بر بازده کلکتور
° 5-5-5) تاثیر پوشش صفحه جاذب بر بازده کلکتور
° 5-5-6) تاثیر ضخامت عایق حرارتی بر بازده کلکتور
° 5-5-7) تاثیر جنس عایق بر بازده کلکتور
° 5-5-8) تاثیر نوع سیال انتقال حرارت بر بازده کلکتور
° 5-5-9) تاثیر فشار گاز داخل کلکتور بر بازده
نتیجه گیری
پیشنهادات برای ادامه طرح
منابع و ماخذ
فهرست منابع فارسی
فهرست منابع لاتین
چکیده انگلیسی

فهرست جدول ها

عنوان

شماره صفحه

2-1- شرایط تست شبه دینامیکی	19
2-2- دمای متوسط سیال و شرایط آب و هوایی برای هر نوع روز	20
2-3- بیشترین دمای خروجی بر اساس نوع کلکتور	20
2-4- مقایسه حدود مجاز پارامتر‌های مختلف جهت دست‌یابی به شرایط یکنواخت در سه استاندارد	21
2-5- شرایط آب و هوایی لازم در سه استاندارد	21
2-6- شرایط زمانی بازه داده و پیش بازه داده برای تست در حالت کلکتور ساکن	22
3-1- تشابه پارامتر‌های تست آب‌گرم‌کن خورشیدی در ISO 9459-2، ISO 9459-3 ، ASHRAE 95	36
3-2- تفاوت‌های پارامتر‌های تست آب‌گرم‌کن خورشیدی در ISO 9459-2 ، ISO 9459-3، ASHRAE 95	36
4-1- مشخصات فنی کلکتور مورد آزمایش، ساخت شرکت دریا	64
4-2 - پارامترهای موثر جهت حل یک نمونه عددی	65
5-1 - مقادیر محاسبه شده با دبی 200 لیتر بر ساعت	70
5-2 - مقادیر محاسبه شده با دبی 150 لیتر بر ساعت	71
5-3 - مقادیر محاسبه شده با دبی 100 لیتر بر ساعت	71

فهرست شکل‌ها

عنوان

شماره صفحه

2-1- کارکرد کلکتور صفحه تخت در حالت کلی

	8
2-2 - کلکتور صفحه تخت به همراه اجزای آن	9
2-3 - صفحه جاذب	10
2-4 - فرآیند حرارتی یک کلکتور صفحه تخت	11
2-5 - کلکتورتخت، مایع و هوایی	12
2-6 - کلکتور لوله‌ای تحت خلاء	13
2-7 - انواع کلکتورهای تحت خلاء	14
2-8 - کلکتور سهموی	14
2-9 - زاویه کلکتور خورشیدی	15
3-1- طرح ساده‌ای از یک آب‌گرم‌کن خورشیدی	25
3-2- طرح کلی یک آب‌گرم‌کن خورشیدی به همراه قسمت‌های مختلف آن	26
3-3- سیستم اجباری- مدار بسته	28
3-4- سیستم اجباری- مدار باز	28
3-5- آب‌گرم‌کن با سیستم ترموسیفون	29
3-6- سیستم گردش طبیعی- ترموسیفون- مدار باز	30
3-7- سیستم گردش طبیعی- ترموسیفون- مدار بسته	30
4-1- زوایای تابش و انعکاس در محیطی با ضریب شکست های و	40
4-2- عبور از یک پوشش شیشه‌ای غیر جاذب	41
4-3- جذب تابش خورشید توسط صفحه جاذب زیر شبکه پوشش شیشه‌ای	42
4-4- برش عمودی از یک گردآورنده خورشیدی	43
4-5- توزیع دمای صفحه جاذب	44
4-6- شبکه گرمایی یک گردآورنده صفحه تخت با یک پوشش شیشه‌ای	46
4-7- شبکه گرمایی معادل	46
4-8- a- ترکیب لوله و صفحه جاذب	48
4-8-b,c- معادله انرژی صفحه جاذب	49
4-9- مقاومت‌های ایجاد شده در مقابل جریان گرما به سیال در حالتی‌که لوله در زیر صفحه جاذب باشد	52
4-10- نحوه اتصال لوله و صفحه جاذب در حالتی‌که لوله در زیر صفحه جاذب باشد	52
4-11- نحوه اتصال لوله و صفحه جاذب در حالتی‌که لوله در بالای صفحه جاذب باشد	54
4-12- مقاومت‌های ایجاد شده در مقابل جریان گرما به سیال در حالتی‌که لوله در بالای صفحه جاذب باشد	54
4-13- نحوه اتصال لوله و صفحه جاذب در حالتی‌که لوله در وسط صفحه جاذب باشد	56
4-14- مقاومت‌های ایجاد شده در مقابل جریان گرما به سیال در حالتی‌که لوله در وسط صفحه جاذب باشد	56
4-15- پیرانومتر و دما سنج نصب شده در سایت تست	60
4-16- باد سنج و ثبت کننده اطلاعات	60
4-17- باد سنج، ثبت کننده اطلاعات و مخزن ذخیره	61
4-18- سنسور دما و نمایشگر دیجیتالی	62
4-19- پمپ و مانومتر	62
4-20- شیر کنترل کننده دبی و کلکتور صفحه تخت	63
4-21- نمای کلی از تجهیزات نصب شده در سایت تست دانشگاه آزاد اسلامی تهران جنوب	63
5-1- داده‌های ثبت شده توسط ایستگاه هواشناسی در روز 8 آگوست 2011	72
5-2- دمای هوا و میزان تشعشع در روز 8 آگوست 2011 برای نقاط داده برداری شده	72
5-3- دمای ورودی و خروجی در حالت‌های تئوری و تجربی با دبی آب 200 لیتر بر ساعت	73
5-4- دمای ورودی و خروجی در حالت‌های تئوری و تجربی با دبی آب 150 لیتر بر ساعت	73
5-5- دمای ورودی و خروجی در حالت‌های تئوری و تجربی با دبی آب 100 لیتر بر ساعت	74
5-6- میزان خطای اطلاعات ثبت شده از سایت تست	74
5-7- اختلاف دمای ورودی و خروجی برای دبی‌های مختلف	75
5-8- انرژی دریافتی در مدل تئوری و تجربی با دبی آب 200 لیتر بر ساعت	76
5-9- انرژی دریافتی در مدل تئوری و تجربی با دبی آب 150 لیتر بر ساعت	76
5-10- انرژی دریافتی در مدل تئوری و تجربی با دبی آب 100 لیتر بر ساعت	77
5-11- انرژی دریافتی در مدل تئوری و تجربی با دبی‌های آب گذرنده مختلف	77
5-12- مقدار انرژی کسب شده توسط کلکتور صفحه تخت	78
5-13- مقایسه حرارت اندازه‌گیری شده و مورد انتظار برای کلکتور با دبی 200 لیتر بر ساعت	79
5-14- مقایسه حرارت اندازه‌گیری شده و مورد انتظار برای کلکتور با دبی 150 لیتر بر ساعت	79
5-15- مقایسه حرارت اندازه‌گیری شده و مورد انتظار برای کلکتور با دبی 100 لیتر بر ساعت	79
5-16- بازده مدل تئوری و تجربی با دبی آب گذرنده 200 لیتر بر ساعت	80
5-17- بازده مدل تئوری و تجربی با دبی آب گذرنده 150 لیتر بر ساعت	81
5-18- بازده مدل تئوری و تجربی با دبی آب گذرنده 100 لیتر بر ساعت	81
5-19- مقایسه بازده مدل تئوری و تجربی با دبی‌های آب گذرنده متفاوت	82
5-20- مقایسه مقادیر تئوری و تجربی بازده کلکتور	82
5-21- افت دمای مسیر مخزن تا ورودی کلکتور با دبی 200 لیتر بر ساعت	83
5-22- افت دمای مسیر مخزن تا ورودی کلکتور با دبی 150 لیتر بر ساعت	83
5-23- افت دمای مسیر مخزن تا ورودی کلکتور با دبی 100 لیتر بر ساعت	84
5-24- انرژی دریافتی کلکتور صفحه تخت با توجه به موقعیت قرار گیری لوله و صفحه جاذب	85
5-25- انرژی دریافتی کلکتور صفحه تخت با توجه به زاویه کلکتور با سطح زمین	86
5-26- انرژی دریافتی کلکتور صفحه تخت با تعداد کاورهای شیشه‌ای کلکتور	86
5-27- بازده کلکتور صفحه تخت با توجه به فاصله بین رایزرهای صفحه جاذب	87
5-28- بازده کلکتور صفحه تخت با توجه به ضریب نشر کاور شیشه‌ای کلکتور	88
5-29- نمودارهای بازده کلکتور خورشیدی برای ضخامت‌های مختلف عایق حرارتی	88
5-30- اثر جنس عایق بر بازده کلکتور خورشیدی	89
5-31- اثر نوع سیال انتقال حرارت بر بازده کلکتور خورشیدی	89
5-32- اثر فشار گاز داخل کلکتور بر بازده	90

عملکردآب‌گرم‌کن خورشیدیکلکتور صفحه تختکلکتورانرژی خورشیدی

دانلود پتانسیل کاربرد انرژی خورشیدی در ایران

پتانسیل کاربرد انرژی خورشیدی در ایران

در شرایط کنونی، تلاش در جهت خودکفایی و رفع وابستگی های تکنولوژی کشورمان، یکی از مبرمترین وظایف آحاد ملت ایران است و هرکس بنابه موقعیت خویش بایستی در این راستا گام بردارد

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	1327 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	73

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 15

تمام فایل ها

در شرایط کنونی، تلاش در جهت خودکفایی و رفع وابستگی های تکنولوژی کشورمان، یکی از مبرمترین وظایف آحاد ملت ایران است و هرکس بنابه موقعیت خویش بایستی در این راستا گام بردارد. یکی از صنایع کشور که پیشرفت دیگر صنایع در گرو پیشرفت و توسعه آن است، صنعت برق می باشد. نیروگاههای موجود تولید برق از تکنولوژی بسیار بالایی برخوردارند، به طوری که در حال حاضر طراحی و ساخت آنها در انحصار چند کشور خاص می باشد. با توجه به اینکه رسیدن به این تکنولوژی در آینده نزدیک برای مان مقدور نیست، این سؤال پیش می آید که برای تأمین انرژی بدون نیاز به تکنولوژی وارداتی چه باید کرد؟ برج نیرو پاسخ مناسبی است به این سؤال چرا که از یک سو بحران انرژی را حل کرده و از سوی دیگر با داشتن تکنولوژی ساده و در عین حال مناسب برای شرایط اقلیمی کشورمان می تواند ما را در تأمین انرژی موردنیاز یاری نماید.

در ابتدا پیش گفتاری در مورد بحران انرژی در جهان آورده شده و در ادامه آن مقایسه ای اجمالی بین انواع انرژیهای موجود و لزوم استفاده از انرژی خورشید مورد بررسی قرار گرفته است.

در فصل اول پس از آشنایی مقدماتی با برج نیرو، مختصری در مورد کیفیت ساختمانی اجزاء برج و عملکرد آنها بیان شده و نهایتاً امکانات بهره برداری اضافی و افزایش راندمان در برجهای نیرو مطرح شده است.

فصل دوم به تئوری تشعشع خورشید اختصاص داده شده. در این قسمت با توجه به نیازی که مشاهده گردید ابتدا مکانیزم پدیده تشعشع و قوانین مربوط به آن به طور خیلی مختصر گفته شده است. در ادامه مطلب، تشعشع خورشید و عواملی که برروی شدت تشعشع آن اثر می گذارند و نهایتاً پوشش ها بررسی شده اند.

فصل سوم شامل محاسبات دودکش است. در این فصل فشار رانش دودکش، دمای هوای خروجی از دودکش، تلفات دودکش و بالاخره راندمان دودکش مطرح شده است.

در فصل چهارم به بررسی تئوریک توربین پرداخته شده است. ابتدا با داشتن افت فشار در دوطرف پروانه قدرت ماکزیمم توربین محاسبه شده و سپس با داشتن قدرت ماکزیمم، فاکتور بتز، برای این نوع توربین خاص بدست آمده است. نهایتاً توان واقعی و نیروی وارد بر پره ها، مورد بررسی قرار گرفته اند.

فصل پنجم شامل اطلاعات مختصری در مورد کلکتور است. در این فصل به بررسی بالانس انرژی در کلکتور، پرداخته شده است. همچنین مقایسه ای بین بالانس انرژی برجهای نیرو و سایر نیروگاههای خورشیدی انجام شده است.

فصل ششم به ارزیابی اقتصادی برجهای نیرو اختصاص داده شده. در این قسمت ابتدا، هزینه مخصوص اجزاء مختلف (دودکش، توربین، کلکتور) و سپس هزینه مخصوص کل پروژه برای دو نوع پوشش شیشه ای و پلاستیکی مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه برخی از مزیتهای برج نیرو نسبت به سایر نیروگاهها، بیان شده است.

در فصل آخر مشخصات و نتایج حاصل از اولین برج نیروی آزمایشی که در مانزانارس اسپانیا احداث گردیده آورده شده است.

فهرست مطالب

چکیده. 1

پیش گفتار:3

چرا انرژی خورشیدی؟. 3

الف- واکنش هسته ای فیژن:6

ب- واکنش هسته ای فیوژن:8

انرژی خورشید:9

فصل اول.. 12

آشنایی با برج نیرو. 12

اجزاء برج نیرو:14

2- توربین و ژنراتور:15

3- کلکتور:16

امکانات بهره برداری اضافی:17

فصل دوم. 19

انتقال انرژی از طریق تشعشع.. 19

خواص تشعشعی:21

قانون پلانک:22

تشعشع خورشید:23

اثر فاصله زمین از خورشید:25

June. 26

تأثیر زاویه میل:26

صفحات پوششی:29

قابلیت انعکاس پوشش:29

قابلیت عبوردهی پوشش:30

قابلیت جذب پوشش:30

جنس پوشش:30

اثر رنگ برروی جذب انرژی تشعشعی:32

فصل سوم. 33

محاسبات دودکش.... 33

فشار رانش:34

راندمان دودکش:36

تلفات اصطکاکی:38

فصل چهارم. 39

محاسبات توربین.. 39

توان کلی:40

فصل پنجم.. 46

مختصری در مورد کلکتور. 46

بالانس انرژی:47

فصل ششم.. 50

ارزیابی اقتصادی برجهای نیرو. 50

بررسی هزینه مخصوص:51

مقایسه برج نیرو با سایر نیروگاهها:57

2- بدون مصرف آب:58

فصل هفتم.. 60

برج آزمایشی مانزانارس... 60

و نتایج حاصل از آن.. 60

مدهای بهره برداری توربین:63

مراجع:69

انرژی خورشیدیایرانبرج نیروکلکتور