استفاده از انرژی خورشیدی رسما” در بام ایران کلید خورد

 

+ نوشته شده در  پنجشنبه دوازدهم آبان 1390ساعت 8:46 بعد از ظهر  توسط حانیه حسین پو

  تأمین برق خورشیدی با استفاده از سلول‌های فتوولتاییک یا همان پانل‌های خورشیدی ظرفیت کم همتایی است که خداوند به ایرانیان هدیه کرده است.............

 

آشنایی با خورشید

خورشید ستاره ای است که در مرکز منظومه شمسی قرار دارد کره ای بزرگ از گاز های سوزان و واکنش های هسته ای است که زمین را ازنور و گرما بهرمند می سازد .

درخشش مطلق خورشید ( درخشندگی درونی آن ) برابر با 83/4 + است نوع آن می باشد ( نوع مربوط به ستارگانی است که طیف آنها خطوط فلزی قوی را جذی می کند ) یونانی ها خورشید را هلیوس و رومی ها آن راسول می نامیدند .

ا

سلولهاي خورشيدي يا انرژي فتوولتايي

با استفاده از سلولهاي خورشيدي ، مستقيماً مي‌توان از نور خورشيد برق توليد نمود. سلولهاي خورشيدي را سلولهاي فتوولتايي يا به اختصار PV نيز مي‌نامند. از اين نوع سلولها در ماشين حساب يا حتي فضا پيما استفاده مي‌شود.

توليد برق از طريق گرماي خورشيد

از انرژي خورشيدي نيز ميتوان جهت توليد برق استفاده نمود. بعضي از نيروگاههاي خورشيدي، مانند نيروگاههايي كه در صحراي مووجاو (Mojava) ، در ايالت كاليفرنيا ، قرار دارد (رجوع به تصوير)، داراي آينه بسيار خميده اي به نام طشتك سهمي شكل (Parabolic Trough) است كه نور خورشيد را بر روي لوله اي ، که به طرف نقطه مركزي در بالاي خميدگي آينه ادامه مي‌يابد، متمركز مي‌كند. آينه، نور خورشيد را به روي لوله متمركز كرده و آنرا آنقدر گرم مي‌كند كه مي‌تواند باعث جوشش آب بصورت بخار گردد. سپس از اين بخار ميتوان براي چرخش توربين و در نتيجه توليد برق استفاده نمود. در نيروگاه خورشيدي صحراي مووجاو، در ايالت كاليفرنيا، از چند رديف آينه خورشيدي استفاده شده است. اين نوع نيروگاهها را نيروگاههاي حرارت خورشيدي مي نامند. نيروگاههاي صحراي مووجاو براي توليد برق 350000 خانه طراحي شده‌اند.

 

 

خورشید چیست؟

خورشید چیست؟

خورشید یک راکتور هسته‌ای طبیعی بسیار عظیم است. که ماده در آن جا بر اثر همجوشی هسته‌ای به انرژی تبدیل می‌شود و هر روز حدود 350 میلیارد تن از جرمش به تابش تبدیل می‌شود، دمای داخلی آن حدود 15 میلیون درجه سانتیگراد است. انرژیی که بدین ترتیب به شکل نور مرئی ، فرو سرخ و فرابنفش به ما می‌رسد 1 کیلو وات بر متر مربع است. خورشید به توپ بزرگ آتشین شباهت دارد که صد بار بزرگتر از زمین است.

این ستاره‌ها از گازهای هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. گازها انفجارهای بزرگی را بوجود می‌آورند و پرتوهای قوی گرما و نور را تولید می‌کنند. این پرتوها از خورشید بسوی زمین می‌آیند در طول راه ، یک سوم آنها در فضا پخش می‌شوند و بقیه بصورت انرژی گرما و نور به زمین می‌رسند. می‌دانیم که سرعت نور 300000 کیلومتر در ثانیه است. از سوی دیگر ، 8 دقیقه طول می‌کشد که نور خورشید به زمین برسد. بنابراین می‌توان فاصله خورشید تا زمین را حساب کرد. در این مسیر طولانی ، مقدار زیادی از نور و گرمای خورشید از دست می‌رود، اما همان اندازه‌ای که به زمین می‌رسد، کافی است تا شرایط مناسبی برای زندگی ما و جانوران و گیاهان بوجود آید.

ادامه مطلب

+ نوشته شده در  جمعه سیزدهم آبان 1390ساعت 10:8 بعد از ظهر  توسط حانیه حسین پور  |  نظر بدهید

خورشید

خورشید زمین را گرم و روشن می‌کند. گیاهان و جانوران نیز انرژی خورشیدی را لازم دارند تا زنده بمانند. اگر خورشید نبود یا از زمین خیلی دورتر بود و گرمای کمتر به ما می‌رسید، سطح زمین خیلی سرد و تاریک می‌شد و هیچ موجودی نمی‌توانست روی آن زندگی کند. همه ما به انرژی نیاز داریم، انرژی مانند نیرویی نامرئی در بدن ما وجود دارد و آن را بکار می‌اندازد. اگر انرژی به بدن نرسد، توانایی انجام کار را از دست می‌دهیم و پس از مدتی می‌میریم.

ما انرژی را از غذایی که می‌خوریم یدست می‌آوریم. با هر حرکت و کاری که انجام می‌دهیم، بخشی از انرژی موجود در بدن صرف می‌شود. حتی برای خواندن این مطلب هم مقداری انرژی لازم است. برای همین باید هر روز غذاهای کافی و مناسبی را بخوریم. گیاهان و جانوران نیز برای زنده ماندن و رشد و حرکت ، به انرژی نیاز دارند، که منشأ همه اینها از خورشید می‌باشد.

تمام دستگاهها و ماشینهای ساخته شده بدست انسان نیز با استفاده از انرژی کار می‌کنند. بسیاری از این ماشینها برقی هستند. حتما شما هم از دستگاههایی مثل رادیو ، تلویزیون ، اطو ، یخچال و ... استفاده می‌کنید. اگر به هر دلیلی برق خانه قطع شود، تمام این دستگاهها از کار می‌افتند و بدون استفاده می‌شوند. اما آیا می‌دانید برق چطور تولید می‌شود؟ برای تولید برق ، سوختهایی مثل زغال سنگ ، نفت و گاز را می‌سوزانیم. این نوع سوختها را سوخت فسیلی می‌نامند.

سوختهای فسیلی از باقی مانده گیاهان و جانورانی بوجود آمده‌اند که میلیونها میلیون سال قبل روی زمین زندگی می‌کردند. وقتی این جانوران و گیاهان مردند و از بین رفتند، سالهای زیادی زیر فشار لایه‌های زمین ماندند تا به زغال سنگ و نفت و گاز تبدیل شدند و می‌بینیم که همه انواع مختلف انرژی که قبل تبدیل به یکدیگر نیز هستند از یک منبع به نام خورشید ناشی شده و یا به آن مربوط می‌شود. تابش خورشید منشأ اغلب انرژیهایی است که در سطح زمین در اختیار ما قرار دارد.

• باد : ناشی از اختلاف دمای هوا و حرکت نسبی اتمسفر زمین است.
• آبشار : ناشی از تبخیر و بارانی که از آن نتیجه می‌شود.
• چوب ، زغال سنگ ، نفت و ... که منشا گیاهی دارند به کمک کلروفیل و خورشید ساخته شده‌اند.

+ نوشته شده در  جمعه سیزدهم آبان 1390ساعت 10:3 بعد از ظهر  توسط حانیه حسین پور  |  نظر بدهید

سلول های خورشید

 

حرارت خورشيدي

كاربردهاي اصلي انرژي گرمايي خورشيد در حال حاضر گرم كردن آب استخر، گرم كردن آب براي كاربردهاي محلي و گرم كردن فضاي ساختمان‌ها. براي اين مقاصد، اصلي ترين كار استفاده از جذب كننده‌هاي صفحه مانند انرژي خورشيدي با جهت و موقعيت‌هاي ثابت است.

 

جايي كه گرم كردن فضاي ساختمان موردنظر است، يك تمركز دهندة صفحه‌اي ثابت بيشترين تأثير را دارد، اگر سطح آن تقريباً به سمت جنوب و زاوية شيب‌هاي آن نسبت به افق برابر با عرض جغرافيايي به علاوة حدود 15 درجه باشد. جاذب‌هاي خورشيدي به دو گروه عمده تقسيم مي‌شوند: تمركزي و غيرتمركزي.

در انواع غيرتمركزي، ناحية تجمع دهندة (يعني ناحيه‌اي كه پرتو خورشيدي را قطع مي‌كند) همان ناحية جذب كننده (يعني ناحية جاذب پرتو خورشيدي) است.

در تجمع دهندهاي تمركزي، ناحية قطع كنندة پرتو خورشيد بزرگتر و گاهي اوقات صدها بار بزرگتر از ناحية‌ جذب كننده است. در جاهايي كه حرارت كمتر از حدود 200 درجة فارنهايت كافي‌ست، مانند گرم كردن فضا، اصولاً تجمع دهنده‌هاي صفحه اي غيرتمركزي بكار برده مي‌شود.

طرحهاي تجمع دهنده صفحه‌اي زيادي وجود ندارد، اما عمدتاً شامل

1- جاذب صفحه‌اي كه انرژي خورشيد را جدا و جذب مي‌كند.

2- پوشش شكاف كه اجازة عبور انرژي خورشيدي را مي‌دهد اما ضايعات گرما از جاذب نور را كاهش مي‌دهد.

3- يك سيال انتقال دهندة گرما (هوا يا آب) كه درون لوله‌ها جريان يافته يا حرارت را از جاذب نور انتقال دهند.

4- يك عايق حرارتي.

سيستم‌هاي حرارتي فضا مي‌توانند به انواع فعال و غيرفعال تقسيم شوند. در سيستم‌هاي گرمايي غيرفعال هوا در كنار سطوح حرارت خورشيدي چرخنده و بدون استفاده از دستگاههاي مكانيكي بصورت همرفت درون ساختمان جريان مي‌يابند (يعني هواي كم چگالي‌تر تمايل به حركت به بالا دارد درحاليكه هواي پرچگالتر و سرد به سمت پايين مي‌رود) در سيستم‌هاي حرارتي فعال، پنكه‌ها و پمپ‌ها براي چرخش هوا يا سيال جاذب گرما استفاده مي‌شود

دستگاههاي نيروي گرماي خورشيدي

دستگاههاي نيروي گرماي خورشيدي از پرتوهاي خورشيدي براي گرم كردن يك سيال استفاده مي‌كنند، بطوريكه سيستم‌هاي انتقال گرما ممكن است براي توليد بخار استفاده شوند. در عوض بخار در يك توربين به انرژي مكانيكي و با يك مولد تبديلي همراه با توربين به انرژي الكتريكي تبديل مي‌شود. توليد نيروي گرماي خورشيدي دقيقاً مانند فنون تبديلي است. بجز اينكه در متون تبديل، منبع انرژي از انرژي ذخيره شده در سوخت‌هاي فسيلي در اثر احتراق آزاد مي‌شود. فنون گرماي خورشيد از سيستم‌هاي تمركز دهنده به منظور كسب حرارت‌هاي بالا مورد نياز استفاده مي‌كند. سه نوع سيستم نيروي گرماي خورشيدي در حال استفاده و يا در مرحلة توسعه هستند.

ادامه مطلب

+ نوشته شده در  جمعه سیزدهم آبان 1390ساعت 9:31 بعد از ظهر  توسط محیاکبیری  |  نظر بدهید

وضعیت تابش انرژی خورشیدی در ایران

ایران در مجموع کشوری است بسیار آفتابی و از نظر مقدار دریافت انرژی خورشیدی در شمار بهترین کشورها محسوب می شود.

 

برای خواندن بقیه ی مطلب به ادامه ی مطلب بروید

ادامه مطلب

+ نوشته شده در  جمعه سیزدهم آبان 1390ساعت 9:22 بعد از ظهر  توسط محیاکبیری  |  نظر بدهید

انرژى خورشید به کمک آیندگان می‌شتابد.

 

نیروگاه هاى خورشیدى که انرژى خورشید را به برق تبدیل مى کنند، در آینده با مزیت هایى که در برابر نیروگاه هاى فسیلى دارند، مشکل برق و تا حدودى مشکل کم آبى را بویژه در دوران تمام شدن نفت و گاز حل خواهند کرد و بطور مسلم تأسیس و بکار گیرى برجهاى نیرو ، زمینه لازم را براى خودکفایى و قطع وابستگى کشور فراهم خواهد کرد. تولید برق بدون مصرف سوخت ، نیاز نداشتن به آب فراوان ، آلوده نکردن محیط زیست ، استهلاک کم و عمر زیاد از مزیتهاى بارز برجهاى نیرو و نیروگاههاى خورشیدى نسبت به نیروگاههاى فسیلى و اتمى است.

لزوم استفاده از انرژى خورشیدى

فناورى ساده ، کاهش آلودگى هوا و محیط زیست و از همه مهمتر ذخیره شدن سوختهاى فسیلى براى آینده با تبدیل آنها به مواد پردازش با استفاده از تکنیک پتروشیمى ، از دلایل لزوم استفاده از انرژى خورشیدى در کشور هستند. با افزایش قیمت نفت در سال 1973 کشورهاى پیشرفته صنعتى مجبور شدند، به استفاده از انرژیهاى جانشین جدیتر بیندیشند. کشورهاى صنعتى به این نتیجه رسیده‌اند که با بهینه سازى مصرف انرژى در صنایع و ساختمانها ، مصرف انرژى را مى‌توان 30 تا 40 درصد کاهش داد.

بررسیهاى بانک جهانى حاکى است که اگر کشورهاى در حال توسعه ، سیاستهاى بهینه سازى مصرف انرژى را بکار مى‌گرفتند، تا سال 1990 مى‌توانستند 4 میلیون بشکه در روز صرفه جویى کنند. کارشناسان معتقدند با استفاده از سیاستهاى بهینه سازى مصرف انرژى ، ضمن کاهش مصرف انرژى منافعى مانند: کاهش آلودگى هوا بویژه در شهرهاى بزرگ ، صرفه جویى در سرمایه گذارى در ساخت نیروگاهها ، پالایشگاهها و سیستم گازرسانى به میزان میلیاردها دلار در سال ، طولانى شدن عمر ذخایر نفتى ، ایجاد اشتغال در کشور ، کم هزینه بودن و نگهدارى آسان ، عاید کشور خواهد شد.

+ نوشته شده در  جمعه سیزدهم آبان 1390ساعت 9:19 بعد از ظهر  توسط محیاکبیری  |  نظر بدهید

آبگرمکن های خورشیدی

ادامه مطلب

+ نوشته شده در  جمعه سیزدهم آبان 1390ساعت 9:10 بعد از ظهر  توسط محیاکبیری  |  نظر بدهید

انرژي خورشيدي(خلاصه)

موقعيت كشور ايران از نظرميزان دريافت انرژي خورشيدي

كشور ايران در بين مدارهاي 25 تا 40 درجه عرض شمالي قرار گرفته است و در منطقه‌اي واقع شده كه به لحاظ دريافت انرژي خورشيدي در بين نقاط جهان در بالاترين رده‌ها قرار دارد. ميزان تابش خورشيدي در ايران بين 1800 تا 2200 كيلووات ساعت بر مترمربع در سال تخمين زده شده است كه البته بالاتر از ميزان متوسط جهاني است. در ايران به طور متوسط ساليانه بيش از 280 روزآفتابي گزارش شده است كه بسيار قابل توجه است.

ويژگي‌هاي استفاده از انرژي خورشيدي
 

پاك و بدون آلودگي (حذف انتشار گازهاي گلخانه‌اي از جمله دي‌اكسيد كربن)
بي‌پايان
رايگان و دردسترس
كاهش مصرف سوخت‌هاي فسيلي
امن و بي‌خطر

كاربرد انرژي خورشيدي

به طور كلي موارد استفاده از انرژي خورشيد به صورت زير دسته‌بندي مي‌شود:
تامين روشنايي از انرژي خورشيدي	1)
تامين انرژي الكتريسيته	2)
توليد برق با استفاده از فوتوولتاييك‌ها   توليد برق با استفاده از گرمايش خورشيدي
سرمايش و گرمايش هوا	3)
اجاق ها	4)
آب شيرين كن	5)
گرمايش آب	6)
تهيه آب‌گرم مورد نياز مصارف خانگي با استفاده از آبگرمكن‌هاي خورشيدي   تامين آبگرم در فرايندهاي صنعتي و تامين گرماي مورد نياز برخي فرايندها   گرمايش استخرها   مخازن ذخيره آب فصلي

كاربرد انرژي خورشيدي

استفاده از گرمايش خورشيدي براي تامين آبگرم مصرفي در ايران از طريق راه اندازي دو نوع سيستم صورت گرفته است:
آبگرمكن‌هاي خانگي خورشيدي (Domestic Solar Water Heaters)
آبگرمكن‌هاي عمومي خورشيدي(Solar Bath water heater)

 

ادامه مطلب

 

تاریخچه

شناخت انرژی خورشیدی و استفاده از آن برای منظورهای مختلف به زمان ماقبل تاریخ باز می‌گردد. شاید به دوران سفالگری، در آن هنگام روحانیون معابد به کمک جامهای بزرگ طلائی صیقل داده شده و اشعه خورشید، آتشدانهای محرابها را روشن می‌کردند. یکی از فراعنه مصر معبدی ساخته بود که با طلوع خورشید درب آن باز و با غروب خورشید درب بسته می‌شد.

ولی مهم‌ترین روایتی که درباره استفاده از خورشید بیان شده داستان ارشمیدس دانشمند و مخترع بزرگ یونان قدیم می‌باشد که ناوگان روم را با استفاده از انرژی حرارتی خورشید به آتش کشید گفته می‌شود که ارشمیدس با نصب تعداد زیادی آئینه‌های کوچک مربعی شکل در کنار یکدیگر که روی یک پایه متحرک قرار داشته‌است اشعه خورشید را از راه دور روی کشتیهای رومیان متمرکز ساخته و به این ترتیب آنها را به آتش کشیده‌است. در ایران نیز معماری سنتی ایرانیان باستان نشان دهنده توجه خاص آنان در استفاده صحیح و مؤثر از انرژی خورشید در زمان‌های قدیم بوده‌است.

با وجود آنکه انرژی خورشید و مزایای آن در قرون گذشته به خوبی شناخته شده بود ولی بالا بودن هزینه اولیه چنین سیستمهایی از یک طرف و عرضه نفت و گاز ارزان از طرف دیگر سد راه پیشرفت این سیستمها شده بود تا اینکه افزایش قیمت نفت در سال ۱۹۷۳ باعث شد که کشورهای پیشرفته صنعتی مجبور شدند به مسئله تولید انرژی از راههای دیگر (غیر از استفاده سوختهای فسیلی) توجه جدی‌تری نمایند.

+ نوشته شده در  پنجشنبه دوازدهم آبان 1390ساعت 8:46 بعد از ظهر  توسط حانیه حسین پور  |  یک نظر

باتری خورشیدی

سیر تحولی و رشد

دانشمندان و مهندسان بلافاصله به ارزش باتریهای خورشیدی برای تأمین انرژی ماهواره‌ها پی‌بردند، زیرا این باتریها جرم کمی دارند و هیچ بخش متحرک مکانیکی ندارند. نخستین ماهواره آمریکایی در فضا به باتریهای خورشیدی از جنس سیلیسیوم مجهز شد. و امروزه هم سلول فوتو ولتایی سیلیسیومی هنوز منبع قدرت همه سفینه‌های فضایی هستند. البته در این میان کاوشگرهایی که به فراسوی منظومه شمسی و مکان میانی که نور خورشید در آنجا ضعیف است رهسپار می‌شوند، استثنا هستند.

ادامه مطلب

+ نوشته شده در  پنجشنبه دوازدهم آبان 1390ساعت 6:59 بعد از ظهر  توسط محیاکبیری  |  یک نظر

انرژی خورشیدی

 

انرژی خورشیدی چیست؟

انرژی خورشیدی عظیم ترین منبع انرژی در جهان است. این انرژی پاک، ارزان و بی پایان بوده و در بیشتر مناطق کره زمین قابل استحصال می باشد. محدودیت منابع فسیلی و پیامدهای حاصل از تغییرات زیست محیطی و آب و هوای جهانی، فرصتهای مناسبی را برای رقابت انرژی خورشیدی با انرژیهای فسیلی خصوصا در کشورهایی با پتانسیل بالای تابش ایجاد نموده است.

سیستمهای انرژی خورشیدی، فنآوریهای جدیدی هستند که برای تامین گرما، آب گرم، الکتریسیته و حتی سرمایش منازل مسکونی، مراکز تجاری و صنعتی بکار می روند.

فنآوریهای حرارتی خورشیدی به دو بخش نیروگاههای حرارتی خورشیدی و کاربردهای غیر نیروگاهی سیستمهای خورشیدی تقسیم بندی می شوند.

نیروگاههای حرارتی خورشیدی از تابش مستقیم خورشید (DNI) استفاده می کنند. این بخش از تابش خورشید توسط ابرها، دود یا گرد و غبار منحرف نمی شود. بنابراین، نیروگاههای حرارتی- خورشیدی باید در مناطقی که از تابش مناسب خورشید برخوردار هستند ساخته شوند. سایتهای مناسب برای ساخت نیروگاههای خورشیدی از تابش خورشید 2000 کیلوات ساعت بر هر متر مربع (kWh/m²y) سالانه برخوردار هستند، مناطق مناسب تر جهت احداث این نوع نیروگاهها از تابشی بیش از 2800 کیلوات ساعت بر هر متر مربع (kWh/m²y) سالانه برخوردار هستند. به طور معمول نقاطی برای این سایتها مناسب هستند که آب و هوا و گیاهان منطقه رطوبت و گرد وغبار زیادی را در اتمسفر ایجاد نمی کنند مانند استپها، بوته زار، صحراهای نیمه خشک و صحراها که به طور معمول در عرض جغرافیایی شمال یا جنوب کمتر از 40 درجه قرار دارند.
از مناطق مستعد می توان به جنوب غربی ایالات متحده آمریکا، کشورهای مدیترانه ای اروپا، خاور میانه و خاور نزدیک، ایران و صحراهای هند، پاکستان، چین و استرالیا اشاره نمود.

 

در بسیاری از مناطق جهان می توان با استفاده از تکنولوژیهای حرارتی-خورشیدی در مساحت یک کیلو متر مربع از زمین، 100 الی 300 گیگاوات ساعت الکتریسیته خورشیدی تولید نمود. این مقدار معادل تولید سالانه نیروگاههای متداول فسیلی، زغال سنگ یا گازی با ظرفیت 50 مگاوات در بار متوسط است.

 

 یک نیروگاه خورشیدی شامل تاسیساتی است که انرژی تابشی خورشید را جمع کرده و با متمرکز کردن آن، درجه حرارتهای بالا ایجاد می کند. انرژی جمع آوری شده از طریق مبدلهای حرارتی، توربین ژنراتورها و یا موتورهای بخار به انرژی الکتریکی تبدیل خواهد شد

 

موضوعات مرتبط: فیزیک دبیرستان، فیزیک و زلزله، ،
برچسب‌ها: