دانلود انرژی خورشیدی ، صفحات فوتوولتائیک ونیروگاه خورشیدی

انرژی خورشیدی ، صفحات فوتوولتائیک ونیروگاه خورشیدی انرژی خورشیدی ، صفحات فوتوولتائیک ونیروگاه خورشیدی

دسته بندی	برق ،الکترونیک و مخابرات
فرمت فایل	doc
حجم فایل	3307 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	110

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

دانلود مقاله بررسی انرژی خورشیدی

مقاله بررسی انرژی خورشیدی مقاله بررسی انرژی خورشیدی در 28 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی	علوم انسانی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	31 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	28

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.

دانلود مقاله بررسی انرژی خورشیدی

مقاله بررسی انرژی خورشیدی مقاله بررسی انرژی خورشیدی در 28 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی	علوم انسانی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	31 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	28

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.

دانلود پایان نامه امکان سنجی انرژی خورشیدی در شهر اهواز

پایان نامه امکان سنجی انرژی خورشیدی در شهر اهواز دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد امکان سنجی انرژی خورشیدی در شهر اهواز

دسته بندی	جغرافیا
فرمت فایل	doc
حجم فایل	12330 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	117

دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد امکان سنجی انرژی خورشیدی در شهر اهواز

این پایان نامه با فرمت Word بوده و قابل ویرایش است و همچنین آماده پرینت می باشد.

چکیده

       نیاز به انرژی از دیرباز وجود داشته و بشر همواره به دنبال منابع جدید انرژی بوده است . در سالهای اخیر با تشدید انواع آلودگی های زیست محیطی و مسئله ی گرمایش جهانی ، دانشمندان به فکر استفاده از انرژی های سالم برای جایگزینی با سوختهای فسیلی افتاده اند . یکی از انرژی های جدید که پاکیزه و پایان ناپذیر می باشد انرژی خورشیدی است.

       مهار و استفاده از چنین منبع عظیم انرژی و طراحی بهینه ی سیستم های خورشیدی مستلزم شناخت و آگاهی از کمیت و ماهیت انرژی خورشیدی و عوامل و عناصر مؤثر در آن دارد، لذا در این پژوهش ابتدا توضیحاتی در مورد منطقه ی مورد مطالعه ، ساختمان خورشید و ماهیت انرژی خورشیدی آمده ، سپس با استفاده از چند مدل مناسب با شرایط اقلیمی اهواز به محاسبه و تخمین انرژی خورشیدی با توجه به عوامل و عناصر اقلیمی( عرض جغرافیایی ، زاویه خورشید ، ارتفاع از سطح دریا ، ساعات آفتابی ، رطوبت نسبی میزان بارندگی ، میزان ابر و . . . ) اقدام شده است.

       مقادیر به دست آمده نشان می دهد که حداقل متوسط ماهانه انرژی تابشی کل روزانه به میزان     «93/9» مگاژول در هر مترمربع در ماه میلادی «دسامبر» و حداکثر آن به میزان «33/30» مگاژول در هر متر مربع در ماه میلادی «ژوئن» و متوسط آن به میزان «56/19» مگاژول در هر متر مربع دریافت می شود.

      همچنین مقدار ضریب صافی آسمان برای تمام روزهای سال محاسبه شد که نشان می دهد به طور متوسط «12/87» درصد از روزها، شهرستان اهواز دارای آسمانی صاف و فقط «88/12» درصد از روزها آسمان این شهر ابری یا نیمه ابری است . همچنین میزان شفافیت هوا در طول سال به طور متوسط «76/0» است.        پس از بررسی ها، با توجه به مقادیر «انرژی دریافتی، ضریب ابر، ضریب صافی آسمان و شفافیت هوا» که نتایج آن در جداول و نمودارهایی خلاصه شده است، مشخص شد که در شهرستان اهواز «امکان استفاده از انرژی خورشیدی در همه زمینه ها ، از جمله تولید انرژی الکتریکی» وجود دارد. در نهایت بهترین مدل برای محاسبه ی انرژی خورشیدی در منطقه ی مورد مطالعه و نقاط هم اقلیم آن، مدل               «گلدبرگ و کلاین » و سپس مدل «صباغ ودیگران» تشخیص داده شد

          فهرست مطالب

عنوان	صفحه
چکیده............................................................................................................................................................	1
پیش گفتار......................................................................................................................................................	3
فصل اول : کلیات تحقیق
1-1) مقدمه...................................................................................................................................................	5
1-2) موضوع تحقیق.....................................................................................................................................	6
1-3) بیان مسئله............................................................................................................................................	6
1-4) اهمیت موضوع تحقیق.........................................................................................................................	7
1-5) اهداف تحقیق.......................................................................................................................................	8
1-6) فرضیات تحقیق....................................................................................................................................	9
1-7) واژه های کلیدی..................................................................................................................................	9
1-8) پیشینه ی تحقیق...................................................................................................................................	9
1-8-1) پیشینه ی تحقیق در جهان...............................................................................................................	9
1-8-2) پیشینه ی تحقیق در ایران................................................................................................................	11
فصل دوم : مبانی نظری تحقیق
2-1) مقدمه...................................................................................................................................................	16
2-2) ویژگی های جغرافیایی استان خوزستان..............................................................................................	16
2-2-1) موقعیت و وسعت استان خوزستان..................................................................................................	16
2-2-2) ناهمورایهای استان خوزستان...........................................................................................................	18
2-2-2-1) سرزمین های پست و هموار.......................................................................................................	18
2-2-2-2) بخش کوهستانی.........................................................................................................................	19
2-2-3) زمین شناسی استان خوزستان.........................................................................................................	19
2-2-4) خاکهای استان خوزستان..................................................................................................................	21
2-2-5) اقلیم استان خوزستان.......................................................................................................................	22
2-2-5-1) عوامل اصلی محلی مؤثر بر اقلیم استان خوزستان......................................................................	22
2-2-5-2) عوامل فرعی محلی موثر بر اقلیم استان خوزستان......................................................................	24
2-2-5-3) عناصر اصلی آب و هوای استان خوزستان.................................................................................	26
2-2-6) آب های استان خوزستان.................................................................................................................	28
2-2-6-1) رودها..........................................................................................................................................	28
2-2-6-2) آب های زیر زمینی.....................................................................................................................	28
2-2-6-3) تالاب ها.....................................................................................................................................	29
2-2-7) پوشش گیاهی استان خوزستان........................................................................................................	29
2-2-7-1) جنگل ها.....................................................................................................................................	30
2-2-7-2) مراتع...........................................................................................................................................	30
2-2-7-3) بیشه زارها...................................................................................................................................	31
2-3) ویژگی های جغرافیایی شهرستان اهواز................................................................................................	31
2-3-1) موقعیت و وسعت شهرستان اهواز...................................................................................................	31
2-3-2) ناهمواری های شهرستان اهواز........................................................................................................	32
2-3-3) زمین شناسی شهرستان اهواز...........................................................................................................	32
2-3-4) اقلیم شهرستان اهواز........................................................................................................................	34
2-3-4-1) وضعیت دمای شهرستان اهواز....................................................................................................	35
2-3-4-2) وضعیت بارش شهرستان اهواز...................................................................................................	36
2-3-4-3) بادهای شهرستان اهواز................................................................................................................	37
2-3-5) رودخانه های شهرستان اهواز..........................................................................................................	39
2-3-5-1) رودخانه ی کارون.......................................................................................................................	39
2-3-5-2) رودخانه ی کرخه.......................................................................................................................	39
2-3-6) پوشش گیاهی شهرستان اهواز.........................................................................................................	40
2-4) خورشید...............................................................................................................................................	40
2-4-1) ساختمان و ویژگی های خورشید....................................................................................................	40
2-4-1-1) شید سپهر....................................................................................................................................	41
2-4-1-2) فام سپهر.....................................................................................................................................	41
2-4-1-3) رنگین سپهر................................................................................................................................	42
2-4-1-4) تاج..............................................................................................................................................	42
2-4-2) انرژی خورشیدی.............................................................................................................................	42
2-4-3) عوامل موثر در تابش خورشیدی..................................................................................................... 2-4-3-1) مقدار انرژی گسیل شده از خورشید...........................................................................................	46 46
2-4-3-2) فاصله خورشید تا زمین..............................................................................................................	46
2-4-3-3) ارتفاع خورشید...........................................................................................................................	47
2-4-3-4) مدت تابش خورشید...................................................................................................................	47
2-4-4) عوامل کاهنده ی میزان انرژی دریافتی زمین از خورشید................................................................	48
2-4-4-1) عوامل نجومی.............................................................................................................................	48
2-4-4-2) عوامل هندسی.............................................................................................................................	48
2-4-4-3) عوامل فیزیکی.............................................................................................................................	48
2-4-4-4) عوامل جغرافیایی........................................................................................................................	48
2-4-4-5) عوامل هواشناسی........................................................................................................................	49
2-5) اصطلاحات تخصصی برای محاسبه انرژی خورشیدی........................................................................	49
2-5-1) ثابت خورشیدی..............................................................................................................................	49
2-5-2) زاویه ی میل خورشیدی..................................................................................................................	50
2-5-3) زوایه ی ساعتی...............................................................................................................................	50
2-5-4) زاویه ی تابش (سمت الرأس) خورشیدی.......................................................................................	51
فصل سوم : مواد و روش ها
3-1) مقدمه...................................................................................................................................................	53
3-2) مواد......................................................................................................................................................	53
3-2-1) ایستگاه هواشناسی سینوپتیک اهواز.................................................................................................	55
3-3) روش ها...............................................................................................................................................	55
3-3-1) میانگیری داده های خام...................................................................................................................	55
3-3-2) تابش کل خورشیدی بر بالای جوّ...................................................................................................	56
3-3-3) مدل های محاسبه ی انرژی خورشیدی...........................................................................................	56
3-3-3-1) مدل پیج......................................................................................................................................	56
3-3-3-2) مدل تجربی ردی........................................................................................................................	70
3-3-3-3) مدل صباغ ، سایگ و ال سالم.....................................................................................................	72
3-3-3-4) مدل رایت ولد............................................................................................................................	73
3-3-3-5) مدل گلور و مک کلاخ...............................................................................................................	73
3-3-3-6) مدل گلدبرگ و کلاین................................................................................................................	74
3-3-3-7) مدل یعقوبی – جعفرپور.............................................................................................................	75
3-4) روزهای کلاین.....................................................................................................................................	76
3-5) ضریب صافی آسمان............................................................................................................................	76
فصل چهارم : تجزیه و تحلیل
4-1) مقدمه...................................................................................................................................................	79
4-2) نتایج تابش کل روزانه و متوسط ماهانه................................................................................................	79
4-2-1) مدل پیج..........................................................................................................................................	79
4-2-2) مدل تجربی ردی.............................................................................................................................	92
4-2-3) مدل صباغ و دیگران........................................................................................................................	92
4-2-4) مدل رایت ولد.................................................................................................................................	92
4-2-5) مدل گلور و مک کلاخ....................................................................................................................	92
4-2-6) مدل گلدبرگ و کلاین.....................................................................................................................	93
4-2-7) مدل یعقوبی – جعفرپور..................................................................................................................	93
4-3) تحلیل نتایج مدل ها.............................................................................................................................	93
4-4) میزان ساعات آفتابی.............................................................................................................................	96
4-5) بررسی نتایج ضریب صافی آسمان.......................................................................................................	96
4-6) بررسی نتایج روزهای کلاین................................................................................................................	97
4-7) نتیجه گیری نهایی فرضیه ها................................................................................................................	99
4-7-1) فرضیه ی اول..................................................................................................................................	100
4-7-2) فرضیه ی دوم..................................................................................................................................	100
فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادها
5-1) مقدمه...................................................................................................................................................	104
5-2) میزان تابش کل روزانه.........................................................................................................................	104
5-3) میزان متوسط ماهانه تابش کل روزانه...................................................................................................	105
5-4) میزان ضریب صافی آسمان..................................................................................................................	105
5-5) میزان ساعات آفتابی.............................................................................................................................	105
5-6) مدل مناسب با اقلیم اهواز....................................................................................................................	106
5-7) نتیجه گیری نهایی فرضیه ها................................................................................................................	106
5-8) سایر نتایج............................................................................................................................................	107
5-9) محدودیت های تحقیق.........................................................................................................................	107
5-10) پیشنهادها...........................................................................................................................................	108
فهرست منابع و مآخذ.................................................................................................................................... چکیده ی انگلیسی....................................................................................................................................	112 117

 

 

                               فهرست جداول

عنوان

            صفحه

جدول (2-1) : آمـار وزش بـاد در ایستـگاه هواشنـاسی اهـواز با تـوجـه به جهـت و فصـل وزش        (1352-1371)  شمسی...............................................................................................................................        

37

جدول (3-1) : اطلاعـات هـواشناسی میـانگیری شـده از اطلاعـات روزانه اندازه گیـری شـده 10 سـال (2003-1994میلادی) مطابق با (1382-1373) شمسی.....................................................................        

54

جدول (3-2) : مقادیر روزانه ساعات آفتابی، طول روز، تابش بالای جو و ضریب صافی آسمان ماه ژانویه  در اهواز طی دوره آماری (2003-1994) مطابق با (1382-1373) شمسی....................................         

57

جدول ( 3-3) : مقادیر روزانه ساعات آفتابی، طول روز، تابش بالای جو و ضریب صافی آسمان ماه فوریه در اهواز طی دوره آماری (2003-1994)مطابق با (1382-1373) شمسی........................................      

58

جدول ( 3-4) : مقادیر روزانه ساعات آفتابی، طول روز، تابش بالای جو و ضریب صافی آسمان ماه مارس در اهواز طی دوره آماری (2003-1994) مطابق با (1382-1373) شمسی.....................................        

59

جدول ( 3-5) : مقادیر روزانه ساعات آفتابی، طول روز، تابش بالای جو و ضریب صافی آسمان ماه آوریل در اهواز طی دوره آماری (2003-1994) مطابق با (1382-1373) شمسی.....................................        

60

جدول ( 3-6) : مقادیر روزانه ساعات آفتابی، طول روز، تابش بالای جو و ضریب صافی آسمان ماه  مــی  در اهواز طی دوره آماری (2003-1994)مطابق با (1382-1373) شمسی......................................        

61

جدول ( 3-7) : مقادیر روزانه ساعات آفتابی، طول روز، تابش بالای جو و ضریب صافی آسمان ماه ژوئـن  در اهواز طی دوره آماری (2003-1994) مطابق با (1382-1373) شمسی....................................         

62

جدول ( 3-8) : مقادیر روزانه ساعات آفتابی، طول روز، تابش بالای جو و ضریب صافی آسمان ماه جولای در اهواز طی دوره آماری (2003-1994) مطابق با (1382-1373) شمسی....................................         

63

جدول ( 3-9) : مقادیر روزانه ساعات آفتابی، طول روز، تابش بالای جو و ضریب صافی آسمان ماه آگوست در اهواز طی دوره آماری (2003-1994) مطابق با (1382-1373) شمسی..................................           

64

جدول ( 3-10): مقادیر روزانه ساعات آفتابی، طول روز، تابش بالای جو و ضریب صافی آسمان ماه سپتامبر در اهواز طی دوره آماری (2003-1994) مطابق با (1382-1373) شمسی....................................         

65

جدول ( 3-11) : مقادیر روزانه ساعات آفتابی، طول روز، تابش بالای جو و ضریب صافی آسمان ماه اکتبـر در اهواز طی دوره آماری (2003-1994) مطابق با (1382-1373) شمسی.....................................        

66

جدول ( 3-12) : مقادیر روزانه ساعات آفتابی، طول روز، تابش بالای جو و ضریب صافی آسمان ماه  نوامبر در اهواز طی دوره آماری (2003-1994) مطابق با (1382-1373) شمس.......................................       

67

جدول ( 3-13) : مقادیر روزانه ساعات آفتابی، طول روز، تابش بالای جو و ضریب صافی آسمان ماه دسامبر در اهواز طی دوره آماری (2003-1994) مطابق با (1382-1373) شمسی.....................................        

68

جدول (3-14): مقادیر مربوط به           برای ماه های مختلف سال.........................................................

71

جدول ( 3-15): روزهای پیشنهادی کلاین.................................................................................................         76

جدول (4-1): مقادیر انرژی خورشیدی تابش کل روزانه ماه ژانویه برحسب                    طی دوره   

آماری(1994-2003) مطابق با (1382-1373) شمسی................................................................................       

80

جدول (4-2): مقادیر انرژی خورشیدی تابش کل روزانه ماه فوریه برحسب                    طی دوره 

آماری (1994-2003) مطابق با (1382-1373) شمسی...............................................................................       

81

جدول (4-3): مقادیر انرژی خورشیدی تابش کل روزانه ماه مارس برحسب                    طی دوره 

آماری (1994-2003) مطابق با (1382-1373) شمسی...............................................................................       

82

جدول(4-4): مقادیر انرژی خورشیدی تابش کل روزانه ماه آوریل برحسب                     طی دوره

آماری (1994-2003) مطابق با (1382-1373) شمسی...............................................................................       

83

جدول (4-5): مقادیر انرژی خورشیدی تابش کل روزانه ماه مــی برحسب                     طی دوره

آماری (1994-2003) مطابق با (1382-1373) شمسی...............................................................................       

84

جدول (4-6): مقادیر انرژی خورشیدی تابش کل روزانه ماه ژوئـن برحسب                    طی دوره

آماری (1994-2003) مطابق با (1382-1373) شمسی...............................................................................       

85

جدول(4-7): مقادیر انرژی خورشیدی تابش کل روزانه ماه جولای برحسب                    طی دوره

آماری (1994-2003) مطابق با (1382-1373) شمسی...............................................................................       

86

جدول(4-8): مقادیرانرژی خورشیدی تابش کل روزانه ماه آگوست برحسب                    طی دوره 

آماری (1994-2003) مطابق با (1382-1373) شمسی........................................................................  

87

جدول (4-9): مقادیر انرژی خورشیدی تابش کل روزانه ماه سپتامبر برحسب                     طی دوره

آماری (1994-2003) مطابق با (1382-1373) شمسی...............................................................................       

88

جدول (4-10): مقادیر انرژی خورشیدی تابش کل روزانه ماه اکتبر برحسب                      طی دوره

آماری (1994-2003) مطابق با (1382-1373) شمسی...............................................................................       

89

جدول (4-11): مقادیرانرژی خورشیدی تابش کل روزانه ماه نوامبر برحسب                     طی دوره

آماری (1994-2003) مطابق با (1382-1373) شمسی...............................................................................       

90

جدول(4-12): مقادیرانرژی خورشیدی تابش کل روزانه ماه دسامبر برحسب                     طی دوره

آماری (1994-2003) مطابق با (1382-1373) شمسی...............................................................................       

91

جدول(4-13) : مقادیر متوسط ماهانـه تابش کل روزانه انرژی خورشیدی در مدلهای مختلف طـی دوره آماری (2003-1994): میلادی مطابق با (1382-1373) شمسی.................................................................  

94

جدول (4-14): مـقـادبـر متـوسـط ضریـب صـافی آسمـان در طـول سال برای شش مدل و داده های       اندازه گیری شده طی دوره آماری (2003-1994) میلادی مطابق با (1382-1373) شمسی.......................

97

جدول (4- 15): مقادیر انـرژی خورشیدی در روزهـای کلایـن برای مـدل هـای مـختـلف طـی آماری (2003-1994) میلادی مطابق با (1382-1373) شمسی.............................................................................

98

       فهرست نمودار 

عنوان

            صفحه

 نمودار (2-1) : تغییرات میانگین روزانه دمـا در دو دوره 10 ساله (1370-1361) و (1380-1371) نسبت به هـم       36

نمودار (4-1) : مقادیر متوسط ماهانه تابش کل روزانه انرژی خورشیدی شش مدل و داده های اندازه گیری     طی دوره آماری (2003-1994) مطابق با (1382-1373) شمسی........................................................................       

95

نمودار (4-2) : مقادیر واقعی متوسط ماهانه تابش کل روزانه انرژی خورشـیدی طـی دوره آمـاری (2003-1994) میلادی مطابق با (1382-1373) شمسی.....................................................................................................................        

96

نمودار (4-3) : مقادیر انرژی خورشیدی روزانه در روزهای کلاین و متوسط ماهانه کل روزانه طی دوره آماری (2003-1994) میلادی مطابق با (1382-1373) شمسی.................................................................  

99

          فهرست اشکال

عنوان

            صفحه

شکل (2-1) : توزیع طیف الکترومغناطیسی انرژی اشعه خورشیدی قبل و بعد از نفوذ در اتمسفر ........                   43

شکل (2-2) : توزیع طیف انرژِی تابش خورشید....................................................................................  44

شکل (2-3): پراکندگی جغرافیایی تابش کلی سالانه به کیلو کالری در سانتیمتر مربع............................... 45

شکل (2-4) : فاصله زمین تا خورشید در فصول مختلف سال...................................................................    47

 شکل( 2-5 ) : زاویه ی میل یا انحراف خورشیدی ( δ)........................................................................... 50

 شکل (2-6) : زوایه ی تابش یا سمت الراس خورشیدی ( θ)..................................................................     51

شکل (4-1) : سلولهای خورشیدی جاذب اشعه خورشیدی.......................................................................     101

شکل (4-2) : سلولهای خورشیدی جاذب اشعه خورشیدی.......................................................................     102

شکل (5-1) : پمپ آب خورشیدی.....................................................................................................   109

شکل (5-2) : علمک روشنایی خورشیدی........................................................................................      110

شکل (5-3) : کیوسک تلفن خورشیدی................................................................................

شکل (5-4) : علمک روشنایی و تلفن خورشیدی..................................................................................    110

111

          فهرست نقشه ها و گلباد

عنوان

            صفحه

نقشه (2-1) : موقعیت مکانی استان خوزستان  در کشور.........................................................................    17

نقشه (2-2) : وسعت و محدوده ی شهرستان اهواز........................................................................            33

گلباد (2-1) : گلباد ایستگاه سینوپتیک اهواز (1382-1330)  شمسی........................................................     38

دانلود تحقیق تولید انرژی الکتریکی از انرژی خورشیدی

تولید انرژی الکتریکی از انرژی خورشیدی تولید انرژی الکتریکی از انرژی خورشیدی

دسته بندی	منابع طبیعی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	3289 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	157

تولید انرژی الکتریکی از انرژی خورشیدی 

مقدمه

فصل اول

چرا انرژی تجدید پذیر مهم است؟

جایگاه انرژی خورشیدی در تأمین الکتریسیته

ماژول های خورشیدی

فصل دوم

موقعیت فعلی و آینده انرژی طبیعی

طبقه بندی سیستم های خورشیدی

سیستم های شیمیایی خورشیدی

سیستم های فتوولتائیک

گردآورنده های خورشیدی تخت

بررسی اقتصادی سیستم های گرمایش خورشیدی

سرمایه گذاری

هزینه اولیه

کمک های اقتصادی

تحقیق، توسعه و نمایش کارکرد سیستم ها

- علوم محیطی

فصل سوم:

ثابت خورشیدی

سمت گیری رشته پانل ها

اندازه رشته پانل ها

رشته های سری و موازی

تلفات لوله

فصل چهارم:

سیستم های حرارتی خورشید

فصل پنجم:

آفتاب گیری در سطح زمین

شار پخشی

فصل ششم:

تبدیل مستقیم انرژی خورشیدی به کار – دستگاه های فتوولتایی:

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. 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.

دانلود مقاله بررسی جامع انرژی خورشیدی

بررسی جامع انرژی خورشیدی مقاله بررسی جامع انرژی خورشیدی در 28 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی	فنی و مهندسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	31 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	28

بررسی جامع انرژی خورشیدی

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.

        ·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.

این مواد باید باعث وارد شدن پرتو شوند، اما انتشارات infrares  به سمت خارج از پشت صفحه جذب کننده را منعکس سازند. انعکاس های infrared شیشه مانند in₂o₃ یا zno₂ با شدت انتشار بالا برای نور قابل رؤیت می باشد.اما انعکاس بالا برای infrared این لایه ها را برآورده می سازد. جدول 5-3 پارامترهای در ارتباط با این مواد را نشان می دهد، ولی هزینه های بالاتر و شدت انتشار ضعیف تر نور قابل رؤیت در مقایسه با شیشه استاندارد باعث جلوگیری از استفاده گسترده این مواد گردیده است.

دانلود تحقیق تولید انرژی تجدید پذیر خورشیدی

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

دسته بندی	فنی و مهندسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	3281 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	118

تولید انرژی تجدید پذیر خورشیدی

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.

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.

مدل خورشیدی:

خورشید مبدأ نهایی بیشترین انرژیی است که اکنون برای زمین وجود دارد. این انرژی شامل انرژی برای گرمایش مستقیم، انرژی باد، نیروی هیدروالکتریک و انرژی حاصل از سوخت های فسیلی است. سوخت های فسیلی که در حال حاضر وجود دارند نتیجه فرایند فتوسنتز هستند. فرایندی که طی آن، گیاهان انرژی خورشیدی را به انرژی شیمیایی، تبدیل می کنند. درک کامل تکنولوژی انرژی خورشید تنها از طریق تجزیه و تحلیل کامل از تابش خورشید میسر است.

خورشید، نزدیکترین ستاره به ما، برای بقاء حیات بر روی کره زمین انرژی تولید می کند و برای اینکه سیاره ما، در مداری تقریبا مدور باقی بماند، کشش گرانش مورد نیاز را ایجاد می کند.خورشید دارای جرم kg ³⁰ 10×99/1 = M (تقریباً ⁵ 10×3/3 برابر جرم زمین) و شعاع     m ⁸ 10×96/6 = R (تقریباً معادل 109 برابر شعاع زمین) است. فاصله بین زمین و خورشید از 0167/1 واحد نجومی (در نقطه بعید خورشیدی، تقریباً 13 تیر ماه) تا 983/0 واحد نجومی است (یک واحد نجومی تقریباً برابر
¹¹ 10× 5/1 متر است).

قسمت درونی خورشید در دسترس ما نیست تا آزمایشات مستقیم بر روی آن انجام دهیم، ولی بر اساس مشاهداتی که از سطح خورشید صورت گرفته و بررسی های نظری، ستاره شناسان معتقدند که دمای درونی آن حدود 15 میلیون درجه کلوین است، ترکیب شیمیایی خورشید به طور عمده هیدروژن و مقدار کمتری هیلیوم است. این دو عنصر شیمیایی که 96 تا 99 درصد جرم خورشید را تشکیل می دهند تحت فشار شدیدی قرار دارند و تنها کشش گرانش زیاد خورشید این توده را در کنار یکدیگر نگه می دارد انرژی در درون خورشید از طریق همجوشی هسته ای هیدروژن به هلیوم تولید می شود.

این انرژی راه خود را به سطح خورشید می گشاید و سرانجام عمدتا به شکل تابش الکترومغناطیسی در فضا منتشر می شود. سطح خورشید یا فوتوسفر در واقع ناحیه انتقالی است که در آن چگالی به سرعت تقلیل می یابد. با عبور دادن خورشید به قسمت خارجی فوتوسفر از یک محیط که از لحاظ نوری به محیط نسبتاً شفاف می رسیم. علاوه بر این، دما نیز به حدود 6000 درجه کلوین تنزل می یابد. در بالای فوتوسفر جو خورشید قرار دارد که کروموسفر نام دارد زیرا به انتخاب رنگ های بخصوصی از تابش رسیده ازفوتوسفررا جذب می کند چون این لایه نسبتاً شفاف است، اثر آن را بر روی تابش خورشیدی تابیده می شود و نادیده   می گیریم.

بیشتر تابش که به ما می رسد از فوتوسفر گسیل می شود و از این رو طیف خورشیدی به وسیله- خواص نوری و حرارتی سطح خورشید مشخص می شود. در مدل ساده ای که در اینجا به کار رفته است فرض می شود که خورشید همچون جسمی سیاه رفتار می کند که سطح آن ^k ْ 6000  T ثابت نگه داشته شده است. این دمای سطحی توسط یک منبع انرژی که در داخل خورشید قرار دارد ثابت نگه داشته می شود به دلیل این دمای بالا، سطح خورشید نور افشانی می کند و تابش الکترومغناطیسی در تمام جهات فضا منتشر می کند (شکل 1-3).

شکل 1-3- مدل ساده خورشید

تابش جسم سیاه: تابش الکترو مغناطیسی از امواج میدان های الکتریکی و مغناطیسی نوسان کننده تشکیل می یابد. هر موج با طول موج  و فرکانس v مشخص می شود. در خلأ همه امواج با سرعت یکسانی برابر ⁸ 10×9979/2 = C متر در ثانیه حرکت می کنند. فرکانس، طول موج وسرعت vهر موج طبق رابطه روبروبه یکدیگر مربوطند: v= C

مقدار انرژی خورشید موجود در سطح زمین تا اندازه قابل ملاحظه ای کمتر از مقدار انرژیی است که به بالای جو زمین می رسد. میزان کاهش انرژی خورشید به هنگام ورود به سطح زمین اساساً از روی حالت نوری جو زمین تعیین می شود. همانطور که بعداً خواهیم دید، اجزای ترکیبی جو توسط دو فرآیند بر تابش خورشیدی اثر می گذارند، فرایند جذب و پراکندگی، مقدار جذب و پراکندگی که در یک مولفه معین طیف خورشیدی رخ می دهد به ترکیب جو و نیز به طول موج آن مولفه بستگی دارد. در نواحی معینی از طیف، انرژی خورشید عمدتاً پراکنده می شود، در حالی که در سایر نواحی قسمت اعظم آن جذب می شود. بنابراین ترکیب طیفی آفتاب گیری در سطح زمین به نحو چشمگیری با ویژگی منحنی جسم سیاه 5760 کلوینی ثابت خورشیدی تفاوت دارد. این مسئله نیز حائز اهمیت است که آفتاب گیری در سطح زمین را پیش از این نمی توان با یک پرتو تک جهتی معادل دانست. این مطلب در مورد تابش رسیده به بالای جو صادق بود. مقداری از تابش های پراکنده توسط جو به شکل تابش پخشی به زمین می رسد. تابش پخشی مولفه هایی است که در جهات مختلف سیر می کنند از این رو، کل تابش خورشیدی در سطح زمین شامل یک مولفه مستقیم با تک جهتی است که پراکندگی جوی پدید می آید (شکل 5-1) از نظر کمی برای اینکه نحوه تغییر و تبدیل انرژی خورشیدی پس از عبور از جو را در یابیم، برخی از مبانی فیزیک جوی را ارائه می کنیم.

یک مدل جوی:

حالت جوی را می توان تا اندازه ای با متغییرهای ترمودینامیکی همچون دما T، چگالی P، فشار P و ترکیب شیمیایی تشخیص داد این پارامترها بر حسب موقعیت فضایی و زمانی در جو تغییر می کند. چون این تغییر نسبتاً غیر قابل پیش بینی است. بسیار مشکل است درباره آفتاب گیری در سطح زمین برآوردهایی نظری ارائه کنیم. برای این که چند نتیجه نظری بدست آوریم لازم است چند تعریف ساده کننده در مورد ساختار جوی به عمل آوریم. ابتدا فرض می کنیم جو در مقایسه با شعاع زمین به حدی نازک باشد که بتوان آن را مسطح دانست. همان طور که خواهیم دید، ارتفاع موثر جو تقریباً 8 کیلومتر است که در آن مقایسه با شعاع زمین (km 6371 = R) بسیار اندک است. بنابراین تقریب مناسبی است مگر احتمالاً در حوالی طلوع و غروب خورشید که آفتاب گیری در سطح زمین آنقدر کم است که قابل چشم پوشی است. از این رو انحنای جو در اکثر کاربردهای انرژی خورشیدی اهمیت اندکی دارد.

در دومین تقریبی که در اینجا به کار رفته چنین فرض می شود که پارامترهای جوی فقط با یک مشخصه، یعنی ارتفاع Z تغییر می کند. یعنی      می توان تمام پارامترهای جوی را بر حسب پروفیل های عمودی مانند P=P(Z) ، T=T(Z) و P=P(Z) نمایش داد. صحت این تقریب به اثبات نرسیده، خصوصا هنگامی که ابرهای پراکنده ای در آسمان وجود داشته باشد. جو کم ضخامتی را که ترکیب آن صرفاً با ارتفاع تغییر می کند. جو لایه لایه می نامند.

جذب و پراکندگی تابش خورشیدی توسط اجزای سازنده جو:

اجزای تشکیل دهنده جو، خواه مولکول هایی مانند: n₂ ، o₂ ، Co₂ و H₂o خواه ازن و ذرات بزرگتری چون قطرات ریز مه، دوده یا گرد و غبار می توانند توسط فرآیند جذب یا پراکندگی بر تابش اثر بگذارند. در فرایند جذب، انرژی تابیده به شکل دیگری از انرژی که معمولاً حرارت است تبدیل می شود. بخشی از کسر جذب شده تا حدی با سطح مقطع جذب جرمی ، آن جزء تعیین می شود. این پارامتر از یک مولکول تا مولکول دیگر فرق می کند و به طول موج تابش رسیده نیز بستگی دارد همان طور که خواهیم دید، مولکول های n₂ ، o₂ به نحو قابل ملاحظه ای در طیف خورشیدی جذب نمی شوند، از سوی دیگر Co₂ و H₂o در گستره های منتخبی از ناحیه مادون قرمز طیف خورشیدی به مقدار زیاد جذب می شوند. این نواحی رانوارهای جذبی مشخص می نامند (شکل1-5)

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

دانلود پایان نامه رشته برق با عنوان انرژی خورشیدی

مقدمه

محدود بودن سوخت های فسیلی بر روی زمین و همچنین اثرات سوئی که در ارتباط با استفاده از انرژی هسته ای وجود دارد بشر را بر آن داشت تا بدنبال یک منبع انرژی دیگر برای ادامه حیات خود در روی زمین باشد برای ادامه حیات بشر می تواند دو راه را در پیش گیرد اول اینکه به دنبال راهی برای کنترل همجوشی هسته ای باشد و دوم اینکه بتواند از انرژی خورشید که سرچشمه تمام انرژی های روی زمین است استفاده کند.