up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله تکنولوژي جاري خورشيدي PDF
QR code - تکنولوژي جاري خورشيدي

تکنولوژي جاري خورشيدي

توضيح تکنولوژي جاري خورشيدي

از آنجائيکه انرژي خورشيدي جزء پيوسته اي از زندگي روزانه در روي کره زمين است، بشر از طلوع عصر تکنولوژي سعي کرده است که توان اين انرژي را براي اهداف مفيد مهار نمايد. روش هاي فني گوناگوني بوجود آمده و تکميل شده اند و طرحهاي بسياري با درجات موفقيت متفاوت آزمايش گرديده اند و صنايع جديد و اقتصادي تاسيس گرديده اند. اگر چه که هدف ما در اين بخش بحث مبسوطي از اين روشهاي تکنيکي نيست ( زير که مراجع عالي بيشماري در اين مورد موجود دارند که گزارش کميته انرژي خورشيدي WEC در سال ۱۹۸۹ و کتاب نيروگاه هاي خورشيدي از winter از آنجمله اند امابايستي بازنگري مختصري از اساس اين موضوع، وضعيت فعلي و آهنگ پيشرفت آن انجام گيرد و درس هاي مبهمي که در اين فرآيند آموخته شده اند، شناخته شوند. در اين بخش نگرش کلي اي از تکنولوژي هاي مختلف و وضعيت توسعه آنها عرضه مي شود و پايه اي براي بحث ايجاد مي گردد.
بحث بر مبناي گروه هاي تکنولوژي ترتيب داده شده است و شامل بحث در مورد کاربردهاي مربوطه هر تکنولوژي نيزمي گردد. جدول ۳-۲ کلياتي از مشخصات فني مهم هر يک از گروه ها و همينطور موقعيت فعلي صنايع توليدي موجود را نمايش مي دهد. در مورد هر يک از انواع تکنولوژي ها، مثال مشخصي از يک سيستم کامل بکار گرفته شده است تا هزينه محاسبه شده و ارقام معرف کارآئي سيستم بدست آيند و هرجائي که لازم بوده است بجاي يک رقم، دامنه ارقام داده شده است تا اندازه تغييرات مورد انتظار نشان داده شود. برخي از اعدات تخميني هستند و بر پايه بهترين اطلاعات در دسترس تخمين زده شده اند.
سيستم هاي حرارتي خورشيدي
اين گروه سيستم هائي را در بر مي گيرد که بر پايه گردآورنده هاي حرارتي با دماي پايين عمل مي نمايند. اين سيستم ها ازمنبع خورشيدي براي مصرف نهايي حرارتي استفاده مي کنند.
گردآورنده هاي تخت
از اين نوع گردآورنده خورشيدي بيش از هر نوع گردآورنده خورشيدي ديگر استفاده مي شود. عنصر اصلي آنها يک ورق است که بوسيله تابشي کلي خورشيد حرارت مي يابد و حرارت خورد را به يک سيال جذب کننده حرارت که در حال جريان است منتقل مي کند. اين سيال معمولا آب يا هوا است. رنگ اين ورق هميشه تيره است و ممکن است که داراي پوشش خاصي باشد که ضريب جذب انرژي خورشيدي را به حداکثر برساند. از ورق هاي لاستيکي، پلاستيکي و فلزي براي خروجي هائي با دماي فزاينده استفاده مي شود. ممکن است که ورق تنها تشکيل دهنده گردآورنده باشد امابراي رسيدن به دماي بالا معمولا ورق را در داخل يک جعبه عايق شده که روکش شفاف آن داراي کارآيي بالايي است قرار مي دهند تا از اثر گلخانه اي استفاده شود. تابش مرئي خورشيد از طريق اين پوشش نيمه شفاف وارد مي شد ولي جزئي از تابش طول موج بلندتر مادون قرمز که بوسيله ورق حرارت ديده داخل جعبه ساطع مي شود در درون جعبه به دام مي افتد و نمي تواند خارج شود.
کاربردهاي سيستم
سيستم معمولا داراي يک بخش ذخيره است تا حرارت خورشيد را براي استفاده در شب ممکن نمايد. اگر سيال سيستم يک مايع باشد که بخش ذخيره يک مخزن عايق دارا است و اگر سيال هوا باشد از مقداري سنگ يا بتون استفاده مي شود که اين راه حل جاگير است و موادي که تغيير فاز ميدهند راه حل بهتري بحساب مي آيند اماحتي با اين مواد پيشرفته هنوز هم ذخيره کردن حرارت براي مدتهاي طولانيعملي نيست و در نتيجه سيستم هاي حرارتي خورشيدي از سيستم هاي ثانويه اي که با انرژي فسيلي کار مي کنند بعنوان مکمل سيستم استفاده مي کنند.
در سيستم هاي تک گردآورنده ازگردش طبيعي بر پايه اثر اختلاف دما بين گردآورنده و بخش ذخيره استفاده مي شود، اما در سيستم هاي بزرگتر به گردش اجباري تحت فشار با کمک پمپ يا فن نياز است اينگونه سيستم ها اغلب براي گردش سريع و ثابت سيال که بوسيله اختلاف دماي بين بخش ذخيره و گردآورند انجام مي گيرد، اما سيستم هاي جديد متناسب با گردش کند و متغير سيال که متشابه تابش خورشيدي انجام مي گيرد ساخته شده اند و بدين ترتيب از کارآئي بيشتر و هزينه کمتري برخوردار هستند. اين شيوه طبيعي براي عملکرد سيستم هاي اختلاف دمائي کوچک است و در سيستم هاي بزرگتر با کمک پمپ هاي سرعت متغير و فن هائي که با انرژي يک مدول کوچک فوتوولتائي تغذيه مي شوند انجام مي گيرد.
سيستم هاي گرما خورشيدي بيشتر براي گرمايش اب بطور تجاري بکار مي روند. استخرهاي شنا يا آب مصرفي خانه هاي ويلائي، آپارتماني، هتل ها يا ساير ساختمان ها در بخش هاي خدماتي يا تجاري به آساني مي توان با کمک انرژي خورشيدي گرم نمود و اين کار با زمان بازپرداخت کوتاه سرمايه گذاري انجام مي گيرد. با استفاده از يک راندمان ساليانه ميانگين ۴۰% تنها به ۲ متر مربع سطح گردآورنده نياز هست تا ۸۰% تقاضاي براي آبگرم يک خانواده در شرايط آب و هواي مديترانه اي تامين شود. در نواحي اي که از هواي آفتابي کمتري برخوردار هستند به سطح گردآوري بزرگتري (اماهنوز متعادل) نياز خواهد بود.
اين سيستم ها هم چنين مي توانند بخش بزرگي از تقاضا براي گرمايش فضاي ساختمان را تامين کنند لکن سطوح بزرگتري براي گردآوري انرژي خورشيدي مورد لزوم خواهد بود که بلحاظ زيبائي ساختمانها و جنبه هاي اقتصادي زيان بار خواهد بود. موفقيت هاي تجاري تنها در بخش هاي با گرمايش کمتر خورشيدي و بدون ذخيره حاصل شده است. بنابر اين صرفه جوئي در انرژي به سه طريق بدست مي آيد ( با گرم کردن هوا، کاهش اتلاف حرارتي هوا از ديوارها و با مخلوط کردن هوا در ساختمان هاي جديدي که از عايق بندي بهتري برخوردار هستند ازنسبت هزينه به کارآئي کم تري در مقايسه با ساختمان هاي معمولي سود مي برند.
گرمائي که از گردآورنده هاي گرماي خورشيدي بدست مي آيد را مي توان با تامين انرژي مدارهاي پمپ حرارتي جذبي يا امثالهم بمنظور تامين سرمايش فضاي ساختمان ها بکار برد. با استفاده از دماي بالائي که در گرآورنده هاي متمرکز کننده بدست مي آيد آسانتر مي توان مورد بالا را به اجرا در آورد ولي قيمت بالاتر اين گردآورنده ها و هزينه افزوده و پيچيدگي دستگاههاي سرمايش باعث شده است که هنوز يک بازار تجاري براي سيستم هاشکل نگرفته باشد. تحقيقات اکنون درجهت افزايش کارآئي سيستم هاي خنک کننده است تا امکان استفاده از گردآورنده هاي تخت را که ارزان تر مي باشند فراهم مي آورد.
گرماي فرآيندي براي صنايع
اين يکي ديگر از کاربردهاي ممکن براي سيستم هاي گرما خورشيدي است. گردآورنده هاي تمرکزي طيف وسيع تري از کاربردهاي بالقوه در اين زمينه را در مقايسه با گردآورنده هاي تخت فراهم مي کنند زيرا اين گردآورنده ها دماي بالاتري را توليد مي کنند. اما صنايع بسيار انرژي بر هستند و عدم فضاي کافي براي نصب گردآورنده هاي خورشيدي اغلب يک مانع رفع نشدني است. همانند کاربرد گرمايش فضا که قبلا به آن اشاره شد در اين مورد هم موفقيت تجاري محدودي کسب گرديده است آنهم فقط با سيستم هائي که ذخيره ندارند و براي تامين بخش کوچکي از بار حرارتي مورد نياز فرآيند توليد، طراحي شده اند.
سيستم هاي گرما خورشيدي هم چنين مي توانند گرماي فرآنيدي مورد نياز کشاورزي را تامين کنند. گلخانه ها ميتوانند برداشت محصول را بطور قابل توجهي افزايش دهند و فصل رشد گياهان را در اب و هواي سرد طولاني تر نمايند. خشک کردن با کمک خورشيد کيفيت محصولات را افزايش داده و باعث مي شود که محصولات از عمر ذخيره طولاني تري پيش از فساد پيدا کنند و بدين ترتيب ارزش بازاري بالاتري را طلب نمايند. هر دو تسهيلات گلخانه اي و خشک کني را مي توان به آساني با کمک تابش مستقيم خورشيدي فعال نمود اما افزودن گردآورنده هاي ( هوا ) تخت باعث خواهد شد که از بخش بمراتب بزرگتري از انرژي خورشيدي استفاده شده و عمليات مستقل تري از شرايط هوا داشته باشيم. اين سيستم ها امکانات بالقوه فني قابل توجهي را در اختيار مي گذارند اما مقدار محدود سرمايه اي که در بسياري از نواحي روستائي در دسترس است باعث محدوديت عمده اي در گسترش بازار باي اين سيستم ها شده است.
با ورود گردآورنده هاي تخت مجهز به سيال کند و متغير، کنترل سيستم احتمالا با بحال به تکامل تمام رسيده است. اما R&D بر روي مواد پيشرفته هنوز ادامه دارد بطوريکه در آينده گردآورنده هاي الياف پليمري و ترکيبي به درجه اي از کارآئي مي رسند که امروزه تنها از گردآورنده هاي فلزي بر مي آيد. کاهش هزينه ها يا توليد انبوه مواد جديد براحتي ميسر است بطوريکه اگر بازار نسبتا بزرگي شکل پيدا کند آنگاه قيمت هاي پائين تر ممکن خواهند شد.
محدوديت عمده اي که توسعه بازار با آن روبروست سرمايه گذاري مورد نياز براي سيستم خورشيدي است. حتي با اينکه قيمت هاي کنوني انرژي هاي معمولي پايين هستند، باز هم زمان هاي بازپرداخت سرمايه فقط در چند سال معمول مي باشد. اگر چه از اين زمان بسيار کوتاهي براي بازپرداخت سرمايه، براي يک شرکت توليد انرژي محسوب مي شود ولي اغلب براي مشتريان فردي بالقوه، زماني طولاني تلقي مي شود.
معماري خورشيدي
در معماري خورشيدي ساختار يک ساختمان شامل يک سيستم گردآوري انرژي خورشيد و يک سيستم ذخيره و توزيع انرژي که در نتيجه براي ساکنين ساختمان آسايش حرارتي و روشنائي طبيعي تامين مي نمايد، مي گردد. گرمايش فضاي دروني ساختمان از طريق ورود انرژي خورشيدي از پنجره هاي بزرگ يا فضاي خورشيدي و يا از طريق گردآورنده هاي حرارتي که با بام يا نماي ساختمان يکپارچه هستند بدست مي آيد. سرمايش فضاي دروني بوسيله سايبان ها، تجهيزات تهويه و خنک کننده هاي تبخيري، تابشي يا جريان هواي خنک – تازه سطحي انجام مي گيرد. روشنائي طبيعي با استفاده از هدايت نور خورشيد از طريق کانال هاي ويژه به عمق ساختمان انجام مي گيرد.
بيشتر کارهاي اوليه در زمينه معماري خورشيدي براي گرمايش فضاي خانه هاي خصوصي با اتکاي مطلق به انتقال طبيعي گرما انجام گرفته است. بنابر اين واژه خورشيدي غير فعال براي اين سيستم ها ابداع وهنوز بکار برده مي شود. اما بسياري از طرح هاي امروزي متکي به کنترل هاي الکترونيکي و يا حتي گردآورنده هاي خورشيدي فعال هستند تا توزيع گرما بهتر انجام گرفته و انرژي خورشيدي بيشتري جمع آوري شود.
با توجه به اينکه تکنيکهاي ساختماني از منطقه به منطقه خيلي متفاوت هستند، و نيازهاي نسبي گرمايش، سرمايش، و نورگيري در روز بشدت تحت تاثير هوا قرار دارد. طراحي معماري خورشيدي مناسب تمايل به تاثير پذيري از شرايط خاص محل را دارد. با وجود اين مي توان اظهار نمود که هزينه افزايشي جهت استفاده از طراحي کاملا غير فعال در مناطقي که ديوارها و پارتيشن هاي با جرم زياد از قبيل بتون و آجر مرسوم است، حداقل مي باشد. هزينه شيشه هاي بزرگ با کارآيي زياد که درمقابل آفتاب قرار دارند ( با سايبان درست و امکانات تهويه عرضي جهت اجتناب از گرمايش بيش از حد در تابستان ) تا حدودي توسط سطح کاهش يافته ديوارهاي خارجي جبران مي شود، و بخشي ازجرم حرارتي ساختمان مي تواند بسادگي از طريق تهويه به ذخيره حرارت تبديل گردد بدين صورت که حرارت خورشيدي زمستاني براي استفاده در شب ذخيره مي شود و هواي شب خنک تابستان براي استفاده در روز ذخيره مي گردد.
لذا با طراحي خوب مي توان بار حرارتي ساليانه را درنواحي سرد و آفتابي به ميزان ۸۰% و در نواحي ابري تر به ميزان ۵۰% کاهش داد. براي دستيابي به همان ميزان گرمايش خورشيدي در ساختمانهاي سبک،‌گردآورنده هاي حرارتي خورشيدي همراه با ذخيره مربوطه لازم است، که هزينه بيشتري را در بر دارد. استراتژي صحيح سايبا ن و تهويه در ساختمان هي با جرم حرارتي زياد مي تواند ۸۰% از بار سرمايشي ساليانه را اگر شبها به اندازه کافي خنک باشند کاهش دهد، اما درغير اينصورت تکنولوژي هاي پيچيده تري بر مبناي تبخير آب با تونلهاي خنک کننده زيرزميني، نيز مورد نياز مي باشد، نور دهي در روز که از طريق شيشه هاي بزرگ با راندمان بالا حاصل مي شود سبب صرفه جوئي اندک انرژي در منازل مي گردد اما مي تواند براي دفاتر که کاهش نياز به نور حاصل از الکتريسيته در کاهش بار سرمايشي اثر دارد، بسيار مهم است.
معماري خورشيدي ساده، که صرفا بر مبناي شيشه هاي با راندمان بالا و عايق حرارتي خوب ساختمان مي باشد، بطور تجاري توسط برخي از معماران مورد استفاده قرار مي گيرد و اغلب بدان بصورت صرفه جوئي در انرژي نگريسته مي شود. اين درست است زيرا ميتوان در ساختمانهاي موجود با چنين اقداماتي حدود ۲۵% در انرژي صرفه جوئي نمود. اما ميزان بالاتر نقش خورشيد اشاره شده در بالا فقط مي تواند در ساختمانهاي جديد که به دقت طراحي شده اند حاصل گردد، و مدلسازي کامپيوتري نورگيري و حرارت يک وسيله اساسي دربهينه کردن کارآيي ساختمان مي باشد. تعدادي نرم افزاهاي کامپيوتري ارائه شده اند، اما يک برنامه معتبر و جامع و ساده براي استفاده هنوز موجود نيست و اين مانع اصلي در توسعه وسيع تر طراحي معماري خورشيدي مي باشد. علاوه بر آن فقدان آگاهي عمومي که چنين طراحي هايي مي تواند منجر به ساختمانهاي با نياز خيلي کمتر به انرژي شود که درعين حال مکان لذت بخش تري براي زندگي و کار هستند، نيز وجود دارد.
در جوامعي که قبلا مرحله صنعتي را پشت سر گذارده اند،‌مصرف انرژي ساختمان ها خيلي چشمگير است. بنابر اين مشکل معماري خورشيد مي بايد حل گردد، زير يک پتانسيل واقعي را براي بهبود محيط ارائه مي دهد. و اين پتانسيل حتي ميتواند افزايش يابد مشروط به آنکه توسعه تکنولوژي پيشرفته که در حال حاضر در دست انجام است موفقيت آميز باشد و به توليد تجاري منتهي گردد. مواد عايق شفاف، ذخيره با استفاده از تغيير فاز در حالت جامد، لوله هاي نوري، و شيشه هاي باکنترل الکتروکروميک ، ترموکروميک يا هالوگرافيک ( جهت کنترل مستقل حرارت و نور بصورت مطلوب در هر دو جهت ) ممکن است در آينده مورد استفاده قابل ملاحظه اي داشته باشد. بعنوان مثال ساختمانهاي با انرژي صفر در کشورهاي توسعه يافته.
سيستم هاي حرارتي – برقي خورشيدي
اين گروه به سيستم هائي اتلاق مي شود که از گردآورنده هاي حرارتي براي استفاده از منبع خورشيدي عمدتا يا انحصار براي توليد الکتريسيته از طريق يک چرخه ترموديناميکي استفاده مي کنند. اين عمل با استفاده از گردآورنده هاي کم دما ميسر است اما عمدتا بوسيله گردآورنده هاي خطي يا دايره اي با دماي بالاتر صورت مي گيرد.
اگر قرار باشد که سيکل ترموديناميکي بوسيله يک گردآورنده خورشيدي کم دما تغذيه شود به يک مايع آلي با نقطه جوش پائين نياز خواهد بود. اما راندمان پائيني که ناشي از طبيعت سيکل هاي ترموديناميکي کم دما است، مانع بهر برداري تجاري از گردآورنده هاي با تمرکز کم يا تخت است. براي توليد برق از انرژي خورشيدي کم دما تنها در مورد برکه هاي خورشيدي که بصورت گردآورنده غير متمرکز کننده و مخزن ذخيره انرژي مرکب عمل مي نمايند، اميدي بدست امده است. درنوع گردايان نمک غلظت نمک با افزايش عمق، فزوني پيدا مي کند که با غلبه بر شناوري طبيعي آب گرم باعث مي شود که دماي بيشتري در عمق ايجاد شود. اين سيستم ها ممکن است در نواحي اي که از انرژي دريافتي خورشيدي زيادي برخوردار هستند و در آن نواحي که يک برگه طبيعي وجود دارد يازمين، آب و نمک به وفور وجود داشته و ارزان هستند، کاربرد داشته باشند. آزمايش روي چنين سيستم هاي نمونه اي در فلسطين اشغالي و چند کشور ديگر انجام گرفته و R&D در زمينه بهبود بخشي به نگهداري مشخصات مطلوب برگه ها در شرايط موجي ( حاصل از وزش باد ) و آلودگي هاي حمل شده بوسيله باد در جريان است.
متمرکز کننده خطي سهموي
متمرکز کننده خطي سهموي، نوع عمده سيستم هاي تمرکز خطي است که از رديف هاي طولاني اي از تمرکزدهنده هايي که سطح مقطع آنها سهمي است تشکيل شده است. پوشش داخلي منعکس کننده انرژي خورشيدي را بر روي يک لوله سياه که در طول کانون سهمي امتداد يافته و نصب شده است متمرکز مي نمايد. آنها معمولا بر ري يک سيستم ردگيري تک محوري سوار شده اند که حرکت سمتي و ارتفاعي خورشيد را تعقيب مي نمايد. مايعي مانند روغن ويژه انتقال حرارت در درون لوله کانوني در گردش است که انرژي خورشيدي را جمع آوري کرده اند و آن را حمل مي نمايد تا از آن براي کاربرد حرارت فرآيندي استفاده نمايد يا آنکه از آن در سيکل توربين توليد انرژي بهره گيرد. اين سيستم ها بطور تجاري بوسيله چندين توليد کننده ساخته مي شوندو Luz International بزرگترين و سرشناس ترين انها است تمرکز بيشتر اين سيستم ها در مقايسه با سيستم هاي کم دما که قبلا مورد بحث قرارگرفت باعث دماي بالاتر و کارآئي بيشتر مي شود لکن دما که قبلا مورد بحث قرار گرفت باعث دماي بالاتر و کارآئي بيشتر مي شود لکن نياز به ردگيري خورشيد دارد و تنها از مولفه تابش دريافتي مستقيم استفاده مي کند. R&Dهايي که بر روي مواد ارزان تر و افزايش قابليت اعتماد سيستم و افزايش حجم توليد انجام مي گيرد هزينه توليد انرژي بوسيله اين سيستم ها کاهش خواهد داد.
LUZ از تاريخ تاسيس آن در سال ۱۹۷۹ تاکنون با استفاده از بيش از يک ميليارد دلار سرمايه بخش خصوصي و اعتبارات مالياتي خورشيدي، اين تکنولوژي را بوجود آورده و توسعه داده است و در حال حاضر بيش از Mwe 350 توان توليدي فعال در جنوب کاليفرنيا را در اختيار دارد. طراحي درچندين مرحله ( نسل )‌صورت گرفته و تکميل شده است و سيستم هاي موجود روغن داخل لوله سياه کانوني را تا ۴۴۰ درجه سانتيگراد ( 735 درجه نارنهايت ) گرم مي کنند و اين لوله کانوني درون يک لوله شيشه اي که بوسيله خلاء عايق شده است قرار دارد. آينه هاي شيشه اي سهمي شکل از سيستم هاي کامپيوتري براي ردگيري خورشيد استفاده مي کنند. يک مولد بخار که بوسيله روغن گرم مي شود و يک سيکل بخاري معمولي رانکين که داراي کارآيي بالايي است با سيستم سوپر هيترگازسوز و منبع تامين حرارت پشتوانه براي حصول اطمينان از ظرفيت حداکثر مورد استفاده است. LUZ پيش از اعلام ورشکستگي در سال ۱۹۹۱ مشغول توسعه يک گردآورنده که مستقايما با بخار خنک مي شد و همچنين طراحي تسهيلات خورشيدي براي شماري از ديگر کشورها بود.
با ايجاد تمرکز در دو محور به جاي يک محور، گردآورنده هاي مدور مي توانند به تمرکزها و دماهاي بالاتري در مقايسه با گردآورنده هاي خطي دست يابند. شدت انرژي حداکثري که در اين سيستم ها بدست مي آيد با سيستم هاي احتراقي معمولي قابل مقايسه است و مي توانند در کاربردهاي مشابه بسياري به کار گرفته شوند.
بشقابک سهموي
يک نوع مدولي از گرآورنده ها تحت عنوان بشقاب سهموي يک سطح فضايي است که از دوران يک سهمي بوجود مي آيد و کانون آن يک نقطه است. براي اينکه چنين سيستمي کاملا موثر باشد لازم است که اين گردآورنده تمام مدت بطرف خورشيد نشانه گيري شود و در نتيجه به مکانيسم ردگيري دو محوري نياز دارد. انرژي حرارتي را مي توان با کمک يک سيال مناسب در ناحيه کانوني جمع‌ آوري کرد و اين انرژي را يا به يک سيکل ترمو ديناميکي جدا از گردآورنده منتقل نمود و يا اينکه در يک موتور کوچک ( در حدود Kwe 25 که در پشت نقطه کانوني سوار مي شود،‌بکار برد. موتورهاي استرلينگ نيز براي اين کاربرد تحت توسعه بوده اند و موتورهاي رانکين و برايتون هم براي اين کاربرد ارزيابي شده اند. نمونه هاي کامل اين سيستم هاي گردآوري – الکتريکي ساخته و آزمايش شده اند . ترکيب گردآورنده – استرلينگ با راندمان تبديل نور خورشيد به برق از قرار تقريبا ۳۰% درتحت شرايط واقعي ساخته و آزمايش شده اند. به R&D بيشتر در زمينه موتور استرالنيگ، مبدل هاي حرارتي کانوني و سطوح بازتابنده ارزان قيمت نياز هست تا بتوان کارآئي دراز مدت و توجيه اقتصادي سيستم را افزايش داد.
دريافت کننده مرکزي، معادل يک بشقابک بزرگ سهموي است. مجموعه اي از آينه هائي که هر يک بطور جداگانه انرژي خورشيد را منعکس و متمرکز مي کنند هليوستات ناميده مي شوند. انرژي توسط يک مبدل حرارتي که در روي يک برج نصب شده است و گيرنده ناميده مي ود جذب مي شود. يک کامپيوتر هر يک از هليوستات ها را طوري کنترل مي نمايد که زاويه بين خورشيد و گيرنده راهميشه نصف مي کند. اندازه و درجه حرارت اين سيستم ها به آساني با بويلر هاي بخار صنعتي و نيروگاهي قابل قياس هستند. اين سيستم ها تا معادلMwe 200 با ضريب ظرفيت ساليانه ۵۰% و با دستگاههاي توليد قدرت معمولي قابل استفاده هستند. يک نيروگاه نمونه Mwe10 که از بخار آب بعنوان سيال ناقل حرارت استفاده مي کند ساخته و آزمايش شده است و چندين تاسيسات کوچکتر ديگر هم ساخته شده اند. اجزاء نمونه براي سيستم هاي نسل دوم که بر پايه نمک مذاب نيترات پتاسيم سديم بعنوان سيال ناقل حرارت بنا شده اند نيز ساخته و آزمايش شده اند. R&Dدر زمينه گيرنده هاي پيشرفته و جنس مواد ذخيره و همچنين سطوح بازتابنده ادامه دارد. طرحي براي گنجاندن تکنولوژي نسل دوم ( نمک ) در يک نيروگاه نمونه با ظرفيت Mwe 10 درحال حاضر در دست است.
دودکش خورشيدي
يک سيستم بمراتب ساده تر ولي با کارآئي بمراتب کمتر سيستم دودکش خورشيدي است. مجموعه دايره اي هليوستات ها را با يک ناحيه دايره اي زمين که پوشش شيشه اي دارد و برج گيرنده مرکزي را با يک دودکش که يک توربين بادي در آن قرار دارد جايگزين مي نمائيم. هوائي که در زير شيشه بوسيله خورشيد گرم مي شود توسط دودکش کشيده مي شود و در اثر اين جريان توربين، ژنراتور را به گردش وا مي دارد. يک نمونه Kwe 100 در اسپانيا ساخته شده است.
انرژي حرارتي که بوسيله برکه هاي خورشيدي توليد مي شود را مي توان از طريق خطوط توزيع ناحيه اي بر گرمايش و سرمايش فضاي ساختماني بکار برد. از دماي بيشتري که توسط متمرکز کننده ها ايجاد مي وشد مي توان براي گرماي فرآيندي در صنايع همراه يا ذخيره حرارتي در مخزن استفاده نمود. اگر کمبود جا يک محدوديت به حساب نمي آمد، اين سيستم ها مي توانستند تا ۸۰% بار گرمائي را در نواحي بسيار افتاب خيز و تا ۵۰% همين بار را در نواحي اي که شرايط هوا نامساعد تر است تامين نمايند، همراه با انرژي معمولي پشتيبان جهت تامين بقيه بار، اما قيمت انرژي گرمائي کمتر از قيمت انرژي برقي است و بنابر اين يک بازار تجاري هيچگاه براي اين نوع انرژي شکل نگرفته است. سقوط قيمت نفت که بدنبال بحران نفت صورت گرفت حتي باعث جلوگيري از موفقيت تجاري سيستم هائي شده است که انحصارا براي توليد الکتريسيته طراحي شده اند. سيستم سهموي خطي تنها تا زماني دوام آورد که اعتبارهاي مالياتي خورشيدي دوام آوردند و سيستم هاي گردآورنده دايره

● مقدمه: ضرورت تحقيق در خصوص مصالح ساختماني بويژه بتن به عنوان عنصر شاخص در ساخت و ساز، از چند دهه گذشته در کانون توجه موسسه هاي تحقيقاتي در کشورهاي م ...

انرژي خورشيد يکي از منابع تامين انرژي رايگان، پاک و عاري از اثرات مخرب زيست محيطي است که از دير باز به روش هاي گوناگون مورد استفاده بشر قرار گرفته است ...

روي اين سياره است. بيش ار ۵۰۰۰ سال قبل، مردم خورشيد را پرستش مي كردند. اولين پادشاه مصر، خداي خورشيدي، به نام را (Ra) بود. در بين النهرين، خداي خورشيد ...

انرژي خورشيد يکي از منابع تامين انرژي رايگان، پاک و عاري از اثرات مخرب زيست محيطي است که از دير باز به روشهاي گوناگون مورد استفاده بشر قرار گرفته است. ...

زمان ظهور نانوسراميک ها را مي توان دهه ۹۰ ميلادي دانست. در اين زمان بود که با توجه به خواص بسيار مطلوب پودرهاي نانوسراميکي، توجهاتي به سمت آنها جلب شد ...

حدود دو هفته از پنجاهمين سالگرد ايجاد فناوري ليزر مي گذرد و همين موضوع بهانه اي شد تا به پيشرفت هاي جديد در زمين ليزر(Laser) بپردازيم . واژه Laser مخف ...

عليرغم پيشرفت همه جانبه علوم و فنون هسته اي در طول نيم قرن گذشته، هنوز اين تکنولوژي در اذهان عمومي ناشناخته مانده است. وقتي صحبت از انرژي اتمي به ميان ...

جهان امروز بر خلاف دنياي ديروز که تمام توجهش به صنايعي چون نفت و انرژي بود، به سمت فن آوري اطلاعات، مواد جديد، بيوتکنولوژي، نانوتکنولوژي و الکترونيک گ ...

دانلود نسخه PDF - تکنولوژي جاري خورشيدي