اخبار و مقاله علمی و اموزشی و فنی

صدها و هزاران عدد میرسد که هلیوستات نامیده میشوند. سطوح متمرکز کننده طوری تنظیم میشود که همواره پرتوها را روی دریافت کننده ثابتی که همان برج مرکزی است منعکس

نیروگاه های حرارتی از نوع شلجمی بشقابی

نیروگاه دیش استرلینگ(Dish Stirling  )

موتور استرلینگ موتورهای گرما- کاری هستند که حرارت را تبدیل به جنبش می کنند ونسبت به موتور بنزینی و دیزلی کارآیی بیشتری دارند. امروزه چنین موتورهایی برایموردهای خاص استفاده می شوند. موتورهای استرلینگ از چرخه استرلینگ استفاده می کنند که با چرخه های استفاده شده درموتورهای احتراق داخلی متفاوت است  .   چرخه استرلینگ از یک منبع حرارتی خارجی که مانند بنزین، انرژیخورشیدی یا گازهای بیومس استفاده می کند و هیچ احتراقی داخلسیلندرهای موتور رخ نمی دهد   .   برای تامین انرژی مورد نیاز این موتور از یک دیش منعکس کننده استفاده می شود. این دیش انرژی حرارتی خورشید را مستقیما به روی موتور منعکس می کند و مر شروع به تولید برق می کند.

 

مزایای نیروگاههای خورشیدی

الف یکی از مزایای عمده نیروگاههای برق خورشیدی فتوولتائیک عدم استفاده از تجهیزات مکانیکی در این نیروگاهها میباشد عدم استفاده از -این ادوات باعث از بین رفتن تعمیرات دوره ای و در نتیجه کاهش   ب هزینه های بهره برداری ) عدم احتیاج به آب زیاد

ت ) عدم آلودگی محیط زیست و  استهلاک کم و عمر زیاد

ث ) امکان تأمین شبکه های کوچک و ناحیه ای

ج) -پاک و بدون آلودگی (حذف انتشار گازهای گلخانه‌ای از جمله دی‌اکسید کربن) امن و بی‌خطر
 خ)- کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی و رایگان و دردسترس بودن
ذ)- نیروگاهها.) تولید برق بدون مصرف سوخت

ر)-از آنجائیکه هزینه تعمیر و نگهداری سیستم های خورشیدی ناچیز است زیرا کارآئی سیستم بستگی به تاش خورشید و درجه حرارت
ز-سیستم های خورشیدی رابطه مستقیمی بین ضریب –ظرفیت

  ژ) طراحی و هزینه سرمایه ای وجود دارد

کاربردهای غیر نیروگاه

درحال حاضر روشنایی خورشیدی بالاترین میزان کاربرد سیستم های فتوولتائیک را در سراسر جهان دارد و سالانه دهها هزار نمونه از این سیستم در سراسر جهان نصب و راه اندازی می گردد، مانند برق جاده ها و تونلها بخصوص در مناطقی که به شبکه برق دسترسی ندارند، تأمین برق پاسگاههای مرزی که دور از شبکه برق هستند، تأمین برق مناطقی شکاربانی و مناطق حفاظت شده نظیر جزیره های دور افتاده که جنبه نظامی دارند.انرژی مورد نیاز کلیه لوازم برقی منازل (شهری و روستایی) و مراکز تجاری را می توان با استفاده از پنلهای فتوولتائیک و سیستمهای ذخیره کننده و کنترل نسبتاً ساده، تأمین نمود سیستم پمپهای فتوولتائیک قابلیت استحصال آب از چاهها، قنوات، چشمه ها، رودخانه ها و ….. را جهت مصارف متنوعی دارا می باشدبرای تولید آب گرم مصرفی در منزل ، مسکونی ، استخر شنا ، کارگاه ، آزمایشگاه   تأسیسات حمام می‌توان گرمای خورشید را به توسط جمع کننده‌های تخت خورشیدی دریافت   کرد. در یک تأسیسات آب گرم خورشیدی ، یک مایع (آب) در یک ظرف مسطح کم ضخامت که سیاه   شده است گرم می‌شود

مصارف و کاربردهای فتوولتائیک

– گرمایش و سرمایش ساختمان و  تهیه آب‌گرم مصارف خانگی با استفاده از آبگرمکن‌های خورشیدی حمام خورشیدی

اجاق گاز خورشید یو آب گرمکن خورشیدی حمام خورشیدی
-یخچال خورشدی کولر خورشیدی
آب شیرین کن و  گرمایش استخرها مخازن ذخیره آب فصلی
تامین آبگرم در فرایندهای صنعتی و گرمای محیط  
تولید برق با استفاده از فوتوولتاییک‌ها)

 آبگرمکن های خورشیدی پمپاژ

یک آبگرمکن خورشیدی از اجزاء زیر تشکیل شده است:
1- گردآورنده 2- مخزن ذخیره 3- مبدل گرمایی 4- کنترل کننده های اتوماتیک 5- پمپ، لوله ها شیرآلات و اتصالات
این دستگاه یک آبگرمکن خورشیدی پمپدار است که به عنوان جبران ساز قابلیت استفاده از سوخت گاز را دارا می باشد. در این آبگرمکن، مخزن ذخیره در

صدها و هزاران عدد میرسد که هلیوستات نامیده میشوند. سطوح متمرکز کننده طوری تنظیم میشود که همواره پرتوها را روی دریافت کننده ثابتی که همان برج مرکزی است منعکس

نیروگاه های حرارتی از نوع شلجمی بشقابی

نیروگاه دیش استرلینگ(Dish Stirling  )

موتور استرلینگ موتورهای گرما- کاری هستند که حرارت را تبدیل به جنبش می کنند ونسبت به موتور بنزینی و دیزلی کارآیی بیشتری دارند. امروزه چنین موتورهایی برایموردهای خاص استفاده می شوند. موتورهای استرلینگ از چرخه استرلینگ استفاده می کنند که با چرخه های استفاده شده درموتورهای احتراق داخلی متفاوت است  .   چرخه استرلینگ از یک منبع حرارتی خارجی که مانند بنزین، انرژیخورشیدی یا گازهای بیومس استفاده می کند و هیچ احتراقی داخلسیلندرهای موتور رخ نمی دهد   .   برای تامین انرژی مورد نیاز این موتور از یک دیش منعکس کننده استفاده می شود. این دیش انرژی حرارتی خورشید را مستقیما به روی موتور منعکس می کند و مر شروع به تولید برق می کند.

 

مزایای نیروگاههای خورشیدی

الف یکی از مزایای عمده نیروگاههای برق خورشیدی فتوولتائیک عدم استفاده از تجهیزات مکانیکی در این نیروگاهها میباشد عدم استفاده از -این ادوات باعث از بین رفتن تعمیرات دوره ای و در نتیجه کاهش   ب هزینه های بهره برداری ) عدم احتیاج به آب زیاد

ت ) عدم آلودگی محیط زیست و  استهلاک کم و عمر زیاد

ث ) امکان تأمین شبکه های کوچک و ناحیه ای

ج) -پاک و بدون آلودگی (حذف انتشار گازهای گلخانه‌ای از جمله دی‌اکسید کربن) امن و بی‌خطر
 خ)- کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی و رایگان و دردسترس بودن
ذ)- نیروگاهها.) تولید برق بدون مصرف سوخت

ر)-از آنجائیکه هزینه تعمیر و نگهداری سیستم های خورشیدی ناچیز است زیرا کارآئی سیستم بستگی به تاش خورشید و درجه حرارت
ز-سیستم های خورشیدی رابطه مستقیمی بین ضریب –ظرفیت

  ژ) طراحی و هزینه سرمایه ای وجود دارد

کاربردهای غیر نیروگاه

درحال حاضر روشنایی خورشیدی بالاترین میزان کاربرد سیستم های فتوولتائیک را در سراسر جهان دارد و سالانه دهها هزار نمونه از این سیستم در سراسر جهان نصب و راه اندازی می گردد، مانند برق جاده ها و تونلها بخصوص در مناطقی که به شبکه برق دسترسی ندارند، تأمین برق پاسگاههای مرزی که دور از شبکه برق هستند، تأمین برق مناطقی شکاربانی و مناطق حفاظت شده نظیر جزیره های دور افتاده که جنبه نظامی دارند.انرژی مورد نیاز کلیه لوازم برقی منازل (شهری و روستایی) و مراکز تجاری را می توان با استفاده از پنلهای فتوولتائیک و سیستمهای ذخیره کننده و کنترل نسبتاً ساده، تأمین نمود سیستم پمپهای فتوولتائیک قابلیت استحصال آب از چاهها، قنوات، چشمه ها، رودخانه ها و ….. را جهت مصارف متنوعی دارا می باشدبرای تولید آب گرم مصرفی در منزل ، مسکونی ، استخر شنا ، کارگاه ، آزمایشگاه   تأسیسات حمام می‌توان گرمای خورشید را به توسط جمع کننده‌های تخت خورشیدی دریافت   کرد. در یک تأسیسات آب گرم خورشیدی ، یک مایع (آب) در یک ظرف مسطح کم ضخامت که سیاه   شده است گرم می‌شود

مصارف و کاربردهای فتوولتائیک

– گرمایش و سرمایش ساختمان و  تهیه آب‌گرم مصارف خانگی با استفاده از آبگرمکن‌های خورشیدی حمام خورشیدی

اجاق گاز خورشید یو آب گرمکن خورشیدی حمام خورشیدی
-یخچال خورشدی کولر خورشیدی
آب شیرین کن و  گرمایش استخرها مخازن ذخیره آب فصلی
تامین آبگرم در فرایندهای صنعتی و گرمای محیط  
تولید برق با استفاده از فوتوولتاییک‌ها)

 آبگرمکن های خورشیدی پمپاژ

یک آبگرمکن خورشیدی از اجزاء زیر تشکیل شده است:
1- گردآورنده 2- مخزن ذخیره 3- مبدل گرمایی 4- کنترل کننده های اتوماتیک 5- پمپ، لوله ها شیرآلات و اتصالات
این دستگاه یک آبگرمکن خورشیدی پمپدار است که به عنوان جبران ساز قابلیت استفاده از سوخت گاز را دارا می باشد. در این آبگرمکن، مخزن ذخیره در

مربوط به جمع‌‌کننده، برج و توربین بیان کرد:بر اساس تخمین Boussinesq   حداکثر سرعت قابل دسترسی برای جریان جابجایی آزاد بصورت زیر است:

که دراین فرمول ΔT   همان افزایش دما بین محیط و خروجی کلکتور (ورودی دودکش) است. معادل زیر بیانگر راندمان برج و پارامترهای موثر در آن است: مشخص شد که توان تولید برق یک دودکش خورشیدی متناسب با حجم حاصل از ارتفاع برج و سطح کلکتور استیعنی می‌توان با یک برج بلند و سطح کم و یا یک برج کوتاه با سطح وسیع به یک میزان برق تولید کرد

·                     سیستم خورشیدی که پرتوهای خورشید را جذب کرده و با استفاده از حرارت جذب شده تولید بخار می نماید. سیستمی موسوم به سیستم سنتی که همانند دیگر نیروگاههای حرارتی بخار تولید شده را توسط توربین و ژنراتور به الکتریسیته تبدیل می کندن

·                     بخش از کاربردهای انرژی خورشید شامل دو گروه نیروگاهی و غیر نیروگاهی میباشد. نیروگاه های خورشیدی بر اساس نوع متمرکز کننده ها به سه دسته تقسیم می شوند:     1

·                     نیروگاههایی که گیرنده آنها آینه های سهموی ناودانی هستند (شلجمی باز)

 ·                              2-نیروگاه هایی که گیرنده آنها در یک برج قرار دارد و نور خورشید توسط آینه های بزرگی به نام هلیوستات به آن منعکس می شود. (دریافت کننده مرکزی)

 ·                            3-نیروگاه هایی که گیرنده آنها بشقابی سهموی (دیش) می باشد  نیروگاههای حرارتی خورشید از نوع سهموی خطی

1نیروگاه سهموی خطی (Parabolic

Trough Concentrator)

در این نیروگاهها، از منعکس کننده هایی که به صورت سهموی خطی می باشند جهت تمرکز ای در خط کانونی منعکس کننده ها قرار دارد. در داخل این لوله روغن مخصوصی در جریان است که بر اثر حرارت پرتوهای خورشید گرم و داغ می گردد. نیروگاههای حرارتی خورشیدی از نوع سیستم کلکتور سهموی خطی شامل ردیفهای موازی و طولانی از متمرکز کننده ها میباشد. بخش متمرکز کننده شامل سطوح انعکاسی سهموی است که از جنس آینه های شیشه ای میباشند و روی یک سازه نگهدارنده قرار میگیرند. دریافت کننده انرژی شامل لوله های جاذب استوانه ای شکل با پوشش انتخابی هستند که بوسیله شیشه پیرکس پوشانده میشوند و در طول خط کانونی قرار میگیرند.بخش دریافت کننده در قسمتهای انتهایی روی دو تکیه گاه قرار گرفته اند که این مجموعه روی تیرکهای اصلی سازه سوار است. سیستم ردیابی در این دستگاهها تک محوره بوده و ردیابی خورشید از شرق به غرب بر روی تک محور دورانی انجام میگیرد بگونه ای که پرتوهای خورشیدی در تمام مدت ردیابی بر روی لوله های جذب کننده کانونی میشوند. یک سیال انتقال حرارت، بطور مشخص روغن، در دمای بیش از 400 درجه سانتیگراد از میان لوله های جاذب در جریان میباشد و روغن داغ در مبدلهای حرارتی، آب را به بخار تبدیل میکند و بخار فوق داغ طی سیکل رانکین از توربین و ژنراتور انرژی الکتریکی تولید می کند

نیروگاههای حرارتی از نوع دریافت کننده مرکزی

نیروگاه دریافت کننده مرکزی(Power Tower)

نیروگاه حرارتی خورشیدی از نوع برج دریافت کننده مرکزی با متمرکز نمودن پرتوهای تابش خورشید روی برج دریافت کننده انرژی الکتریکی تولید میکنند. این سیستم از مجموعه ای از آینه ها که هر یک بطور جداگانه خورشید را ردیابی میکنند تشکیل شده تعداد این آینه ها در یک نیروگاه به

چکیده مقاله

ستراتژی های راهبردی برای ا ستفاده  از انرژی های نو

( مدیریت مالی ، مدیریت منابع انسانی و طراح پایلوت انرژیهای سازگار با محیط زیست وشناخت زیرساختهای این حامل انرژی پاک وپروژه های تحقیقاتی و مطالعاتی  و اجرائ وتعیین و رده بندی مشاوران مناسب هر پروژه و مکانیزم های حمایت باعث تولید انرژی خورشیدی می شود وفنآوریهای حرارتی خورشیدی به دو بخش تقسیم بندی می شوند.نیروگاههای حرارتی خورشیدی و کاربردهای غیر نیروگاهی وهماهنگ این دو بخش با  صنایع خصوصی و بین صنایع داخل و سازندگان در خارج ازکشور و انتقال تکنولوژی و نظارت بر پروژه های تحقیقاتی و بررسی و اولویت بندی و تامین اعتبار مربوطه) باعت ایجاد پتانسیل خوبی در سیستم می شود  و نیروگاههای حرارتی خورشیدی از نوع سیستم کلکتور سهموی خطی شامل ردیفهای موازی و طولانی و از متمرکز کننده ها نیروگاه حرارتی خورشیدی از نوع برج دریافت کننده مرکزی با متمرکز نمودن پرتوهای تابش می باشد ودر قسمت بعدی مقاله درارتباط با انرژی گرمائی زمین  و مزایا آن و پروژه عمل شده  د رایران و جهان می اشد این انرژی گرمایی در سطح زمین می‌توان در کاربردهای متفاوت از جمله تولید برق استفاده کردو بواسطه سه دلیل نبود سیاستگذاریهای کلان در زمینه به کارگیری انرژی های تجدید پذیر ، فقدان تکنولوژی مناسب در خصوص حفاری عمیق ، مهندسی مخازن ، ساخت و نیز بهره برداری از نیروگاههای ژئوترمال رقیب سرسخت منابع ارزان و سوختهای فسیلی و، بهره برداری از پتانسیل های مزبور کماکان جدی گرفته می شودو توسعه روزافزون را طلب می کند.

   مقدمه  

اثرات تولید پراکنده بر شبکه توزیع شرکت برق منطقه ای اصفهان – معاونت بهره برداری –اموردیسپاچینگ   MAZAHERI_KARIM@YAHOO.COMکریم مظاهری واژه های کلید ی انرژی خورشیدی   فتوولتائیک –تجدیدپذیر-نیروگاه زمین گرمائی- -

انرژی خورشیدی برای منظورهای مختلف سوخت‌های فسیلی و تمرکز گازهای گلخانه‌ای از یک طرف و گرانی این سوختها از طرف دیگر زمینه‌های تحول در استفاده وسیع از انرژیهای تجدیدپذیر را فراهم نموده  ,ولی بالا بودن هزینه اولیه چنین سیستمهایی از یک طرف و عرضه نفت و گاز ارزان از طرف دیگر سد راه پیشرفت این سیستمها شده بود تا اینکه افزایش قیمت نفت در سال ???? باعث شدو باتوجه به جمعیت سیاره زمین 2 الی 3 بیلیون نفر افزایش خواهد یافت.  که به عنوان نمونه بودجه دولتی که کشورهای عضو اتحادیه IEA   که از کشورهای پیشتاز صنعتی جهان نظیر آمریکا، آلمان، ژاپن، ایتالیا، دانمارک، هلند و ... حدود 28 میلیارد دلار شده است سیستمهای فتوولتائیک، در تمام مراکز قابل عمل  برای تکامل پروسس‌های کامل‌تر و به اجرا گذاشته شود در بسیاری از مناطق جهان می توان با استفاده از تکنولوژیهای حرارتی-خورشیدی در مساحت یک کیلو متر مربع از زمین، 100 الی 300 گیگاوات ساعت الکتریسیته خورشیدی تولید نمود. این مقدار معادل تولید سالانه نیروگاههای متداول فسیلی، زغال سنگ یا گازی با ظرفیت 50 مگاوات در بار متوسط است.

سیستمهای فتوولتائیک

تبدیل مستقیم پرتوهای خورشید به الکتریسیته بوسیله تجهیزاتی به نام فتوولتائیک  پدیده ای که در اثر تابش نور بدون استفاه از مکانیزم های محرک، االکتریسیته ه تولید کند پدیده فتوولتائیک و به هر سیستمی که از این پدیده ها استفاده کند سیستم فتوولتائیک گویند. سیستم های فتوولتائیک یکی از پر مصرف ترین کاربرد انرژی های نو می باشند و. از سری و موازی کردن سلولهای آفتابی می توان به جریان و ولتاژ قابل قبولی دست یافت. در نتیجه به یک مجموعه از سلولهای سری و موازی فتوولتائیک مینامند اولین بار بوسیله اینشتین. مکانیسم های فوتوولتائی –شرح داده شد نور باعث می شود الکترون ها از ماده جدا شوند  سلول های خورشیدی – کریستال های صافی هستند که از لایه های نازک از جنس نیمه هادی ای ساخته شده اند که خصایص الکترونیکی متفاوت دارند و این امر بموجب پیدایش میدان های الکترونیکی قوی درون آنها می شود. هنگامی که نور وارد کریستال می شود، الکترون هائی که بوسیله نور تولید می شوند بوسیله این میادین جدا می شوندواختلاف پتانسیلی بین وجوه بالائی و پائینی سلول بوجود می آید. در صورتیکه مدار کامل شود آنگاه این اختلاف پتانسیل جریان مستقیمی را بوجود می آورد.و . امروزه اینگونه سلولها عموماً از ماده سیلیسیم تهیه می شود و سیلیسیم مورد نیاز از شن و ماسه تهیه می شود که در مناطق کویری کشور، به فراوانی یافت می گردد. بنابراین از نظر تأمین ماده اولیه این سلولها هیچگونه کمبودی در ایران وجود نداردو پارامترهای قابل محاسبه مشخص شوند ودر این راستا باید گفت که Qsolar   را می‌توان بصورت حاصلضرب تشعشع افقی (Gh ) درمساحت کلکتور (Acoll) و با متمرکز کردن آن، درجه حرارتهای بالا ایجاد می کند. انرژی جمع آوری شده از طریق مبدلهای حرارتی، توربین ژنراتورها و یا موتورهای بخار به انرژی الکتریکی تبدیل خواهد به زبان ساده می‌توان توان خروجی برجهای خورشیدی را بصورت حاصل‌ضرب انرژی خورشیدی ورودی (Qsolar) در راندمان