جستجو در تالارهای گفتگو

از آنجائیکه انرژی خورشیدی جزء پیوسته ای از زندگی روزانه در روی کره زمین است، بشر از طلوع عصر تکنولوژی سعی کرده است که توان این انرژی را برای اهداف مفید مهار نماید. روش های فنی گوناگونی بوجود آمده و تکمیل شده اند و طرحهای بسیاری با درجات موفقیت متفاوت آزمایش گردیده اند و صنایع جدید و اقتصادی تاسیس گردیده اند. اگر چه که هدف ما در این بخش بحث مبسوطی از این روشهای تکنیکی نیست ( زیر که مراجع عالی بیشماری در این مورد موجود دارند که گزارش کمیته انرژی خورشیدی WEC در سال ۱۹۸۹ و کتاب نیروگاه های خورشیدی از winter از آنجمله اند امابایستی بازنگری مختصری از اساس این موضوع، وضعیت فعلی و آهنگ پیشرفت آن انجام گیرد و درس های مبهمی که در این فرآیند آموخته شده اند، شناخته شوند. در این بخش نگرش کلی ای از تکنولوژی های مختلف و وضعیت توسعه آنها عرضه می شود و پایه ای برای بحث ایجاد می گردد. بحث بر مبنای گروه های تکنولوژی ترتیب داده شده است و شامل بحث در مورد کاربردهای مربوطه هر تکنولوژی نیزمی گردد. جدول ۳-۲ کلیاتی از مشخصات فنی مهم هر یک از گروه ها و همینطور موقعیت فعلی صنایع تولیدی موجود را نمایش می دهد. در مورد هر یک از انواع تکنولوژی ها، مثال مشخصی از یک سیستم کامل بکار گرفته شده است تا هزینه محاسبه شده و ارقام معرف کارآئی سیستم بدست آیند و هرجائی که لازم بوده است بجای یک رقم، دامنه ارقام داده شده است تا اندازه تغییرات مورد انتظار نشان داده شود. برخی از اعدات تخمینی هستند و بر پایه بهترین اطلاعات در دسترس تخمین زده شده اند. سیستم های حرارتی خورشیدی این گروه سیستم هائی را در بر می گیرد که بر پایه گردآورنده های حرارتی با دمای پایین عمل می نمایند. این سیستم ها ازمنبع خورشیدی برای مصرف نهایی حرارتی استفاده می کنند. گردآورنده های تخت از این نوع گردآورنده خورشیدی بیش از هر نوع گردآورنده خورشیدی دیگر استفاده می شود. عنصر اصلی آنها یک ورق است که بوسیله تابشی کلی خورشید حرارت می یابد و حرارت خورد را به یک سیال جذب کننده حرارت که در حال جریان است منتقل می کند. این سیال معمولا آب یا هوا است. رنگ این ورق همیشه تیره است و ممکن است که دارای پوشش خاصی باشد که ضریب جذب انرژی خورشیدی را به حداکثر برساند. از ورق های لاستیکی، پلاستیکی و فلزی برای خروجی هائی با دمای فزاینده استفاده می شود. ممکن است که ورق تنها تشکیل دهنده گردآورنده باشد امابرای رسیدن به دمای بالا معمولا ورق را در داخل یک جعبه عایق شده که روکش شفاف آن دارای کارآیی بالایی است قرار می دهند تا از اثر گلخانه ای استفاده شود. تابش مرئی خورشید از طریق این پوشش نیمه شفاف وارد می شد ولی جزئی از تابش طول موج بلندتر مادون قرمز که بوسیله ورق حرارت دیده داخل جعبه ساطع می شود در درون جعبه به دام می افتد و نمی تواند خارج شود. کاربردهای سیستم سیستم معمولا دارای یک بخش ذخیره است تا حرارت خورشید را برای استفاده در شب ممکن نماید. اگر سیال سیستم یک مایع باشد که بخش ذخیره یک مخزن عایق دارا است و اگر سیال هوا باشد از مقداری سنگ یا بتون استفاده می شود که این راه حل جاگیر است و موادی که تغییر فاز میدهند راه حل بهتری بحساب می آیند اماحتی با این مواد پیشرفته هنوز هم ذخیره کردن حرارت برای مدتهای طولانیعملی نیست و در نتیجه سیستم های حرارتی خورشیدی از سیستم های ثانویه ای که با انرژی فسیلی کار می کنند بعنوان مکمل سیستم استفاده می کنند. در سیستم های تک گردآورنده ازگردش طبیعی بر پایه اثر اختلاف دما بین گردآورنده و بخش ذخیره استفاده می شود، اما در سیستم های بزرگتر به گردش اجباری تحت فشار با کمک پمپ یا فن نیاز است اینگونه سیستم ها اغلب برای گردش سریع و ثابت سیال که بوسیله اختلاف دمای بین بخش ذخیره و گردآورند انجام می گیرد، اما سیستم های جدید متناسب با گردش کند و متغیر سیال که متشابه تابش خورشیدی انجام می گیرد ساخته شده اند و بدین ترتیب از کارآئی بیشتر و هزینه کمتری برخوردار هستند. این شیوه طبیعی برای عملکرد سیستم های اختلاف دمائی کوچک است و در سیستم های بزرگتر با کمک پمپ های سرعت متغیر و فن هائی که با انرژی یک مدول کوچک فوتوولتائی تغذیه می شوند انجام می گیرد. سیستم های گرما خورشیدی بیشتر برای گرمایش اب بطور تجاری بکار می روند. استخرهای شنا یا آب مصرفی خانه های ویلائی، آپارتمانی، هتل ها یا سایر ساختمان ها در بخش های خدماتی یا تجاری به آسانی می توان با کمک انرژی خورشیدی گرم نمود و این کار با زمان بازپرداخت کوتاه سرمایه گذاری انجام می گیرد. با استفاده از یک راندمان سالیانه میانگین ۴۰% تنها به ۲ متر مربع سطح گردآورنده نیاز هست تا ۸۰% تقاضای برای آبگرم یک خانواده در شرایط آب و هوای مدیترانه ای تامین شود. در نواحی ای که از هوای آفتابی کمتری برخوردار هستند به سطح گردآوری بزرگتری (اماهنوز متعادل) نیاز خواهد بود. این سیستم ها هم چنین می توانند بخش بزرگی از تقاضا برای گرمایش فضای ساختمان را تامین کنند لکن سطوح بزرگتری برای گردآوری انرژی خورشیدی مورد لزوم خواهد بود که بلحاظ زیبائی ساختمانها و جنبه های اقتصادی زیان بار خواهد بود. موفقیت های تجاری تنها در بخش های با گرمایش کمتر خورشیدی و بدون ذخیره حاصل شده است. بنابر این صرفه جوئی در انرژی به سه طریق بدست می آید ( با گرم کردن هوا، کاهش اتلاف حرارتی هوا از دیوارها و با مخلوط کردن هوا در ساختمان های جدیدی که از عایق بندی بهتری برخوردار هستند ازنسبت هزینه به کارآئی کم تری در مقایسه با ساختمان های معمولی سود می برند. گرمائی که از گردآورنده های گرمای خورشیدی بدست می آید را می توان با تامین انرژی مدارهای پمپ حرارتی جذبی یا امثالهم بمنظور تامین سرمایش فضای ساختمان ها بکار برد. با استفاده از دمای بالائی که در گرآورنده های متمرکز کننده بدست می آید آسانتر می توان مورد بالا را به اجرا در آورد ولی قیمت بالاتر این گردآورنده ها و هزینه افزوده و پیچیدگی دستگاههای سرمایش باعث شده است که هنوز یک بازار تجاری برای سیستم هاشکل نگرفته باشد. تحقیقات اکنون درجهت افزایش کارآئی سیستم های خنک کننده است تا امکان استفاده از گردآورنده های تخت را که ارزان تر می باشند فراهم می آورد.