رفتن به مطلب

پست های پیشنهاد شده

بطور کلی هر ماده ای که منشا مواد آلی داشته باشدBiomass نامیده می شود. براساس آماری که درسال2001منتشر شده است دربین منابع انرژی جهان سهم انرژی های که از بیومس بدست می آید تنها حدود10درصد می باشد. بطورکلی منبع هائی که Biomass نامیده می شود و می توان از آنها برای تولید انرژی استفاده کرد عبارتند از:

 

1. ضایعات جنگلی

 

 

2. ضایعات حیوانی

 

3. ضایعات کشاورزی

 

4. ضایعات شهری

 

5. ضایعات صنعتی

6. ..........

 

بطور مثال مقدار انرژی که از هر مترمکعب چوب با 60% رطوبت می توان بدست آورد 7GJ می باشد. یا مقدار انرژی که از هرمتر مکعب علفی که تازه درو شده باشد می توان بدست آورد مقدار 3GJ می باشد.

 

 

 

چگونگی بدست آوردن انرژی از Biomass :

 

 

همانگونه که برای بدست آوردن انرژی از نفت خام بایستی آنرا پالایش کرد تا آماده استحصال انرژی گردد، بایستی بر روی Biomass فرآیند های صورت گیردکه بتوان از آن انرژی بدست آورد.به طورکلی به روشها،فرآیند ها و تجهیزاتی که بتوان با استفاده از آنها از Biomass تولید انرژی کرد Biorefinery گویند. در حقیقت Biorefinery در مقابل refinery در صنعت نفت و گاز قرار می گیرد.

 

 

 

 

 

روشهای تولید انرژی در Biorefinery :

 

 

1. sugar platform : این روش برپایه واکنشها و فرایندهای بیوشیمیائی قرار دارد.

 

2. Thermochemical Platform :

 

این روش برپایه فرایندهای ترموشیمیائی قرار دارد.

 

sugar platform

 

 

بطـورکـلی در ایـن روش بیومـس ها را به شکـر یا دیگـر خـوراک هایی که قابلیت تخمیر را دارندتبدیل می کنند.درگام بعد موادحاصل را به وسیله باکترها، میکروارگانیسم ها و دیگر مخمرها تخمیر می کنند و در انتها با فرایندهایی که بر روی مواد حاصل صورت می گیرد محصولاتی مانند الکل یا غیره که بتوان از انها انرژی بدست آورد تولید می گردد.

 

 

 

 

 

Thermochemical Platform

 

 

روشهایی که در این دسته قرار می گیرند عبارتند از:

 

 

1. Direct Combustion

 

 

2. Gasification

 

 

3. Pyrolysis

 

 

 

Direct Combustion

 

 

درواقع اولین کسانی که از طریق سوزاندن Biomass انرژی تولید کردند انسانهای اولیه بودند. این روش چنـدان مفید نیست و از نظـر کـارائی چنـدان بـازدهی ندارد. در روشهای دیگر که بیومس ها را از طـریق حـرارت دادن در نبود اکسیژن به سوخت های مایع یا گـازی تبدیل می کنند، انـرژی حـاصل بـازدهی بالا دارند علاوه براین نسبت به Direct Combustion آلودگی کمتر و صرفه اقتصادی بالاتری دارند.

 

 

Gasification

 

 

در این روش در غیاب اکسیژن به Biomass حرارت داده می شود؛محصول حاصل با منواکـسیدکـربن و هیـدروژن مخـلوط شده که مخـلوط حـاصل را Syngas نامیده می شود.مـخـلـوط حـاصل به راحـتی با اکـسیژن ترکیب می شود و می توان به عنوان سوخت در توربین ها،بویلرها و.... استفاده کرد.

 

 

 

 

همانطور که بیان شد استفاده از این سوخت ها علاوه بر راندمان بالا باعث آلودگی کمتر می شود.

 

 

Pyrolysis

 

 

بیومس های جامد این ظرفیت را دارند که با روشهای شیمیایی و تجزیه ای بصورت مایع درآیند. در روش Pyrolysis نیزمانند روش Direct Combustion بیومس ها را در نبود اکسیژن حـرارت داده می شوند. محصـولات حاصل که اغـلب مایع هستند را مسـتقیما مـی توان به عـنـوان سـوخت بکاربرد. این روش درحاـل آزمایش ومطالعه و بررسی و بهبود راهکارهاست.

لینک ارسال
  • پاسخ 89
  • ایجاد شد
  • آخرین پاسخ

بهترین ارسال کنندگان این موضوع

بهترین ارسال کنندگان این موضوع

منم رو اين قضيه قبلا يه كارايي كرده بودم و به خاطر اين قيمته بي خيال شدم وليييييي .... ولي بايد يه راه حل هايي وجود داشته باشه ؟؟؟؟؟؟؟؟

بهتر نيس رو كاهش هزينه فكر بشه؟

دوباره شما منو وسوسه مي كنيد رو اين قضيه كار كنمااا

لینک ارسال

يك مشخصات محيطي دقيق بده

چي داريم و چي نداريم

اولين چيزي كه به ذهن من مي رسه اين هست كه ما 365 روز آفتاب نداريم و چون مي گوييد كوهستاني هست ممكن هست ما چند روز متوالي آفتاب نداشته باشيم

يعني در كنار طراحي نيروگاه بايد فكري به حال ذخيره سازي براي چند روز را هم بكنيد چون واحد شما ايزوله هست و به خطوط ديگر اتصال ندارد

لینک ارسال
  • 2 weeks later...

1-

چند نمونه از کاربردهای غیر نیروگاهی حرارتی انرژی خورشیدی را نام ببرید؟

 

خوراک پز خورشیدی، آبگرمکنهای خورشیدی، آب شیرین کنهای خورشیدی،یخچال خورشیدی،خشک کن خورشیدی و گلخانه خورشیدی

لینک ارسال

2-

انواع کلکتورهای بکار رفته در آبگرمکنهای خورشیدی را نام ببرید .

 

1-کلکتورهای نوع صفحه تخت (Flat Plate Collectors - FPC)

2- کلکتورهای نوع جفت سهموی (Compound parabolic collectors)

3- کلکتورهای لوله خلاء (ETC Evacuated tube collectors)

این کلکتورها اغلب بصورت ثابت در محل خود نصب میشوند و نیازی به دنبال کردن خورشید ندارند.

لینک ارسال

3-

نحوه قرار گیری و اجزای کلکتورهای FPC چگونه می باشد؟

 

این کلکتورها باید رو به خط استوا نصب شوند، بطوریکه در نیمکره شمالی به سمت جنوب و در نیمکره جنوبی بسمت شمال قرار گیرند. زاویه شیب مناسب برای این کلکتورها برابر با عرض جغرافیایی منطقه نصب است که بسته به نوع سیستم، این زاویه بین 5 تا 10 درجه افزایش یا کاهش می یابد.

کلکتورهای صفحه تخت عموماٌ از قسمتهایی که در شکل 2 نمایش داده شده اند تشکیل میشوند.

 

726_orig.JPG

نمایی از یک نوع کلکتور صفحه تخت

 

 

 

727_orig.JPG

نمای گسترده از یک کلکتور صفحه تخت

 

شیشه: یک یا چند صفحه شفاف شیشه ای یا از جنس مواد دیاترموس (عبور دهنده پرتو)

لوله ها،پره ها، کانالها :برای هدایت و انتقال سیال عامل از ورودی به خروجی

صفحات جاذب: صفحه هایی تخت، موج دار، یا شیار داری که لوله ها، پره ها یا کانالهایی به آنها وصل شده اند. یا اینکه ممکن است لوله ها بصورت یکپارچه و قسمتی از صفحات باشند.

هدرها یا مانیفولدها: برای جمع آوری و تخلیه سیال

عایق: برای به حداقل رساندن افت حرارتی در اطراف صفحه جاذب

محفظه نگهدارنده: برای در بر گرفتن اجزای فوق الذکر به جهت حفاظت از آنها در مقابل گرد و خاک، رطوبت هوا و غیره.

لینک ارسال

4-

آبگرمکنهای خورشیدی چگونه کار می کنند؟

 

مهمترین قسمت هر سیستم آبگرمکن خورشیدی یا SWH (Solar water heating) عبارتست از آرایه کلکتورهای آن که وظیفه جذب انرژی خورشیدی و تبدیل آن به حرارت را به عهده دارند. حرارت دریافت شده از طریق سیال عامل (آب، مایع ضد یخ یا هوا) که از داخل کلکتور عبور میکند جذب میشود. این حرارت میتواند مستقیماً مورد استفاده قرار گیرد یا اینکه در یک منبع ذخیره حرارتی، برای استفاده های بعدی ذخیره شود. اجزاء مختلف سیستمهای انرژی خورشیدی دائماً در معرض شرایط جوی هستند، لذا این قطعات باید بتوانند در مقابل یخ زدگی یا افزایش بیش از حد حرارت و هنگامیکه تقاضا برای مصرف کم است بطور مناسب محافظت شوند.

در سیستمهای آبگرمکن خورشیدی، آب مصرفی یا بطور مستقیم با عبور از کلکتور گرم میشود (سیستمهای گردش مستقیم) یا اینکه بطور غیر مستقیم و توسط یک مبدل حرارتی که خود در یک سیکل بسته توسط سیال داخل کلکتور گرم شده است، گرما میگیرد (سیستم گردش غیر مستقیم). سیال عامل نیز یا به صورت طبیعی ( غیر فعال یا پسیو) جابجا میشود یا اینکه بصورت اجباری به گردش در میآید (فعال یا اکتیو). گردش طبیعی سیال عامل بر اثر پدیده ترموسیفون بوجود میآید در حالیکه برای گردش اجباری این سیال از یک پمپ استفاده میشود. غیر از سیستمهای ترموسیفون و سیستمهایی که کلکتور و منبع ذخیره یکپارچه دارند، سایر سیستمهای گرمایش آب توسط ترموستاتهای تفاضلی کنترل میشوند.

پنج نوع از سیستمهای خورشیدی میتوانند برای گرم کردن آب مصرفی یا بهداشتی مورد استفاده قرار گیرند که عبارتند از: ترموسیفون، کلکتور- مخزن یکپارچه، گردش اجباری، غیر مستقیم و هوا. دوسیستم اول سیستمهای غیر فعال (پسیو) نامیده میشوند، اما سه سیستم دیگر سیستمهای فعال (اکتیو) هستند، چون یک پمپ یا فن برای گردش سیال عامل در آنها نصب میشود. برای جلوگیری از یخ زدگی کلکتور در سیستمهای مستقیم از گردش معکوس(recirculation) یا تخلیه(drain-down) و در سیستمهای غیر مستقیم از تخلیه برگشتی (drain-back) استفاده میشود.

728_orig.JPG

دیاگرام شماتیک یک آبگرمکن خورشیدی نوع ترموسیفونی

 

تمامی این سیستمها دارای مزایای اقتصادی خوبی هستند و بسته به نوع سوخت جایگزین، دوره بازگشت سرمایه برای آنها بین 4 سال (برای الکتریسیته) و 7 سال (برای دیزل) میباشد.

البته دوره بازگشت سرمایه، در کشورهای مختلف بستگی به شاخصهای اقتصادی، نظیر میزان تورم و قیمت انواع سوخت و غیره دارد. امروزه در دنیا به میزان بسیار زیادی از کلکتورهای خورشیدی برای آبگرمکنهای خورشیدی استفاده میشود.

لینک ارسال

5-

مزایای استفاده از هیدروژن بعنوان سوخت را نام ببرید؟

 

مزیت اصلی استفاده از هیدروژن بعنوان سوخت آن است که پس از احتراق محصول تولید شده بخار، آب و اکسید نیتروژن است. از مزایای دیگر استفاده از هیدروژن می‌توان به موارد ذیل اشاره نمود:

· براحتی بوسیله خط لوله می‌توان آنرا انتقال نمود.

· میزان حرارت تولید شده در اثر احتراق در واحد وزن بیشتر از هر سوخت مورد استفاده دیگر می باشد.

· یک سوخت عمومی بشمار می رود؛ زیرا میزان اختلاط آن با هوا را برای احتراق در یک باند وسیع می‎توان تغییر داد.

لینک ارسال

6-

یخچال خورشیدی چگونه کار می کند؟

 

راه های بسیاری وجود دارند که میتوان انرژی خورشید را با پروسه تولید سرما ادغام کرد. سرمایش خورشیدی را هم میتوان از طریق گرمایش خورشیدی بعنوان منبع گرمایی و هم از طریق فتوولتائیک بعنوان منبع الکتریکی ایجاد کرد. این کار را میتوان با روشهای جذبی و جذب سطحی از طریق گرمایش و یا با استفاده از یک یخچال معمولی که برق آن از فتوولتائیک تامین میشود انجام داد. سرمایش خورشیدی خصوصاً برای سرد نگهداشتن واکسنها در مناطقی که الکتریسیته در دسترس نیست یا برای سرمایش مکانها مورد استفاده قرار میگیرد. انواع روشهای سرمایش خورشیدی عبارتند از:

یونیتهای جذب سطحی (Adsurbtion units)

جامدات متخلخل، که جاذب نامیده میشوند، بصورت فیزیکی و بازگشت پذیری میتوانند مقادیر زیادی بخار را که سیال جذبی (adsorbate) نامیده میشود خود جذب (adsorb) کنند. ایده اصلی استفاده از این پدیده در قرن نوزدهم بوجود آمد. تراکم بخار جذبی درون جامد جاذب بستگی به دمای زوج یا به عبارت دیگر ترکیب جاذب و جذب شونده و نیز فشار بخار دارد. اگر فشار ثابت باشد میتوان با تغییر دادن درجه حرارت موجب جذب یا بازپس دهی ماده جذبی توسط جاذب شد. این روش، مبنای کارکرد سیستمهای خورشیدی استفاده کننده از سیکل جذب بخار می باشد.

یک زوج جاذب- جذبی برای کار کردن در یک مبرد خورشیدی باید ویژگیهای زیر را داشته باشد:

1. یک مبرد با گرمای نهان بالا

2. یک زوج کاری با خواص ترمودینامیکی بالا

3. یک دمای بازگشتی (بازپس دهی سیال جذبی) کوچک در مواجهه با فشار و دمای کاری

4. ظرفیت گرمایی پایین

زوج آب- آمونیاک بیشترین استفاده را در بین سیستمهای موجود دارد و استفاده از زوجهای جذبی مناسب تر برای سیستمهای خورشیدی در حال بررسی و مطالعه و تحقیق است. بازده این سیستمها توسط دمای کندانس محدود میشود، و بدون استفاده از تکنولوژیهای سطح بالا امکان کاهش آن وجود ندارد. برای مثال، برجهای خنک کن و رطوبت زدا (desiccant bends) برای تولید آب سرد برای کنداس کردن آمونیاک در فشار پایین استفاده میشوند. از جمله معایب ذاتی زوج آب- آمونیاک این است که لوله ها و مخازنی با ضخامت بالا نیاز دارند، خوردگی ناشی از آمونیاک، مشکلات برودت و جدا کردن آب از آمونیاک نیز می باشد. چند زوج دیگر نظیر زئولیت- آب، زئولیت- متانول و متانول-کربن فعال در حال بررسی و مطالعه هستند که از میان آنها نوع مناسب تری انتخاب گردد. تا کنون زوج متانول- کربن فعال بهترین نتیجه را داشته است .

یونیتهای جذبی (Absorbtion units)

پروسه جذبی عبارتست از جذب و گرفتن رطوبت توسط ماده ای که رطوبت گیر نامیده میشود. رطوبت گیرها یا جاذبها موادی هستند که قابلیت جذب و در برگیری گازها یا مایعات را در خود دارند و میل ترکیبی ویژه ای با آب دارند. در حین جذب، ماده جاذب با گرفتن رطوبت، یک تغییر شیمیایی پیدا میکند، برای مثال میتوان به نمک طعام اشاره کرد که هنگام جذب رطوبت تغییر فرم داده و از جامد به سیال تبدیل میشود. ویژگی وابستگی رطوبت گیرها به رطوبت، این مواد را برای واکنشهای شیمیایی جداساز بسیار سودمند ساخته است.

سیستمهای جذبی مشابه سیستمهای تهویه مطبوع بخار-compresstion هستند اما در مرحله فشار (compresstion stage)با هم تفاوت دارند. بطور کلی یک جاذب، قسمت کم فشار، یک سیار مبرد تبخیر شده را جذب میکند. پر استفاده ترین ترکیب مایعات شامل لیتیم برمید- آب () که بخار آب نقش سرد کننده را ایفاد میکند و آمونیاک- آب () که آمونیاک سرد کننده است، میباشند.

لینک ارسال

7-

نحوه عملکرد سیستم پمپ حرارتی خورشیدی را شرح دهید.

 

پمپهای حرارتی با استفاده از انرژی مکانیکی، انرژی حرارتی را از یک محل به یک منبع حرارتی منتقل میکنند. پمپهای حرارتی که بوسیله الکتریسیته راه اندازی میشوند در مقایسه با گرمکنهای الکتریکی یا سوختهای گرانقیمت دارای دو مزیت هستند: ضریب عملکرد (cop) این پمپها به اندازه ای بالاست که میتوانند بازای هر کیلووات ساعت انرژی تغذیه شده به کمپرسور، 11 تا 15 مگاژول گرما بدهند که این امر موجب صرفه جویی در هزینه های تامین انرژی میشود. پمپهای حرارتی آب به هوا، که از آب گرم شده توسط خورشید بعنوان منبع انرژی اواپراتور استفاده میکنند را میتوان بعنوان منابع کمکی گرمایی استفاده کرد. استفاده از آب مشکلات یخ زدگی را دارد که باید مد نظر قرار گیرد. سیستمهای خورشیدی که از سیال مایع استفاده میکنند در دمایی کمتر از سیستمهای متداول کار میکنند و از تجهیزات بیشتری برای هدایت گرما به ساختمان استفاده میکنند.

لینک ارسال

8-

گرمایش پسیو خورشیدی در ساختمان را شرح دهید.

 

برای گرمایش خورشیدی پسیو دو اقدام اولیه باید صورت گیرد:

- استفاده از شیشه در وجه جنوبی

- استفاده ازجرم حرارتی جهت جذب کردن، ذخیره سازی و انتشار گرما

در اینجا 3 رهیافت برای سیستم های پسیو وجود دارد: کسب مستقیم – کسب غیر مستقیم – ایزوله کردن

هدف همه سیستم های گرمایش خورشیدی ذخیره سازی گرما توسط مصالح ساختمانی و رها سازی آن در زمانهایی است که تابش خورشید وجود ندارد. هنگامیکه مصالح ساختمانی گرما را برای استفاده های بعدی ذخیره می نمایند گرمایش خورشیدی فضای مطلوبی را برای داخل خانه مهیا می نماید.

 

1) کسب مستقیم:

معمولترین سیستم خورشیدی پسیو، کسب مستقیم نامیده می‎شود. کسب مستقیم مربوط به نور خورشید است که از پنجره ها وارد ساختمان می‎شود و فضای داخلی منزل را گرم می‎کند. طی ساعات افتابی این گرما در جرمهای حرارتی سقفها یا دیوارهای داخلی با جنس آب، سنگ، بتون آجر ذخیره می‎شود. گرمای ذخیره شده در جرم حرارتی در طی ساعاتی که آفتاب غروب کرده است به درون منزل منتقل می‎شود. طراحییک سیستم کسب مستقیم عبارت است از محاسبه سطح پنجره و میزان جرم حرارتی مورد نیاز جهت گرم کردن فضای منزل بطور کلی مساحت شیشه درکسب مستقیم باید حداقل 7 صدم مساحت سقف خانه باشد و از 12 درصد ان تجاوز نکند. در کسب مستقیم شیشه های دوجداره نیز توصیه می‎شوند.

729_orig.JPG

 

 

730_orig.JPG

در این سیستم فضای منزل ، یک کلکتور خورشیدی، جاذب گرما و سیستم توزیع می باشد. شیشه ضلع جنوبی انرژی خورشیدی را به داخل خانه جائیکه جرم حرارتی مانند دیوارها و کف بطور مستقیم و غیر مستقیم تحت تابش این نور قرار می گیرند هدایت می کند. سیستم کسب مستقیم 75-40 درصد از انرژی خورشیدی برخورد کرده به پنجره را مصرف می کند. شکل 1

در سیستم کسب مستقیم دیوارها و کفها به عنوان جرم حرارتی بخشهای عملیاتی خانه هستند. همچنین می توان با استفاده از مخازن آب ،گرما را ذخیره کرد اگرچه استفاده از مجموعه مخازن آب در نقشه ساختمان دشوار می باشد .

جرم حرارتی در اثر جذب گرما در طی روز گرم می شود و در شب گرما را به فضای منزل هدایت می کند اکثر سیستمهای خورشیدی پسیو با عطف به جرم حرارتی یا موادی با ظرفیت جذب و ذخیره گرمای بالا (آجر،بتون،موزائیک،آب) کار می‎کنند. جرم حرارتی را می‎توان در نقشه ساختمان، در قسمتهای سقف، دیوارهای داخلی، شومینه یا بالکنها بکار برد. این سطوح نیاز به تابش مستقیم خورشید ندارند اما باید رنگ آنها تیره باشد. میزان ذخیره سازی حرارت مواد مختلف وابسته به هدایت حرارتی، گرمای ویژه و چگالی آنها می‎باشد. اغلب با افزایش چگالی، رسانایی گرما نیز افزایش می‎یابد. نکات مهمی که در مورد سقف باید به آنها توجه کرد، عبارتند از:

نوع رنگ، رنگ. بتن، آجر، کاشیهای شیشه ای و سرامیک تیره همچنین دیوارهای داخلی و شومینه جهت ذخیره سازی گرما به جرم بیشتری نیاز دارند. از نقطه نظر انرژی بکار بردن چندین جرم حرارتی در منزل دشوار خواهد بود ولی جرم حرارتی که جهت ذخیره سازی حرارت بکار می‏رود زیاد گران نیست.

قوانین کلی سیستم کسب مستقیم:

1- تحلیل یک ذخیره ساز گرمای خورشیدی که برای رسانش گرما به منزل استفاده می شود.

2- ضخامت مصالح جرم حرارتی از 15.24 سانتی مترتجاوز نکند.

3- کفهایی که بعنوان جرم حرارتی استفاده می شوند نباید توسط فرشهای سرتاسری کاملاً پوشیده شده و تا حد ممکن کاملاً بدون کف پوش باشند.

4- استفاده از رنگ تیره برای کفها ، استفاده از رنگ روشن برای دیوارهای کم جرم و هر رنگ دلخواه برای دیوارهایی که بعنوان جرم حرارتی استفاده می شوند .

5- برای هر0.09 مترمربع شیشه جنوبی ، 67.9 کیلوگرم مصالح ساختمانی یا 15.12 لیتر آب به عنوان جرم حرارتی استفاده می شوند.

6- حفره های بلوکهای بتنی که بعنوان ذخیره ساز حرارتی استفاده می شوند با بتون پر شوند.

7- استفاده از جرم حرارتی با ضخامت کم درفضای مسکونی با صرفه تر از جرم کلفترسطوح متمرکز کننده می باشد .

 

8- مساحت سطوح جرمی بی حفاظ در معرض تابش باید 9 برابر مساحت شیشه ها باشد.

9- دمای خورشیدی

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

گرمایش خورشیدی پایه ترین تکنیک خورشیدی پسیو است که شامل افزایش تعداد پنجره‎ها در وجه جنوبی و جنس پنجره ها به عنوان جرم حرارتی که اغلب در منازل رعایت می‎شود می باشد. در خانه خورشیدی حدود 25% پنجره‎ها روبه جنوب بوده و 3% آن در سقف خانه ها قراردارد. صرفه جویی انرژی در این روش کم بوده اما هزینه پایینی در بردارد.

2)کسب غیر مستقیم :

در یک سیستم کسب غیر مستقیم، جرم حرارتی بین فضای منزل و خورشید قرار گرفته پرتو خورشیدی که به آن می رسد را جذب می کند و از طریق رسانش به فضای منزل منتقل می کند. سیستم کسب غیر مستقیم 45-30 درصد از انرژی خورشیدی که به شیشه بعنوان جرم حرارتی می رسد مصرف می نماید.

انواع سیستمهای کسب غیر مستقیم عبارتند از:

1- سیستم دیوار انباشتگر حرارت (دیوارهای ترومب)

2- سیستم حوضچه ای

3- دیوار آبی

1)دیوار ترومب

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

731_orig.JPG

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

لینک ارسال
  • 1 month later...
  • 3 weeks later...

استفاده از انرژی حرارتی خورشید:

 

 

 

این بخش از کاربردهای انرژی خورشید شامل دو گروه نیروگاهی و غیر نیروگاهی می‌باشد.

 

 

 

کاربردهای نیروگاهی:

تأسیساتی که با استفاده از آنها انرژی جذب شده حرارتی خورشید به الکتریسیته تبدیل می‌شود نیروگاه حرارتی خورشیدی نامیده می‌شود این تأسیسات بر اساس انواع متمرکز کننده‌های موجود و بر حسب اشکال هندسی متمرکز کننده‌ها به سه دسته تقسیم می‌شوند:

نیروگاههایی که گیرنده آنها آینه‌های سهموی ناودانی هستند.

نیروگاه‌هایی که گیرنده آنها در یک برج قرار دارد و نور خورشید توسط آینه‌های بزرگی به نام هلیوستات به آن منعکس می‌شود. (دریافت کننده مرکزی)

نیروگاه‌هایی که گیرنده آنها بشقابی سهموی (دیش) می‌باشد.

 

 

قبل از توضیح در خصوص نیروگاه خورشیدی بهتر است شرح مختصری از نحوه کارکرد نیروگاه‌های تولید الکتریسیته داده شود.

 

بهتر است بدانیم در هر نیروگاهی اعم از نیروگاههای آبی، نیروگاههای بخاری و نیروگاههای گازی برای تولید برق از ژنراتورهای الکتریکی استفاده می‌شود که با چرخیدن این ژنراتورها برق تولید می‌شود. این ژنراتورهای الکتریکی انرژی دورانی خود را از دستگاهی بنام توربین تأمین می‌کنند. بدین ترتیب می‌توان گفت که ژنراتورها انرژی جنبشی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. تأمین کننده انرژی جنبشی ژنراتورها، توربین‌ها هستند. توربینها انواع مختلف دارند در نیروگاههای بخاری توربینهایی وجود دارند که بخار با فشار و دمای بسیار بالا وارد آنها شده و موجب به گردش در آمدن پره‌های توربین می‌گردد. در نیروگاه‌های آبی که روی سدها نصب می‌شوند انرژی پتانسیل موجود در آب موجب به گردش در آمدن پره‌های توربین می‌شود.

بدین ترتیب می‌توان گفت در نیروگاههای آبی انرژی پتانسیل آب به انرژی جنبشی و سپس به الکتریکی تبدیل می‌شود، در نیروگاههای حرارتی بر اثر سوختن سوختهای فسیلی مانند مازوت، آب موجود در سیستم بسته نیروگاه داخل دیگ بخار (بویلر) به بخار تبدیل می‌شود و بدین ترتیب انرژی حرارتی به جنبشی و سپس به الکتریکی تبدیل می‌شود در نیروگاههای گازی توربینهایی وجود دارد که بطور مستقیم بر اثر سوختن گاز به حرکت درآمده و ژنراتور را می‌گرداند و انرژی حرارتی به جنبشی و سپس به الکتریکی تبدیل می‌شود. و اما در نیروگاههای حرارتی خورشیدی وظیفه اصلی بخش‌های خورشیدی تولید بخار مورد نیاز برای تغذیه توربینها است یا به عبارت دیگر می‌توان گفت که این نوع نیروگاهها شامل دو قسمت هستند:

 

1- سیستم خورشیدی که پرتوهای خورشید را جذب کرده و با استفاده از حرارت جذب شده تولید بخار می‌نماید.

2- سیستمی موسوم به سیستم سنتی که همانند دیگر نیروگاههای حرارتی بخار تولید شده را توسط توربین و ژنراتور به الکتریسیته تبدیل می‌کند.

 

نیروگاه مخصوصی که برای تولید برق از انرژی گرمایی خورشید استفاده می کند. از این انرژی برای گرم کردن یک کوره آفتابی استفاده می‌شود که بخار لازم را تولید می‌کند. از این مرحله به بعد ، کار همانند نیروگاههای دیگر انجام می‌شود: بخار ، توربینها را می‌چرخاند و توربین هم ژنراتورها را بکار می‌اندازد تا برق تولید شود.

 

 

 

انواع نیروگاههای خورشیدی :

 

نیروگاههاى خورشیدى داراى انواع گوناگون و تفکیک پذیر هستند: نیروگاههایى که مستقیم با دریافت انرژى خورشید آنرا به انرژى الکتریکى تبدیل مى‌کنند و نیروگاههایى که پس از دریافت انرژى خورشید آنرا به گرما و پس از گذشت یک روند خاص ، به الکتریسیته تبدیل مى‌کند. سیستمهایى که از انرژى خورشید بهره مى‌برند، شامل سیستم فتوولتایى (pv) و سیستمهاى گرما شیمیایى ، تولید هیدروژن از انرژى خورشید است. در سیستم فتوولتایى که در اصل براى کاربردهاى فضایى ابداع و تکمیل شده بودند، انرژى نورى را مستقیم به انرژى الکتریکى تبدیل مى‌کنند.

لینک ارسال

نیروگاههای حرارتی خورشید از نوع سهموی خطی:

در این نیروگاهها، از منعکس کننده‌هایی که به صورت سهموی خطی می‌باشند جهت تمرکز پرتوهای خورشید در خط کانونی آنها استفاده می‌شود و گیرنده به صورت لوله‌ای در خط کانونی منعکس کننده‌ها قرار دارد. در داخل این لوله روغن مخصوصی در جریان است که بر اثر حرارت پرتوهای خورشید گرم و داغ می‌گردد.

روغن داغ از مبدل حرارتی عبور کرده و آب را به بخار به مدارهای مرسوم در نیروگاههای حرارتی انتقال داده می‌شود تا به کمک توربین بخار و ژنراتور به توان الکتریکی تبدیل گردد.

 

برای بهره‌گیری بیشتر و افزایش بازدهی لوله دریافت کننده سطح آن را با اکسید فلزی که ضریب بالایی دارد پوشش می‌دهند و همچنین در محیط اطراف آن لوله شیشه‌ای به صورت لفاف پوشیده می‌شود تا از تلفات گرمایی و افت تشعشعی جلوگیری گردد و نیز از لوله دریافت کننده محافظت بعمل آید.

ضمناً بین این دو لوله خلاء بوجود می‌آوردند برای آنکه پرتوهای تابشی خورشید در تمام طول روز به صورت

 

مستقیم به لوله دریافت کننده برسد.در این نیروگاهها یک سیستم ردیاب خورشید نیز وجود دارد که بوسیله آن آینه‌های شلجمی دائماً خورشید را دنبال می‌کنند و پرتوهای آن را روی لوله دریافت کننده متمرکز می‌نمایند.

تغییرات تابش خورشید در این نیروگاهها توسط منبع ذخیره و گرمکن سوخت فسیلی جبران می‌شوند. در چند کشور نظیر ایالات متحده آمریکا – اسپانیا – مصر – مکزیک – هند و مراکش از نیروگاه‌های سهموی خطی استفاده شده‌است که این نیروگاهها یا در مرحله ساخت و یا در مرحله بهره‌برداری قرار دارند.

 

 

- نیروگاههای حرارتی از نوع دریافت کننده مرکزی:

 

در این نیروگاه‌ها پرتوهای خورشیدی توسط مزرعه‌ای متشکل از تعداد زیادی آینه منعکس کننده بنام هلیوستات بر روی یک دریافت کننده که در بالای برج نسبتاً بلندی استقرار یافته‌است متمرکز می‌گردد. در نتیجه روی محل تمرکز پرتوها انرژی گرمایی زیادی بدست می‌آید که این انرژی بوسیله سیال عامل که داخل دریافت کننده در حرکت است، جذب می‌شود و بوسیله مبدل حرارتی به سیستم آب و بخار مرسوم در نیروگاه‌های سنتی منتقل شده و بخار فوق گرم در فشار و دمای طراحی شده برای استفاده در توربین ژنراتور تولید می‌گردد.

این سیال عامل در مبدلهای حرارتی در کنار آب قرار گرفته و موجب تبدیل آن به بخار با فشار و حرارت بالا می‌گردد. در برخی از سیستم‌ها سیال عامل آب است و مستقیماً در داخل دریافت کننده به بخار تبدیل می‌شود.

برای استفاده دائمی از این نوع نیروگاه در زمانی که تابش خورشید وجود ندارد مثلاً ساعات ابری یا شبها از سیستم‌های ذخیره کننده حرارت و یا احیاناً از تجهیزات پشتیبانی که ممکن است از سوخت فسیلی استفاده کنند

 

جهت ایجاد بخار برای تولید برق کمک گرفته می‌شود.مطالعات و تحقیقات در زمینه فناوری و سیستمهای این نیروگاه‌ها ادامه دارد و آزمایشگاهها و مؤسسات متعددی در سراسر دنیا در این زمینه فعالیت می‌کنند.

 

- نیروگاه‌های حرارتی از نوع بشقابی :

در این نیروگاهها از منعکس کننده‌هایی که به صورت شلجمی بشقابی می‌باشد جهت تمرکز نقطه‌ای پرتوهای خورشیدی استفاده می‌گردد و گیرنده‌هایی که در کانون شلجمی قرار می‌گیرند به کمک سیال جاری در آن انرژی گرمایی را جذب نموده و به کمک یک ماشین حرارتی و ژنراتور آن را به نوع مکانیکی و الکتریکی تبدیل می‌نماید.

 

- دودکش‌های خورشیدی :

روش دیگر برای تولید الکتریسیته از انرژی خورشید استفاده از برج نیرو یا دودکش‌های خورشیدی می‌باشد در این سیستم از خاصیت دودکش‌ها استفاده می‌شود به این صورت که با استفاده از یک برج بلند به ارتفاع حدود ۲۰۰ متر و تعداد زیادی گرم خانه‌های خورشیدی که در اطراف آن است هوای گرمی که بوسیله انرژی خورشیدی در یک گرمخانه تولید می‌شود و به طرف دودکش یا برج که در مرکز گلخانه‌ها قرار دارد، هدایت می‌شود.

این هوای گرم بعلت ارتفاع زیاد برج با سرعت زیاد صعود کرده و با عث چرخیدن پروانه و ژنراتوری که در پایین برج نصب شده‌است می‌گردد و بوسیله این ژنراتور برق تولید می‌شود هم اکنون یک نمونه از این سیستم در ۱۶۰ کیلومتری جنوب مادرید احداث گردیده که ارتفاع برج آن به ۲۰۰ متر می‌رسد.

 

4- مزایای نیروگاههای خورشیدی:

نیروگاه‌های خورشیدی که انرژی خورشید را به برق تبدیل می‌کنند امید است در آینده با مزایای قاطعی که در برابر نیروگاه‌های فسیلی و اتمی دارند به خصوص اینکه سازگار با محیط زیست می‌باشند، مشکل برق را حل نمایند. تأسیس و بکارگیری نیروگاه‌های خورشیدی آینده‌ای پر ثمر و زمینه‌ای گسترده را برای کمک به خود کفایی و قطع وابستگی کشور به صادرات نفت فراهم خواهد کرد.

لینک ارسال

اکنون شایسته‌است که به ذکر چند مورد از مزایای این نیروگاه‌ها بپردازیم.

الف) تولید برق بدون مصرف سوخت :

نیروگاه‌های خورشیدی نیاز به سوخت ندارند و برخلاف نیروگاه‌های فسیلی که قیمت برق تولیدی آنها تابع قیمت نفت بوده و همیشه در حال تغییر می‌باشد. در نیروگاه‌های خورشیدی این نوسان وجود نداشته و می‌توان بهای برق مصرفی را برای مدت طولانی ثابت نگهداشت.

ب) عدم احتیاج به آب زیاد :

نیروگاه‌های خورشیدی بخصوص دودکشهای خورشیدی با هوای گرم احتیاج به آب ندارند لذا برای مناطق خشک مثل ایران بسیار حائز اهمیت می‌باشند. (نیروگاه‌های حرارتی سنتی هنگام فعالیت نیاز به آب مصرفی زیادی دارند).

پ) عدم آلودگی محیط زیست :

نیروگاه‌های خورشیدی ضمن تولید برق هیچ‌گونه آلودگی در هوا ندارند و مواد سمّی و مضر تولید نمی‌کنند در صورتی که نیروگاه‌های فسیلی هوا و محیط اطراف خود را با مصرف نفت ، گاز و یا زغال سنگ آلوده می‌کنند. نیروگاه‌های اتمی با تولید زباله‌های هسته‌ای خود که بسیار خطرناک و رادیواکتیو هستند محیط زندگی را آلوده می‌کنند و مشکلات عظیمی را برای ساکنین کره زمین به وجود می‌آورند.

ت) امکان تأمین شبکه‌های کوچک و ناحیه‌ای :

نیروگاه‌های خورشیدی می‌توانند با تولید برق به شبکه سراسری برق نیرو برسانند و در عین امکان تأمین شبکه‌های کوچک ناحیه‌ای، احتیاج به تأسیس خطوط فشار قوی طولانی جهت انتقال برق ندارند و نیاز به هزینه زیاد احداث شبکه‌های انتقال نمی‌باشد.

ث) استهلاک کم و عمر زیاد :

نیروگاه‌های خورشیدی بدلایل فنی و نداشتن استهلاک زیاد دارای عمر طولانی می‌باشند در حالی که عمر نیروگاه‌های فسیلی بین ۱۵ تا ۳۰ سال محاسبه شده‌است.

ج) عدم احتیاج به متخصص :

نیروگاه‌های خورشیدی احتیاج به متخصص عالی ندارند و می‌توان آنها را بطور اتوماتیک بکار انداخت، در صورتی که در نیروگاه‌های اتمی وجود متخصصین در سطح عالی ضروری بوده و این دستگاهها احتیاج به مراقبتهای دائمی و ویژه دارند.

 

4-3-2- کاربردهای غیر نیروگاهی :

کابردهای غیر نیروگاهی از انرژی حرارتی خورشید شامل موارد متعددی می‌باشد که اهم آنها عبارت‌اند از: آبگرمکن و حمام خورشیدی – سرمایش و گرمایش خورشیدی – آب شیرین کن خورشیدی – خشک کن خورشیدی – اجاق خورشیدی – کوره‌های خورشیدی و خانه‌های خورشیدی.

 

الف – آبگرمکن‌های خورشیدی و حمام خورشیدی:

تولید آب گرم مصرفی ساختمانها اقتصادی‌ترین روشهای استفاده از انرژی خورشیدی است می‌توان از انرژی حرارتی خورشید جهت تهیه آب گرم بهداشتی در منازل و اماکن عمومی به خصوص در مکانهایی که مشکل سوخت رسانی وجود دارد استفاده کرد. چنانچه ظرفیت این سیستمها افزایش یابد می‌توان از آنها در حمامهای خورشیدی نیز استفاده نمود.

 

 

 

الف-1- نحوه ی کار آبگرمکنهای خورشیدی :

 

مهمترین قسمت هر سیستم آبگرمکن خورشیدی یا SWH (Solar water heating) عبارتست از آرایه کلکتورهای آن که وظیفه جذب انرژی خورشیدی و تبدیل آن به حرارت را به عهده دارند. حرارت دریافت شده از طریق سیال عامل (آب، مایع ضد یخ یا هوا) که از داخل کلکتور عبور میکند جذب میشود. این حرارت میتواند مستقیماً مورد استفاده قرار گیرد یا اینکه در یک منبع ذخیره حرارتی، برای استفاده های بعدی ذخیره شود. اجزاء مختلف سیستمهای انرژی خورشیدی دائماً در معرض شرایط جوی هستند، لذا این قطعات باید بتوانند در مقابل یخ زدگی یا افزایش بیش از حد حرارت و هنگامیکه تقاضا برای مصرف کم است بطور مناسب محافظت شوند.

 

در سیستمهای آبگرمکن خورشیدی، آب مصرفی یا بطور مستقیم با عبور از کلکتور گرم میشود (سیستمهای گردش مستقیم) یا اینکه بطور غیر مستقیم و توسط یک مبدل حرارتی که خود در یک سیکل بسته توسط سیال داخل کلکتور گرم شده است، گرما میگیرد (سیستم گردش غیر مستقیم). سیال عامل نیز یا به صورت طبیعی ( غیر فعال یا پسیو) جابجا میشود یا اینکه بصورت اجباری به گردش در می آید (فعال یا اکتیو). گردش طبیعی سیال عامل بر اثر پدیده ترموسیفون بوجود میآید در حالیکه برای گردش اجباری این سیال از یک پمپ استفاده میشود. غیر از سیستمهای ترموسیفون و سیستمهایی که کلکتور و منبع ذخیره یکپارچه دارند، سایر سیستمهای گرمایش آب توسط ترموستاتهای تفاضلی کنترل میشوند.

 

پنج نوع از سیستمهای خورشیدی میتوانند برای گرم کردن آب مصرفی یا بهداشتی مورد استفاده قرار گیرند که عبارتند از: ترموسیفون، کلکتور- مخزن یکپارچه، گردش اجباری، غیر مستقیم و هوا. دوسیستم اول سیستمهای غیر فعال (پسیو) نامیده میشوند، اما سه سیستم دیگر سیستمهای فعال (اکتیو) هستند، چون یک پمپ یا فن برای گردش سیال عامل در آنها نصب میشود. برای جلوگیری از یخ زدگی کلکتور در سیستمهای مستقیم از گردش معکوس(recirculation) یا تخلیه(drain-down) و در سیستمهای غیر مستقیم از تخلیه برگشتی (drain-back) استفاده میشود.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

 

 

تمامی این سیستمها دارای مزایای اقتصادی خوبی هستند و بسته به نوع سوخت جایگزین، دوره بازگشت سرمایه برای آنها بین 4 سال (برای الکتریسیته) و 7 سال (برای دیزل) میباشد.

 

البته دوره بازگشت سرمایه، در کشورهای مختلف بستگی به شاخصهای اقتصادی، نظیر میزان تورم و قیمت انواع سوخت و غیره دارد. امروزه در دنیا به میزان بسیار زیادی از کلکتورهای خورشیدی برای آبگرمکنهای خورشیدی استفاده میشود.

لینک ارسال

الف-2-انواع کلکتورهای بکار رفته در آبگرمکنهای خورشیدی:

 

1-کلکتورهای نوع صفحه تخت (Flat Plate Collectors - FPC)

 

2- کلکتورهای نوع جفت سهموی (Compound parabolic collectors)

 

3- کلکتورهای لوله خلاء (ETC Evacuated tube collectors)

 

این کلکتورها اغلب بصورت ثابت در محل خود نصب میشوند و نیازی به دنبال کردن خورشید ندارند.

 

 

 

-الف-3-نحوه قرار گیری و اجزای کلکتورهای FPC :

 

این کلکتورها باید رو به خط استوا نصب شوند، بطوریکه در نیمکره شمالی به سمت جنوب و در نیمکره شمالی بسمت شمال قرار گیرند. زاویه شیب مناسب برای این کلکتورها برابر با عرض جغرافیایی منطقه نصب است که بسته به نوع سیستم، این زاویه بین 5 تا 10 درجه افزایش یا کاهش می یابد.

 

کلکتورهای صفحه تخت عموماٌ از قسمتهایی که در شکل زیر نمایش داده شده اند تشکیل میشوند.

 

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

 

 

 

شیشه: یک یا چند صفحه شفاف شیشه ای یا از جنس مواد دیاترموس (عبور دهنده پرتو)

لینک ارسال

لوله ها،پره ها، کانالها :برای هدایت و انتقال سیال عامل از ورودی به خروجی

 

صفحات جاذب: صفحه هایی تخت، موج دار، یا شیار داری که لوله ها، پره ها یا کانالهایی به آنها وصل شده اند. یا اینکه ممکن است لوله ها بصورت یکپارچه و قسمتی از صفحات باشند.

 

هدرها یا مانیفولدها: برای جمع آوری و تخلیه سیال

 

عایق: برای به حداقل رساندن افت حرارتی در اطراف صفحه جاذب

 

محفظه نگهدارنده: برای در بر گرفتن اجزای فوق الذکر به جهت حفاظت از آنها در مقابل گرد و خاک، رطوبت هوا و غیره.

 

 

 

 

 

4-3-2- ب – گرمایش و سرمایش ساختمان و تهویه مطبوع خورشیدی:

(اولین خانه خورشیدی در سال ۱۹۳۹ساخته شد که در آن از مخزن گرمای فصلی برای بکارگیری گرمای آن در طول سال استفاده شده‌است.) گرمایش و سرمایش ساختمانها با استفاده از انرژی خورشید، ایده تازه‌ای بود که در سالهای ۱۹۳۰ مطرح شد و در کمتر از یک دهه به پیشرفتهای قابل توجهی رسید. با افزودن سیستمی معروف به سیستم تبرید جذبی به سیستم‌های خورشیدی می‌توان علاوه بر آب گرم مصرفی و گرمایش از این سیستم‌ها در فصول گرما برای سرمایش ساختمان نیز استفاده کرد.

نحوه ی عملکرد سیستم پمپ حرارتی خورشیدی:

 

پمپهای حرارتی با استفاده از انرژی مکانیکی، انرژی حرارتی را از یک محل به یک منبع حرارتی منتقل میکنند. پمپهای حرارتی که بوسیله الکتریسیته راه اندازی میشوند در مقایسه با گرمکنهای الکتریکی یا سوختهای گرانقیمت دارای دو مزیت هستند: ضریب عملکرد (cop) این پمپها به اندازه ای بالاست که میتوانند بازای هر کیلووات ساعت انرژی تغذیه شده به کمپرسور، 11 تا 15 مگاژول گرما بدهند که این امر موجب صرفه جویی در هزینه های تامین انرژی میشود. پمپهای حرارتی آب به هوا، که از آب گرم شده توسط خورشید بعنوان منبع انرژی اواپراتور استفاده میکنند را میتوان بعنوان منابع کمکی گرمایی استفاده کرد. استفاده از آب مشکلات یخ زدگی را دارد که باید مد نظر قرار گیرد. سیستمهای خورشیدی که از سیال مایع استفاده میکنند در دمایی کمتر از سیستمهای متداول کار میکنند و از تجهیزات بیشتری برای هدایت گرما به ساختمان استفاده میکنند.

 

 

 

-ب-1-گرمایش پسیو خورشیدی در ساختمان :

 

برای گرمایش خورشیدی پسیو دو اقدام اولیه باید صورت گیرد:

 

1- استفاده از شیشه در وجه جنوبی

 

2- استفاده ازجرم حرارتی جهت جذب کردن، ذخیره سازی و انتشار گرما

 

در اینجا 3 رهیافت برای سیستم های پسیو وجود دارد: کسب مستقیم – کسب غیر مستقیم – ایزوله کردن

 

هدف همه سیستم های گرمایش خورشیدی ذخیره سازی گرما توسط مصالح ساختمانی و رها سازی آن در زمانهایی است که تابش خورشید وجود ندارد. هنگامیکه مصالح ساختمانی گرما را برای استفاده های بعدی ذخیره می نمایند گرمایش خورشیدی فضای مطلوبی را برای داخل خانه مهیا می نماید.

لینک ارسال

1) کسب مستقیم :

 

معمولترین سیستم خورشیدی پسیو، کسب مستقیم نامیده می‎شود. کسب مستقیم مربوط به نور خورشید است که از پنجره ها وارد ساختمان می‎شود و فضای داخلی منزل را گرم می‎کند. طی ساعات آفتابی این گرما در جرمهای حرارتی سقفها یا دیوارهای داخلی با جنس آب، سنگ، بتون آجر ذخیره می‎شود. گرمای ذخیره شده در جرم حرارتی در طی ساعاتی که آفتاب غروب کرده است به درون منزل منتقل می‎شود. طراحی یک سیستم کسب مستقیم عبارت است از محاسبه سطح پنجره و میزان جرم حرارتی مورد نیاز جهت گرم کردن فضای منزل بطور کلی مساحت شیشه درکسب مستقیم باید حداقل 7 صدم مساحت سقف خانه باشد و از 12 درصد آن تجاوز نکند. در کسب مستقیم شیشه های دوجداره نیز توصیه می‎شوند.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

 

در این سیستم فضای منزل ، یک کلکتور خورشیدی، جاذب گرما و سیستم توزیع می باشد. شیشه ضلع جنوبی انرژی خورشیدی را به داخل خانه جائیکه جرم حرارتی مانند دیوارها و کف بطور مستقیم و غیر مستقیم تحت تابش این نور قرار می گیرند هدایت می کند. سیستم کسب مستقیم 75- 40 درصد از انرژی خورشیدی برخورد کرده به پنجره را مصرف می کند.

 

در سیستم کسب مستقیم دیوارها و کفها به عنوان جرم حرارتی بخشهای عملیاتی خانه هستند. همچنین می توان با استفاده از مخازن آب ،گرما را ذخیره کرد اگرچه استفاده از مجموعه مخازن آب در نقشه ساختمان دشوار می باشد .

 

جرم حرارتی در اثر جذب گرما در طی روز گرم می شود و در شب گرما را به فضای منزل هدایت می کند اکثر سیستمهای خورشیدی پسیو با عطف به جرم حرارتی یا موادی با ظرفیت جذب و ذخیره گرمای بالا (آجر،بتون،موزائیک،آب) کار می‎کنند. جرم حرارتی را می‎توان در نقشه ساختمان، در قسمتهای سقف، دیوارهای داخلی، شومینه یا بالکنها بکار برد. این سطوح نیاز به تابش مستقیم خورشید ندارند اما باید رنگ آنها تیره باشد. میزان ذخیره سازی حرارت مواد مختلف وابسته به هدایت حرارتی، گرمای ویژه و چگالی آنها می‎باشد. اغلب با افزایش چگالی، رسانایی گرما نیز افزایش می‎یابد.نکات مهمی که در مورد سقف باید به آنها توجه کرد، عبارتنداز:

 

نوع رنگ، رنگ. بتن، آجر، کاشیهای شیشه ای و سرامیک تیره همچنین دیوارهای داخلی و شومینه جهت ذخیره سازی گرما به جرم بیشتری نیاز دارند. از نقطه نظر انرژی بکار بردن چندین جرم حرارتی در منزل دشوار خواهد بود ولی جرم حرارتی که جهت ذخیره سازی حرارت بکار می‏رود زیاد گران نیست.

 

قوانین کلی سیستم کسب مستقیم:

 

1- تحلیل یک ذخیره ساز گرمای خورشیدی که برای رسانش گرما به منزل استفاده می شود.

 

2- ضخامت مصالح جرم حرارتی از 15- 24 سانتی مترتجاوز نکند.

 

3- کفهایی که بعنوان جرم حرارتی استفاده می شوند نباید توسط فرشهای سرتاسری کاملاً پوشیده شده و تا حد ممکن کاملاً بدون کف پوش باشند.

 

4- استفاده از رنگ تیره برای کفها ، استفاده از رنگ روشن برای دیوارهای کم جرم و هر رنگ دلخواه برای دیوارهایی که بعنوان جرم حرارتی استفاده می شوند .

 

5- برای هر0.09 مترمربع شیشه جنوبی ، 67.9 کیلوگرم مصالح ساختمانی یا 15- 12 لیتر آب به عنوان جرم حرارتی استفاده می شوند.

 

6- حفره های بلوکهای بتنی که بعنوان ذخیره ساز حرارتی استفاده می شوند با بتون پر شوند.

 

7- استفاده از جرم حرارتی با ضخامت کم درفضای مسکونی با صرفه تر از جرم کلفترسطوح متمرکز کننده می باشد .

 

8- مساحت سطوح جرمی بی حفاظ در معرض تابش باید 9 برابر مساحت شیشه ها باشد.

 

9- دمای خورشیدی بدون استفاده از جرم حرارتی در کسب مستقیم استفاده می شود.

 

گرمایش خورشیدی پایه ترین تکنیک خورشیدی پسیو است که شامل افزایش تعداد پنجره‎ها در وجه جنوبی و جنس پنجره ها به عنوان جرم حرارتی که اغلب در منازل رعایت می‎شود می باشد. در خانه خورشیدی حدود 25% پنجره‎ها روبه جنوب بوده و 3% آن در سقف خانه ها قراردارد. صرفه جویی انرژی در این روش کم بوده اما هزینه پایینی در بردارد.

 

2)کسب غیر مستقیم :

 

در یک سیستم کسب غیر مستقیم، جرم حرارتی بین فضای منزل و خورشید قرار گرفته پرتو خورشیدی که به آن می رسد را جذب می کند و از طریق رسانش به فضای منزل منتقل می کند. سیستم کسب غیر مستقیم 45-30 درصد از انرژی خورشیدی که به شیشه بعنوان جرم حرارتی می رسد مصرف می نماید.

لینک ارسال

انواع سیستمهای کسب غیر مستقیم عبارتند از:

 

1- سیستم دیوار انباشتگر حرارت (دیوارهای ترومب)

 

2- سیستم حوضچه ای

 

3- دیوار آبی

 

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

 

1)دیوار ترومب :

 

در این سیستم، جرم حرارتی تقریباً پشت شیشه ضلع جنوبی قرار داده می شود.

 

دریچه هایی در بالا و پایین دیوار ترومب وجود دارند که به گرما اجازه جریان یافتن از این دیوار و شیشه به داخل منزل را می دهند. شبها وقتیکه دریچه ها بسته شوند تابش حرارت از دیوار، فضای منزل را گرم می نماید. این دیوار تکنیکی برای گرفتن گرمای خورشید بوده و توسط مهندس فرانسوی فلیکس ترومب ساخته شد. قسمتی از دیوار جنوبی که از مواد جرم حرارتی مثل بتن ساخته شده‏اند را با شیشه‎ای که در فاصله 0.05 متراز سطح واقع شده است می‎پوشانند. نور خورشید وارد شده و گرما توسط شیشه محبوس می‎شود و به دیوار در جذب آن کمک می‎کند. سپس گرما به داخل خانه در ساعات شبانه و غروب تابیده می‎شود. دیوارهای ترومب نیازی به تهویه ندارند زیرا هدف گردش هوای گرم بوده و گرفتن گرما از طریق تابش از دیوار می‎باشد.

 

دیوار ذخیره ساز حرارت باید جامد باشد و هیچ دریچه یا منفذ بازی به بیرون یا فضای منزل نداشته باشد. در تابستان دیوار ترومب بازده بهتری نسبت به روش کسب مستقیم دارد. دیوارهای ترومب با پنجره‎های روش کسب مستقیم در همان دیوار ترکیب می‎شوند. شیشه‎های دو جداره نیز برای ذخیره حرارت توصیه می‎شوند بین شیشه و جرم حرارتی 7.62- 2.54 سانتی متر فاصله باید باشد.

 

2)سیستم های حوضچه ایی :

 

در بام های مسطح 0.3-0.15 متر آب ذخیره می شود. این سیستم بهترین سیستم سرمایشی برای مناطق با رطوبت کم می باشد، ولی برای مناطق مرطوب آب باید در مخازن فایبرگلاس یا پلاستیکی بزرگ قرار گیرد که توسط شیشه پوشیده شده و فضای زیر آن توسط تابش گرم می شود.

 

3) دیوار آبی:

 

آب در مخازن صلبی نگهداری می‎شود. ظرفیت ذخیره گرمای آب دو برابر بیشتر از جرم حرارتی می‎باشد. بنابراین به نسبت حجم کمتر از جرم حرارتی نیاز می‎باشد. حداقل 13.23 لیترآب به ازای هر فوت مربع شیشه در مخزن ریخته می‎شود. حتی یک لوله داغ داخل دیوار یا یک استخر نیز بعنوان جرم ذخیره ساز حرارت استفاده می‎شود.

 

 

 

قوانین کلی سیستم کسب غیر مستقیم برای دیوارهای ترومب:

 

1- دیوار جرمی رو به خورشید بوده و تیره رنگ باشد .

 

2- حداقل فاصله 0.1 متر بین دیوار جرم حرارتی و شیشه وجود داشته باشد.

 

3- دریچه هایی که در دیوار جرم حرارتی استفاده می شوند، باید هنگام شب بسته باشند .

 

4- اگر عایق متحرک شبانه در سیستم دیوار حرارتی استفاده شود، مساحت دیوار جرم حرارتی حدود 15% کاهش می یابد .

 

5- اگر جنس دیوار حرارتی آجری باشد ضخامت تقریبی ان 0.35-0.25 متر برای بتن0.45-0.3 متر برای خشت خام وسایر مصالح 0.3-0.2 متر و برای آب حداقل 0.15 مترباید باشد.

لینک ارسال

به گفتگو بپیوندید

هم اکنون می توانید مطلب خود را ارسال نمایید و بعداً ثبت نام کنید. اگر حساب کاربری دارید، برای ارسال با حساب کاربری خود اکنون وارد شوید .

مهمان
ارسال پاسخ به این موضوع ...

×   شما در حال چسباندن محتوایی با قالب بندی هستید.   حذف قالب بندی

  تنها استفاده از 75 اموجی مجاز می باشد.

×   لینک شما به صورت اتوماتیک جای گذاری شد.   نمایش به صورت لینک

×   محتوای قبلی شما بازگردانی شد.   پاک کردن محتوای ویرایشگر

×   شما مستقیما نمی توانید تصویر خود را قرار دهید. یا آن را اینجا بارگذاری کنید یا از یک URL قرار دهید.


×
×
  • اضافه کردن...