توضیحات

تحقیق بررسی کاربرد های انرژی خورشیدی در زمینه های مختلف

اگر قرن 19 را قرن ذغال سنگ و قرن 20 را قرن نفت بدانیم قرن 21 دوران بکارگیری انرژی های تجدید پذیر به خصوص انرژی خورشیدی خواهد بود. میزان مصرف انرژی در این دوران از اهمیت بسیاری برخوردار است لذا کشف منابع جدید انرژی می توان بخش عظیمی از مشکلات موجود را حل کند، در بین منابع مختلف انرژی، انرژی خورشیدی به دلیل نامحدود بودن عدم تخریب محیط زیست منبع بسیار مناسب و مقرون به صرفه ای می باشد و امروزه بکارگیری انرژی خورشیدی به صورت چشم گیری افزایش یافته است. استفاده از انرژی خورشیدی به روش های متفاوتی انجام می پذیرد، سیستم های فتوولتائیک، فضا های خورشیدی، دیوار ترومب و…. با توجه به پاکیزگی و نامحدود بودن انرژی خورشیدی می توان با اهمیت دادن و استفاده از این انرژی پاک و فنا ناپذیر ،آن را جایگزین منابع تجدیدپذیر و فسیلی نمود.

در این مقاله قصد داریم به بررسی انرژی خورشیدی، انواع آن و مزایا و معایب استفاده از این انرژی بپردازیم.

مقدمه

انرژي خورشيد يكي از منابع تامين انرژي رايگان، پاك و عاري از اثرات مخرب زيست محيطي است كه از ديرباز به روش‌هاي گوناگون مورد استفاده بشر قرار گرفته است. به طور متوسط خورشيد در هر ثانيه 1/10²⁰ 1 كيلو وات ساعت انرژي ساطع مي كند. از كل انرژي منتشر شده توسط خورشيد، تنها در حدود 47 درصد آن به سطح زمين مي‌رسد. اين بدان معني است كه زمين در هر ساعت، تابشي در حدود 60 ميليون Btu دريافت مي‌كند. يعني انرژي ناشي از سه روز تابش خورشيد به زمين ‌برابر با تمام ‌انرژي ناشي از احتراق كل سوخت‌‌هاي ‌فسيلي در دل زمين است و بنابراين مي‌توان نتيجه گرفت كه در اثر تابش خورشيد به مدت چهل روز، مي‌توان انرژي مورد نياز يك قرن را ذخيره نمود[1].

شناخت انرژي خورشيدي و استفاده از آن براي منظور هاي مختلف به زمان ماقبل تاريخ باز مي‌گردد، شايد به دوران سفالگري. در آن هنگام روحانيون معابد به كمك جام هاي بزرگ طلايي صيقل داده شده و اشعه خورشيد، آتشدان ‌هاي محراب ها را روشن مي‌كردند. يكي از فراعنه مصر نيز معبدي ساخته بود كه با طلوع خورشيد درب آن باز و با غروب خورشيد درب بسته مي ‌شد. ولي مهم ‌ترين روايتي كه درباره استفاده از خورشيد بيان شده، داستان ارشميدس، دانشمند و مخترع بزرگ يونان قديم مي ‌باشد كه ناوگان روم را با استفاده از انرژي حرارتي خورشيد به آتش كشيد. گفته مي‌شود كه ارشميدس با نصب تعداد زيادي آينه كوچك مربعي شكل در كنار يكديگر كه روي يك پايه متحرك قرار داشته ‌است، اشعه خورشيد را از راه دور روي كشتي ‌هاي روميان متمركز ساخته و به اين ترتيب آن ها را به آتش كشيده ‌است. در ايران نيز معماري سنتي ايرانيان باستان نشان دهنده توجه خاص آنان در استفاده صحيح و مؤثر از انرژي خورشيد در زمان ‌هاي قديم بوده ‌است. براي نمونه ديوار هاي خانه ‌هاي قديمي از جنس كاهگل بوده كه با توجه به كم بودن نرخ انتقال حرارت در اين نوع ديوار ها، حرارت جذب شده در روز با چند ساعت تاخير يعني در شب وارد خانه مي‌شود[1].

وابستگى شدید جوامع صنعتى به منابع انرژى ، به ویژه سوخت هاى نفتى و بکار گیرى و مصرف بى ‌رویه آن ها سبب شده، این منابع که در قرن هاى متمادى در زیر لایه‌ هاى زیرین زمین تشکیل شده، تخلیه شود. انرژی هاى فسیلى مانند نفت و زغال سنگ پایان پذیر و تجدید ناپذیر هستند، اما انرژی هاى نو یا جانشین از جمله باد ، آب و خورشید چنین نیستند. خورشید یکى از منابع مهم تجدید ناپذیر انرژى است که به فناوری هاى پیشرفته و پرهزینه نیاز ندارد و مى‌تواند به عنوان یک منبع مفید و تأمین کننده انرژى در بیشتر نقاط جهان به کار گرفته شود.

استفاده از این انرژى برخلاف انرژى هسته‌اى ، خطرى ندارد و براى کشورهاى فاقد منابع انرژى زیرزمینى ، مناسب ترین راه براى دستیابى به نیرو و رشد و توسعه اقتصادى است. هم اکنون از انرژى خورشیدى بوسیله سیستمهاى مختلف و براى اهداف گوناگون استفاده و بهره گیرى مى‌شود که مهمترین آن ها سیستم هاى فوتوبیولوژیک، شیمى خورشیدى[1]، گرماى خورشیدی[2]، برق خورشیدی[3]، سیستم هاى فتوشیمیایى، سیستم هاى فوتوولتاییک، سیستم هاى حرارتى و برودتى هستند[2].

…

فهرست مطالب تحقیق بررسی کاربرد های انرژی خورشیدی در زمینه های مختلف

1 مقدمه 1
11 – منابع انرژی 5
12 منابع انرژی تجدید پذیر10
121 – انواع انرژی تجدید پذیر11
1211 انرژي خورشيدي11
1212 انرژي باد13
12121 تعریف باد 14
12122 اثرات اقتصادی برق بادی 15
12123 انرژی باد و توربین های بادی19
121231 مزایای استفاده از انرژی بادی19
121232 قدرت باد20
12124 توربین های بادی21
121241 پارامتر های مهم در انتخاب توربین 21
121242 انواع توربین های بادی 22
12125 – انرژی باد در ایران24
1213 انرژي امواج دريا 27
12131 انرژی جریان های آبی29
12132 انرژی موج 30
12133 انرژی جذر و مد32
12134 تبدیل انرژی حرارتی اقیانوس34
1214 انرژي هيدروالكتريك يا برق آبي 37
1215 انرژي زمين گرمايي40
12151 سیستم هاي ژئوترمال 41
12152 – سیستم های انرژی زمین گرمایی در ایران42
1216 سوخت هاي گياهي يا بيومَس43
12161 راه های تامین منابع انرژی بیومس45
12162 تقسیم بندی انواع منابع بیومس 46
12163 کاربردهای انرژی بیومس47
2 – انرژی خورشیدی 48
21 – انواع سیستم های انرژی خورشیدی54
211 – سیستم ها نیروگاهی انرژی خورشیدی55
2111 – نیروگاه های سهموی خطی 56
21111 – معرفی56
21112 بررسی اجمالی نیروگاه 58
21113 مزرعه خورشیدی61
21114 سیستم ذخیره62
21115 بلوک قدرت63
21116 چرخه‌ی بخار رنکین64
21117 سیستم‌ های خنک کننده 66
21118 مکان‌های مناسب برای CSP71
2112 – نیروگاه های دریافت کننده مرکزی72
21121 – معرفی 72
21122 انواع نیروگاه دریافت کننده مرکزی 76
21123 اجزاء اصلی نیروگاه های دریافت کننده مرکزی78
21124 بازده حرارتی82
21125 بررسی تلفات دریافت کننده ها83
21126 اطلاعات پایه نیروگاههای هلیواستاتی85
21127 مزایای نیروگاه های خورشیدی هلیوستات 87
21128 نیروگاه های خورشیدی هلیوستات موجود در دنیا 88
21129 نیروگاه های خورشیدی هلیوستات در ایران 89
2113 نیروگاههای بشقابک سهموی90
21131 – معرفی 90
21132 – متمرکز کننده ها92
21133 – دریافت کننده ها94
21134 – موتور ها96
21135 – چرخه ی استرلینگ 97
21136 چرخه‌ی برایتون101
21137 تجهیزات کمکی102
2114 نیروگاههای دودکش خورشیدی105
21141 – معرفی 105
21142 اجزاء اصلی یک دودکش خورشيدی106
21143 اصول كار 107
21144 كلكتور 108
21145 ذخیره‌سازی 109
21146 برج 110
21147 توربین‌ ها 111
21148 مدل آزمایشی 113
21149 – تاریخچه دودکش های خورشیدی115
2115 نیروگاه کلکتورهای فرنل117
2116 – سیستم های فوتوولتاییک119
21161 – معرفی120
21162 – فناوری فتوولتاییک121
21163 – طبقه بندی موادی مورد استفاده در ساخت سلول های123
21164 – انواع سیستم های خورشیدی فتوولتاییک133
211641 سیستم های PV مستقیم 134
211642 سیستم های خارج از شبکه135
211643 سیستم های مرتبط با شبکه با باطری پشتیبان136
211644 سیستم های بدون باتری مرتبط با شبکه137
212 سیستم ها غیر نیروگاهی انرژی خورشیدی138
2121 آب گرمکن خورشیدی 138
21211 سیستم های گرمایش خورشیدی با هوا140
21212 سیستم های گرمایش خورشیدی با آّب142
21213 ذخیره گرما در سیستم های آبی خورشیدی143
21225 – محاسبه شدت تابش خورشید و شیب بهینه و توان تولیدی و راندمان آرایه145
21215 – انواع آبگرمکن های خورشیدی148
212151 آب‌گرم‌کن‌های حلقه باز یا مستقیم149
212152 آب‌گرم‌کن‌های حلقه بسته یا غیر مستقیم153
2122 گرمایش و سرمایش ساختمان 154
21221 سیستم گرمایش خورشیدی پسیو155
21222 سیستم گرمایش خورشیدی اکتیو157
21223 سیستم‌های سرمایش خورشیدی158
2123 آب شیرین کن خورشیدی 160
2124 خشک کن خورشیدی 163
21241 خشک کننده‌های خورشیدی پسیو 165
21242 خشک کننده‌ های خورشیدی اکتیو 170
2125 کوره خورشیدی 174
22 – مزایا استفاده از سیستم های خورشیدی176
23 – معایب استفاده از سیستم های خورشیدی178
3 منابع 179

منابع تحقیق بررسی کاربرد های انرژی خورشیدی در زمینه های مختلف

[1] : سایت سازمان انرژی های تجدیدپذیر و بهره وری انرژی برق.

[2] : توفیق, مینا، ۱۳۹۰، انرژی خورشید و کاربردهای آن، دومین همایش معماری پایدار، همدان، آموزشکده فنی و حرفه ای سما همدان.

[3] : Us. Energy information administration, monthly energy review,1(march 2015)

[4] : یحیی پور, محسن، ۱۳۹۳، پتانسیل سنجی انرژی های خورشیدی و بادی به عنوان جایگزینی برای سوخت های فسیلی در ایران، ششمین کنفرانس مهندسی برق و الکترونیک ایران، گناباد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد گناباد.

[5] : صفايي بتول, خلجي اسدي مرتضي, تقي زاده حبيب, جيلاوي افسانه, طالقاني گيتي, دانش ماندانا. 1384. برآورد پتانسيل تابش خورشيدي در ايران و تهيه اطلس تابشي آن. مجله علوم و فنون هسته اي.

[6] : ترازنامه انرژی سال 1393 ، معاونت امور برق و انرژی، دفتر برنامه ریزی کلان برق و انرژی.

[7] : برگرفته از دسته بندی صورت پذیرفته منابع انرژی توسط اداره انرژی آمریکا.

[8] : انرژی خورشیدی/ نویسنده: ریچارد و لوییس؛ مترجم: حسن سالاری؛ انتشارات کانون پرورش فکری کودکان و نوجوانان، تهران.

[9] : مشهدی رجبی مونا. روزنامه دنیای اقتصاد. شماره 1649. کد خبر: DEN-478267

[10] : نگهداری, محمدرضا؛ برمک بیگزاده نوعی و حسین دلایلی، ۱۳۹۰، طراحی دستگاه مکانیکی تبدیل کننده انرژی امواج دریا به انرژی الکتریکی، کنفرانس ملی بهره برداری از آب دریا، کرمان، مرکز بین المللی علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی .

توجه:

تحقیق بررسی کاربرد های انرژی خورشیدی در زمینه های مختلف شامل یک فایل ورد 200 صفحه ای می باشد.

لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.