كوره آفتابي

[مسافر007]

مقدمه

كوره آفتابي وسيله‌اي است براي توليد گرما بوسيله تجمع و تمركز نور خورشيد در يك نقطه خاص و استفاده از حرارت آن نقطه براي توليد آب گرم و بخار آب گرم. كوره آفتابي به شكل بشقاب كاو (مقعر) و آينه‌اي و صيقلي (كه نورهاي تابيده شده به طرف خود را بازتاب مي‌كند) است. نورهاي تابيده شده از بي نهايت دور موازي هستند، بنابراين همه آنها بعد از بازتابش نقطه خاصي به نام كانون مي‌گذرند. براي ورود به بحث با چند اصطلاح آشنا مي‌شويم.


مركز آينه (C): نقطه‌اي است كه فاصله تمام نقاط سطح از آن نقطه ثابت است.

كانون (F): نصف فاصله سطح تا مركز را كانون مي‌نامند و فاصله و سطح بشقاب (رأس آينه) تا كانون فاصله كانوني (f) ناميده مي‌شود.

محور اصلي: خطي فرضي كه وسط (رأس) بشقاب را به مركز وصل كرده و كانون روي آن نيز كانون اصلي ناميده مي‌شود.

پرتو نورهاي تابيده شده نسبت به محور اصلي در بازتاب تقارن آينه‌اي دارند. پرتو نورهايي كه موازي محور اصلي بتابد حتما بازتاب آنها از كانون مي‌گذرد (كانون اصلي) ، پس در آن نقطه حرارت و گرما بسيار بالاتر از اطراف است. پس اگر منبع آب در آن نقطه قرار داده شود آب در اثر انرژي دريافتي از خورشيد بسيار گرم خواهد شد و اين اساس يك كوره آفتابي است.

نمونه كوچك و قديمي كوره آفتابي ذره‌بين است كه از شيشه محدب يا حتي يخ تراشيده شفاف ساخته مي‌شد. امروزه از اجسام آينه‌اي با توجه به ويژگي ساختماني گفته شده براي توليد آب گرم منازل در ابعاد محدود در پشت بامها و در ابعاد بزرگتر ساختمان بلند كه نماي بيروني آن به شكل كاو طراحي شده و در نماي جلويي آن از شيشه‌هاي رفلكس و آينه‌اي براي بازتاب نور استفاده مي‌شود، بطوري كه بازتابها در يك نقطه در مقابل يعني كانون جمع مي‌شوند.

در كانون يك منبع آب قرار مي‌دهند و با لوله كشيهايي به توربين توليد برق وصل مي‌كنند، با توجه به ابعاد ساختمان انرژي گرمايي دريافتي فوق العاده بالاست و بخار آب توليد شده با جريان شديد در لوله‌ها به توربين رسيده و باعث چرخش آن و توليد برق ارزان قيمت در چنين مجموعه نيروگاهي برق - آبي مي‌گردد.

با توجه به پيشرفت صنعتي ، نياز روز افزون به انرژي ، گراني ، محدوديت منابع ، ناوگان حمل و نقل ، آلودگيهاي زيست محيطي برخي منابع انرژي مثل سوختهاي فسيلي ، پسماندها و ... . استفاده از انرژي خورشيد به عنوان منبع سالم و تجديد پذير انرژي در زمين راه كار مناسبي براي منازل در جهت كاهش هزينه و آلودگي و ... باشد، بويژه كه برخي مناطق به دليل صعب العبور بودن و هزينه انتقال و تلفات انرژي بالايي دارند.

براي افزايش بهره‌وري در استفاده از بشقابها و نيروگاهها مي‌توان موارد زير را در نظر گرفت. موقعيت جغرافيايي ، اقليمي ، ويژگيهاي آب و هوا با توجه به آفتابي بودن ، طول روز مسير ظاهري حركت خورشيد در آسمان از طلوع تا غروب و با استفاده از منابع اطلاعاتي در اين مورد مي‌توان اطلاعات لازم را بدست آورد.

استفاده از مواد مناسب و طراحي آنها در جهت افزايش نسبت بازتاب به نور تابشي و همچنين برنامه رايانه‌اي و يك موتور براي چرخاندن دستگاه و مجموعه براي افزايش كارايي توصيه مي‌شود، طوري كه بشقاب و مجموعه همواره مسير حركت خورشيد را تعقيب كرده و متناسب با آن بچرخد. در برنامه رايانه‌اي استفاده از روش و نمودار رويدات و سلرز - مدار ميل خورشيد بر حسب عرض جغرافيايي ، انرژي رسيده به سطح و توان جذب و بازتاب سطح در منبع فوق سودمند است.

منبع: رشد

[XXehsanXX]

حیف که ما از این علم استفاده چندانی نکردیم