PDA

توجه ! این یک نسخه آرشیو شده میباشد و در این حالت شما عکسی را مشاهده نمیکنید برای مشاهده کامل متن و عکسها بر روی لینک مقابل کلیک کنید : مقاله دانش زندگي در آفتاب: گزارشي از كاربردهاي جديد انرژي خورشيدي



*مینا*
20th November 2009, 08:57 PM
عنوان : دانش زندگي در آفتاب: گزارشي از كاربردهاي جديد انرژي خورشيدي
كلمات كليدي: انرژي، انرژي خورشيدي، كاربردها، جايگاه ايران، مزاياي انرژي خورشيدي


دسترسي كشورهاي در حال توسعه به منابع جديد انرژي، از نظر توسعه اقتصادي اين كشورها حائز اهميت است. پژوهش هاي جديد نشان مي دهد كه بين سطح توسعه يك كشور و ميزان مصرف انرژي آن كشور، رابطه مستقيمي وجود دارد، با توجه به ذخاير محدود انرژي فسيلي و افزايش سطح مصرف انرژي در دنيا، ديگر نمي توان تنها به منابع موجود انرژي متكي بود. در كشور ما نيز با توجه به نياز روزافزون به منابع انرژي و كم شدن منابع انرژي فسيلي و توجه به سالم نگه داشتن محيط زيست، كاهش آلودگي هوا، محدوديت هاي برق رساني وتأمين سوخت براي نقاط دور افتاده استفاده از انرژي هاي نو مانند انرژي خورشيدي، انرژي باد و غيره از جايگاه ويژه اي برخوردار است. (http://www.irche.com/)

بهره برداري از انرژي خورشيدي در بسياري از نقاط دنيا و كشورها، خصوصاً كشورهايي با آفتاب زياد رايج و در حال پيشرفت است، انرژي خورشيدي مي تواند براي توليد الكتريسته مورد استفاده قرار گيرد. با توجه به گستردگي دسترسي به اين انرژي به نظر مي رسد در آينده، انرژي خورشيدي به عنوان يكي از منابع ارزان انرژي در كنار ساير حامل هاي انرژي مورد استفاده فراوان قرار بگيرد.

زمين، انرژي خورشيدي را به صورت تابش مستقيم دريافت مي كند كه مقدار اين تابش در بعضي از نقاط بسيار بيشتر از نياز است كه مي توان با بهره گيري از اين تابش و تبديل آن به انرژي الكتريكي از آن بهره گرفت.

انواع انرژي
در يك دسته بندي كلي انرژي هايي را كه اكنون مورد استفاده قرار مي گيرند مي توان به چهار (http://www.irche.com/) گروه تقسيم كرد:
۱- انرژي هاي آلوده كننده و تجديدناپذير
۲- انرژي هاي آلوده كننده و تجديدپذير
۳- انرژي هاي بدون آلودگي و تجديد ناپذير www.irche.com (http://www.irche.com/)
۴- انرژي هاي بدون آلودگي و تجديدپذير

انرژي خورشيدي جزو گروه چهارم از دسته بندي فوق مي باشد زيرا اين انرژي هيچ گونه آلودگي در پي نخواهد داشت و به علاوه چون منبع تأمين اين نوع از انرژي خورشيد مي باشد از نوع انرژي هاي تجديدپذير است.

انرژي الكتريكي
هر ماده از تعدادي اتم تشكيل شده است كه هر اتم نيز از سه بخش نوترون، پروتون و الكترون پديد مي آيد در حالت عادي تعداد الكترون ها و پروتون ها برابر است، الكترون داراي بار منفي و پروتون داراي بار مثبت مي باشد كه الكترون ها به دور هسته اتم- متشكل از پروتون و نوترون- با سرعت زيادي درحال چرخش هستند، در اثر اين چرخش نيروي گريز از مركزي توليد مي شود كه مقدار اين نيرو با مقدار جاذبه بين الكترون ها و هسته اتم برابر است واين برابري نيروي الكترون ها را در حالت تعادل نگاه داشته و مانع دور شدن آن ها از هسته اتم مي شود. (http://www.irche.com/)

جريان برق نيز در حقيقت همان حركت الكترون هاست كه اين حركت به صورت انتقالي انجام مي شود يعني هر اتم تعدادي الكترون به اتم همسايه خود مي دهد و بدين صورت جريان برقرار مي شود. نيروهايي كه موجب جدا شدن الكترون از هسته اتم مي شوند به قرار زير است (http://www.irche.com/):

۱- نيروي مغناطيسي خارجي
۲- ضربه www.irche.com (http://www.irche.com/)
۳- حرارت
۴- انرژي خورشيدي
۵- ساير انواع انرژي

انرژي خورشيدي داراي نيرويي است كه مي تواند الكترون ها را از مدار خود خارج كرده و (http://www.irche.com/About_us.asp) آن ها را به حركت درآورد. در اثر اين حركت الكتريسته پديد مي آيد كه مي توان از آن به عنوان مصارف تجاري و يا صنعتي استفاده كرد.

تاريخچه
نخستين مباحثي كه در مورد توليد برق از انرژي خورشيدي مطرح شد به سال۱۹۳۱ برمي گردد، زماني كه گونتر و همكارانش در مورد تبديل اين نوع از انرژي مباحثي را مطرح كردند، سپس در سال۱۹۸۳ در كشور اسپانيا آزمايش هايي در اين مورد صورت گرفت، در سال۱۹۹۰ شلايش و همكارانش در مورد صنعتي كردن اين قضيه تلاش هايي را انجام دادند، در سال۱۹۹۷ كرتيز به ادامه تحقيقات تيم شلايش و همكارانش پرداخت وسپس در سال هاي ۲۰۰۰ و ۲۰۰۱ مطالعاتي بر روي توربين هاي خورشيدي انجام گرفت.

سرچشمه انرژي
در جهان امروز از انرژي خورشيدي توسط سيستم هاي گوناگون و براي مقاصد مختلفي استفاده مي شود كه پركاربردترين آن ها به شرح زير است: (http://www.irche.com/food.asp)
۱- سيستم هاي فتو ولتائيك
۲- سيستم هاي آب گرم خورشيدي
۳- سيستم خشك كن خورشيدي www.irche.com (http://www.irche.com/)
۴- سيستم گلخانه اي
۵- خانه هاي خورشيدي
۶- خوراك پز خورشيدي
۷- سيستم آب شيرين كن خورشيدي

سيستم فتوولتائيك
در اين سيستم انرژي خورشيدي بدون استفاده از مكانيزم هاي متحرك و شيميايي به انرژي الكتريكي تبديل مي شود. عاملي كه در اين فرآيند به كار مي رود سلول خورشيدي نام دارد كه در حدود ۴۵ سال پيش به عنوان مولد الكتريكي در سفينه هاي فضايي استفاده مي شد و بعد از (http://www.irche.com/pharmaceutical.asp) آن در نيروگاه هاي خورشيدي مورد استفاده قرار گرفت.

سيستم هاي آب گرم خورشيدي
از ميان كاربردهاي حرارتي از انرژي خورشيدي، سيستم هاي گرمايش هوا و گرمايش آب در اكثر فصول سال بيشتر از بقيه مورد استفاده قرار مي گيرد.

سيستم خشك كن خورشيدي
خشك كردن مواد غذايي براي نگهداري طولاني مدت آن ها از زمان هاي بسيار قديم رواج داشته است. روش كار خشك كن هاي خورشيدي به اين ترتيب است كه مواد خشك شدني به صورت مستقيم و يا غيرمستقيم از انرژي حرارتي خورشيد استفاده كرده و هوا نيز به صورت طبيعي در محل جريان يافته و باعث خشك شدن مواد غذايي مي شود. (http://www.irche.com/Virtual_university.asp) www.irche.com (http://www.irche.com/)

سيستم گلخانه اي
گلخانه هاي خورشيدي مكاني براي پرورش گل ها، گياهان و درختچه ها بوده و در فصل هاي سرد سال براي نگهداري از گياهان و به عنوان يك منبع حرارتي براي گرمايش گلخانه مورد استفاده قرار مي گيرند. در بعضي از نمونه هاي طراحي شده گلخانه هاي خورشيدي صددرصد گرماي مورد نياز فصل زمستان توسط خورشيد تأمين مي شود.

خانه هاي خورشيدي
ساختمان ها به دو صورت فعال و انفعالي قادر به تأمين نياز حرارتي خود از خورشيد هستند كه كيفيت و چگونگي معماري ساختمان به دريافت و ذخيره انرژي خورشيدي در حالت انفعالي وابسته است اما گرمايش خورشيدي به صورت فعال، مستلزم استفاده از جمع كننده هاي خورشيدي و وسيله اي جهت انتقال گرما به ساختمان مي باشد. طراحي و ساخت اين گونه از ساختمان ها به ۲۵۰۰ سال قبل باز مي گردد و مدتي است كه مجدداً اين عوامل مورد بررسي معماران و مهندسين قرار گرفته است و دركشورهايي مانند سوئد و سوئيس اين گونه از خانه ها به بهره برداري رسيده است.

سيستم هاي خوراك پز خورشيدي
جهت پختن غذا، تهيه آب جوش و ساير موارد پخت و پز از اين گونه اجاق ها استفاده مي شود. (http://www.irche.com/Software_Education.asp) www.irche.com (http://www.irche.com/)

سيستم تهيه آب شيرين كن خورشيدي
اقيانوس ها و آب هاي آزاد يكي از بزرگترين منابع ذخيره آب به شمار مي روند اما با داشتن ۳ (http://www.irche.com/farakhan.asp)‎/۵درصد از املاح مختلف، استفاده مستقيم از آن ها ممكن نمي باشد.
با استفاده از انرژي خورشيد مي توان اين آب ها را با درصدهاي مختلف به آب شيرين تبديل كرده و در مصارف صنعتي و تجاري مورد استفاده قرار داد. نخستين بار دركشور شيلي و در سال۱۸۷۲ روزانه ۲۰ متر مكعب آب شيرين از آب هاي شور تهيه مي شد و اكنون در كشورهاي مختلفي اين روش به عنوان يكي از اقتصادي ترين روش هاي شيرين كردن آب مورد استفاده قرار مي گيرد.

جايگاه ايران
با توجه به موقعيت جغرافيايي ايران درنيم كره شمالي و قرار گرفتن كشورمان بر روي كمربند خورشيدي جهان و با توجه به اين نكته كه ايران يكي ازكشورهايي است كه از تابش نور خورشيد با قدرت و توان مطلوب برخوردار بوده و از مناطق بسيار مستعد براي بهره گيري از انرژي خورشيدي است به گونه اي كه ميزان تابش متوسط روزانه آفتاب ۴ كيلووات ساعت بر مترمربع و متوسط تعداد ساعات آفتابي بيشتر از ۲۸۰۰ ساعت در سال مي باشد كه اين اعداد در شهرهاي كويري كشورمان- مانند يزد- بيشتر بوده و به ۳۲۰۰ مي رسد و نيز ارتفاع بالاي اكثر شهرهاي ايران از سطح دريا كه اين خود دليلي براي استفاده بيشتر از تابش نور خورشيد است توجه به طراحي و راه اندازي نيروگاه هاي خورشيدي از اهميت بالايي برخوردار خواهد بود.

مزاياي نيروگاه هاي خورشيدي

۱- محيط زيست را آلوده نمي كند
نيروگاه هاي خورشيدي هيچ گونه آلودگي هوا ندارد و مواد سمي و مضر نيز توليد نمي كند، در صورتي كه نيروگاه هاي فسيلي هوا، آب و محيط اطراف خود را با مصرف نفت، گاز و زغال سنگ آلوده مي كنند. نيروگاه خورشيدي مي تواند با توليد برق به شبكه سراسري نيرو برساند و يا در تأمين برق شبكه هاي كوچك و منطقه اي به كار گرفته شود.

۲- توليد برق بدون نياز به سوخت
نيروگاه هاي خورشيدي هيچ گونه احتياجي به مصرف سوخت ندارند زيرا فقط از انرژي خورشيدي براي توليد برق بهره مي گيرند، به علاوه مي توان بهاي برق مصرفي را براي مدت طولاني ثابت نگه داشت زيرا برخلاف نيروگاه هاي فسيلي كه قيمت برق توليدي آن ها تابع قيمت نفت مي باشد، استفاده از انرژي خورشيدي بهايي ندارد.

۳- نيروگاه هايي با استهلاك كم
نيروگاه هاي خورشيدي استهلاك كم و عمر طولاني دارند كه در حدود ۷۵ سال تخمين زده مي شود. اين پيش بيني در باره نيروگاه هاي فسيلي بين ۱۵ تا ۳۰ است.

۴- احتياج كم به لوازم يدكي
برجهاي نيروگاه هاي خورشيدي در حرارتي كمتر از ۷۵ درجه سانتيگراد و با سرعتي كمتر از ۵۰ دور در دقيقه مشغول به فعاليت هستند به علاوه تعداد قطعاتي كه همواره در حال حركتند كم بوده و كمتر به لوازم يدكي نياز پيدا خواهند كرد اما در مقابل نيروگاه هاي فسيلي در حرارتي بين ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ درجه سانتيگراد با چندين هزار دور و با صدها قطعه گردنده درحال كار مي باشند كه خود موجب تحميل هزينه هايي بابت لوازم يدكي آن ها مي باشد.

۵- به آب زياد احتياج ندارد
برج هاي نيروگاه هاي خورشيدي براي خنك شدن نياز به آب ندارند در صورتي كه در نيروگاه هاي فسيلي آب زيادي در برج هاي خنك كننده و تصفيه خانه ها و ديگ هاي بخار مورد نياز است و به همين علت اين قبيل از نيروگاه ها را در مجاورت دريا نصب مي كنند، اما نيروگاه هاي خورشيدي را مي توان در مناطق كويري نيز راه اندازي كرد.

۶ - متخصص نياز ندارد
نيروگاه هاي خورشيدي نياز به مراقبت دائمي ندارند و مي توان آن ها را به طور اتوماتيك به كار انداخت در صورتي كه در نيروگاه هاي فسيلي و خصوصاً نيروگاه هاي اتمي وجود متخصصين ضروري است.



» منبع: روزنامه ايران (شماره 3643 31/2/86)
» نويسنده: وحيد نقشينه

استفاده از تمامی مطالب سایت تنها با ذکر منبع آن به نام سایت علمی نخبگان جوان و ذکر آدرس سایت مجاز است

استفاده از نام و برند نخبگان جوان به هر نحو توسط سایر سایت ها ممنوع بوده و پیگرد قانونی دارد