دانلود فایل ورد Word مقاله بررسی انرژی خورشیدی
سلولهای خورشیدی کلوئیدی بر پایه PbS وPbSe
این مقاله در 6 صفحه فونت بسیار ریز به همراه نموادار ارائه شده است
برخی از پژوهش های صورت گرفته در زمینه کلکتورها
کلکتور صفحه تخت، اصلیترین جزء در یک سیستم آبگرم خانگی خورشیدی است و بهینهسازی آن میتواند تا حد زیادی در بهبود کیفیت کار موثر باشد. لذا سرحدی و همکارانش [ ] در مقاله خود، کلکتورهای خورشیدی صفحه تخت را توسط مفهوم اکسرژی بهینهسازی کرده اند. بدین منظور مدل ریاضی جامعی از شرایط عملکرد حرارتی و اپتیکی کلکتور بدست آورده شده است. در این مدل ریاضی اغلب پارامترهای هندسی و شرایط عملکرد آن بعنوان متغیر فرض شدهاند. پس از این مدلسازی، با معرفی مفهوم اکسرژی و مؤلفههای مختلف معادله تعادل اکسرژی، ضمن متغیر بودن ضریب افت حرارت کلی کلکتور و سایر ضرایب انتقال حرارت و تصحیح رابطه اکسرژی تابشی خورشید، راندمان اکسرژی کلکتور بدست آمده است. در انتها توسط توابع بهینهسازی جعبه ابزار نرم افزار MATLAB شرایط عملکرد کلکتور و پارامترهای طراحی هندسی آن برای حداکثر شدن راندمان اکسرژی کلکتور پیدا شدهاند و نمودارهای راندمان اکسرژی و حرارتی کلکتور بر حسب برخی پارامترها رسم و مقایسه شدهاند. علاوه بر افزایش راندمان اکسرژی، مفید بودن این روش برای چنین سیستمهایی نتیجه شده است.
جمع کننده خورشیدی تحت خلاء که به Collector Glass-Metal معروف میباشد همانند یک مبدل حرارتی دو لوله ای از دو لوله متداخل فلزی و شیشه ای تشکیل شده است. دراین جمع کننده عموماً لوله فلزی از جنس مس میباشد که بنام لوله جاذب بوده بطوریکه سیال در داخل آن جریان دارد و لوله شیشه ای در بیرون قرار گرفته و از تلفات جابجایی بین محیط و لوله جاذب جلوگیری میکند. الیاسی راد و همکارش[ ] جهت به حداقل رساندن تلفات جابجایی، فضای بین دو لوله را از هوا تخلیه کردند. عملکرد این مبدل به صورت ترموسیفون بوده که بواسطه آن جریان سیال گرم در داخل جمع کننده در اثر اختلاف دانسیته سیال گرم و سرد صورت میگیرد. در اثر جریان سیال گرم در داخل مخزن ذخیره کوئیلدار، آب مصرفی گرم میشود. این نهتنها سبب کاهش هزینه های ساخت، پمپاژ آب و نگهداری سیستم میشود، بلکه این جمع کننده در دمای متوسط به لحاظ جذب تابش خورشیدی حداکثر در اثر تمرکز اشعه تابیده شده در محور لوله ها عملکرد بهتری نسبت به جمع کننده های خورشیدی مسطح دارد. از دیگر مزایای عملکرد این نوع جمع کننده نسبت به جمع کننده های ثابت، اصلاح زاویه تابش برخورد به صفحه جاذب به منظور جذب انرژی تابشی حداکثر در طول کارکرد آن میباشد. این اصلاح با تجهیز جمع کننده به یک ردیاب خورشیدی صورت گرفته که بواسطه آن زاویه تابش به سطح جمع کننده به حداقل میرسد و این اصلاح تاثیر بسزایی در جذب انرژی تابشی حداکثر و نتیجتاً در افزایش راندمان سیستم دارد. سیستم ردیاب خورشیدی این جمع کننده از یک سلول فتوولتائیک، منبع ذخیره انرژی، یک جفت حسگر اختلافی نوری، مدار کنترل و سیستم محرک با یک جعبه دنده کاهنده تشکیل شده است. جمع کننده محوری فوقپس از اتمام مراحل طراحی و ساخت، مورد آزمایش قرار گرفت و نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از آزمایش جمع کننده های مسطح موجود مقایسه شد.
در صد قابل توجهی از انرژی منازل مسکونی صرف گرم کردن آب می شود. در صورتیکه انرژی مورد نیاز در این قسمت از طریق منابع انرژی تجدید پذیر جایگزین شود اقدام بسیار موثری در زمینه صرفه جوئی در مصرف سوختهای فسیلی و نیز کاهش آلودگی زیست محیطی صورت گرفته است. غیبی و همکارانش[ ] در تحقیق خود، امکان استفاده از انرژی خورشیدی در کلکتورهای تخت سیمانی را مورد مطالعه قرار داده اند و موقعیت قرار گیری لولهها در یک جاذب سیمانی را بررسی کرده اند. برای این منظور آزمایشهایی انجام شده و در آنها دمای ۴ لوله مختلف با میزان فرورفتگی متفاوت در درون یک قاب سیمانی در شرایط مشابه اندازهگیری شد. این اندازهگیریها در دو حالت با شیشه (گلخانهای) و بدون شیشه صورت گرفت و در پایان این نتیجه بدست آمد که لوله با فاصله ۰.۵ و ۱ سانتی متر از سطح سیمان بهترین نتایج را داشنند اما مدلی که در درون سیمان قرار دارد(۱سانتیمتر) از لحاظ امنیت و زیبایی سطح مناسب تر است. میتوان از این سیستم در دیوارها و یا سقف خانهها استفاده کرد و این طرح میتواند جایگزین خوبی برای آبگرمکنهای گازی و حتی آبگرمکنهای خورشیدی با سطح جاذب فلزی باشد. مزیت این سیستم این است که احتیاجی به تاسیسات اضافی ندارد و فقط با شبکه بندی لوله در درون دیوار و یا سقف، میتوان آب گرم مصرفی یک محیط را فراهم کرد.
در سیستمهای آبگرم خانگی خورشیدی، کلکتور به عنوان اصلیترین جزء سیستم در نظر گرفته میشود و عملکرد حرارتی بهینه آن در عملکرد کل سیستم تأثیر بسزائی دارد. از اینرو مقدار کیفیت انرژی یا همان اکسرژی جمع آوری شده توسط کلکتور اهمیت مییابد. از طرف دیگر معادله انرژی هیچگونه اطلاعاتی در مورد افتهای داخلی نمیدهد و به تنهایی نمیتواند معیاری از کارایی کلکتور خورشیدی باشد. لذا در این مقاله به یافتن، انجام طراحی و تعیین شرایط عملکردی این نوع کلکتورها پرداخته شده است تا اکسرژی جمع آوری شده به حداکثر ممکن برسد و به عبارت دیگر برگشت ناپذیریهای موجود به حداقل ممکن کاهش یابد. در سال 1990 دوتا گوپتا و همکارانش [ ]، تحلیل حرارتی و اکسرژی کلکتور را با فرض ثابت بودن ضریب افت حرارت کلی و تغییرات دمای ورودی سیال، انجام دادند و دمای ورودی بهینه را برای چند مورد بدست آوردند. در سال 1991 وینگ هان و همکارانش [ ]، با فرض ثابت بودن ضریب افت حرارت کلی، از مفهوم اکسرژی برای رتبهبندی کلکتورهای خورشیدی استفاده کردند و بر مبنای تولید اکسرژی بیشتر، چهار کلکتور مختلف را مرتب کردند. در سال 1999 هال و همکارانش [ ]، به تحلیل اکسرژی گیرندههای خورشیدی فضایی پرداختند و با اعمال این فرض ساده که ضریب افت حرارت کلی تابعی توانی از دمای متوسط سطح بیرونی است، رابطهای انتگرالی برای راندمان اکسرژی گیرنده بدست آوردند.
دانلود تحقیق نقش انرژی خورشیدی در معماری امروز در 16 صفحه با فرمت ورد شامل بخش های زیر می باشد:
مقدمه
آبگرمکن خورشیدی و حمام خورشیدی
آب شیرین کن خورشیدی
اجاقهای خورشیدی
کوره خورشیدی
خانه های خورشیدی
سیستمهای فتولتائیک
روشنایی خورشیدی
سیستم پمپاژ خورشیدی
نیروگاههای فتوولتائیک
یخچالهای خورشیدی
مقدمه
نیروگاههای خورشیدی به دلایل فنی و نداشتن استهلاک زیاد دارای عمر طولانی می باشند درحالی که عمر نیروگاههای فسیلی بین 15 تا 30 سال محاسبه شده است
عدم احتیاج به متخصص نیروگاههای خورشیدی احتیاج به متخصص عالی ندارد ومی توان آنها را بطور اتوماتیک بکار انداخت، درصورتیکه در نیروگاههای اتمی وجود متخصصین در سطح عالی ضروری بوده و این دستگاهها احتیاج به مراقبتهای دائمی و ویژه دارند.
کاربردهای غیر نیروگاهی از انرژی حرارتی خورشید شامل موارد متعددی می باشد که اهم آنها عبارتند از: آبگرم کن وحمام خورشیدی- سرمایش و گرمایش خورشیدی0آب شیرین کن خورشیدی-خشک کن خورشیدی- اجاق خورشیدی-کوره های خورشیدی و خانه های خورشیدی
الف)آبگرمکن خورشیدی – خشک کن خورشیدی- اجاق خورشیدی وخانه های خورشیدی
الف) آبگرمکن خورشیدی و حمام خورشیدی
تولید آب گرم مصرفی ساختمانها اقتصادی ترین روشهای استفاده از انرژی خورشیدی است. می توان از انرژی حرارتی خورشید جهت تهیه آب گرم بهداشتی درمنازل و امکان عمومی به خصوص در مکانهایی که مشکل سوخت رسانی وجود دارد استفاده کرد چنانچه ظرفیت ایسن سیستم ها افزایش یابد می توان از آنها درحمامهای خورشیدی نیز استفاده نمود...
تاکنون با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران تعداد زیادی آبگرم کن خورشیدی و چندین دستگاه حمام خورشیدی درنقاط مختلف کشور از جمله خراسان،سیستان وبلوچستان ویزد نصب و راه اندازی شده است.
سلولهای خورشیدی
88صفحه ورد قابل ویرایش
فقط 8000تومان
چکیده :
سلول خورشیدی به انگلیسی: solar cell یا photovoltaic cell یا photoelectric cell یک قطعه الکترونیکی حالت جامد است که انرژی نور خورشید را مستقیماً توسط اثر فوتوولتاییک به الکتریسیته تبدیل میکند.
سلولهای خورشیدی ساخته شده از ویفر سیلیکون، کاربرد بسیاری دارند. سلولهای تکی برای فراهم کردن توان لازم دستگاههای کوچکتر مانند ماشین حساب الکترونیکی به کار میروند. آرایههای فوتوولتاییک الکتریسیته بازیافتشدنیای را تولید میکنند که عمدتاً در موارد عدم وجود سیستم انتقال و توزیع الکتریکی کاربرد دارد. برای مثال میتوان به محلهای دور از دسترس، ماهوارههای مدارگرد، کاوشگرهای فضایی و ساختمانهای مخابراتی دور از دسترس اشاره کرد. علاوه بر این استفاده از این نوع انرژی امروزه در محلهایی که شبکه توزیع هم موجود است، مرسوم شدهاست.
امروزه انسان با پیشرفتهایی که در زمینههای مختلف کرده، نیازی روزافزون به انرژی پیدا کرده و این امر او را بر آن داشت تا با روشهای گوناگون انرژی مورد نیاز خود را کسب کند.
یکی از این روشها که طی ۲۰ سال اخیر، انسان از آن استفاده میکند، استفاده از باتریهای خورشیدی است. خورشید در هر ثانیه حدود ۱۰۰۰ ژول انرژی به هر متر مربع از سطح زمین منتقل میکند که با جمعآوری کردن آن میتوان انرژی مورد نیاز برای کارهای مختلفی را تأمین کرد.
فهرست
چکیده ..................................................................................................................................................................ه
فصل اول:شرح سلولهای خورشیدی .......................................................................................................................1
فصل اول:شرح سلولهای خورشیدی .......................................................................................................................2
1-1- مقدمه............................................................................................................................................................2
1-2- سلول خورشیدی: تبدیل فوتون به الکترون.....................................................................................................3
1-3 - سیلیکون چگونه سلول خورشیدی را می سازد؟.............................................................................................4
1-4- آناتومی سلول خورشیدی...............................................................................................................................5
1-5- تاثیر میدان الکتریکی در سلول PV................................................................................................................6
1-6- عملکرد سلول PV......................................................................................................................................7
1-7- ساختمان کلی سلول PV سیلیکون...............................................................................................................7
1-8- بلوک ساختمانی یک پنل خورشیدی : .......................................................................................................8
1-9- تئوری سلولهای خورشیدی: ....................................................................................................................9
1-10- کارایی سلولهای خورشیدی.....................................................................................................................9
1-11- قیمت سلولهای خورشیدی......................................................................................................................10
1-12- متریال سلولهای خورشیدی....................................................................................................................11
1-13- سلولهای خورشیدی سیلیکون کریستالی...................................................................................................11
1-14- سلولهای خورشیدی فیلم نازک...............................................................................................................12
1-15- کادمیوم تلوراید........................................................................................................................................13
1-16- کاپر ایندیوم گالیوم سلناید.........................................................................................................................13
1-17- گالیوم آرسناید چند اتصالی (gallium arsenide multijunction) .................................................14
1-18- رنگهای جاذب نور (light-absorbing dyes) یا DSSC...................................................................14
1-19- سلولهای خورشیدی نقطه کوانتومی (quantum dot solar cells) یا QDSC.............................14
1-20-سلولهای خورشیدی ارگانیک/پلیمری (organic/polymer solar cells) ...................................14
1-21- سلولهای خورشیدی فیلم نازک سیلیکونی (silicon thin films)........................................................15
1-22- طول عمر سلولهای خورشیدی..................................................................................................................15
فصل دوم:شرح انرژی خورشیدی و گرمایش خورشیدی .......................................................................................16
فصل دوم:شرح انرژی خورشیدی و گرمایش خورشیدی ........................................................................................17
2-1- انرژی خورشیدی..........................................................................................................................................17
2-2- انرژی دریافت شده از خورشید.......................................................................................................................18
2-3- وضعیت مناسب دریافت انرژی خورشیدی در ایران.........................................................................................18
2-4-کاربردهای انرژی خورشیدی.........................................................................................................................18 2-5- معماری و برنامهریزی شهری..........................................................................................................................19
2-6- حمل و نقل و اکتشاف...................................................................................................................................19
2-7- استفاده از نور روز (daylighting) ............................................................................................................19
2-8- گرمایش خورشیدی.......................................................................................................................................20
2-9- گرمایش آب.................................................................................................................................................20
2-10 -گرمایش، سرمایش و ونتیلاسیون..................................................................................................................20
2-11- تصفیه آب...................................................................................................................................................21 2-12- آشپزی.........................................................................................................................................................22
2-13-گرمایش فرآیندی.........................................................................................................................................22
2-14-تولید برق.....................................................................................................................................................23
2-15-تولید سوخت................................................................................................................................................23
2-16- روشهای ذخیره انرژی...............................................................................................................................24
فصل سوم: شرح کلکتور خورشیدی و انواع آن .......................................................................................................25
فصل سوم: شرح کلکتور خورشیدی و انواع آن .......................................................................................................26
3-1-کلکتور گرمایی خورشیدی.............................................................................................................................26 3-2- انواع کلکتورهای خورشیدی مورد استفاده در جمعآوری حرارت...................................................................27 3-3- کلکتور ذخیرهای یکپارچه (Integral collector storage) یا ICS.................................................27
3-4- کلکتورهای با صفحه تخت (flat plate collectors) .............................................................................28
3-5- کاربرد کلکتورهای صفحه تخت.....................................................................................................................31 3-6-کلکتورهای تیوب خلاء (evacuated tube collectors) .........................................................................31 3-7- مقایسه کلکتورهای صفحه تخت و تیوب تخلیه................................................................................................32 3-8-کلکتورهای گرمایش هوا.................................................................................................................................34
3-9- کاسه خورشیدی (solar bowl) ..............................................................................................................34
3-10- ناودانی سهمیگون (parabolic trough) .............................................................................................36
3-11- دیش سهمیگون (parabolic dish) .....................................................................................................36
3-12- برج قدرت (power tower) .................................................................................................................37
3-13- مزایای کلکتورهای تمرکزی.........................................................................................................................37
3-14- معایب کلکتورهای تمرکزی.........................................................................................................................37 3-15- استانداردهای کلکتورهای خورشیدی...........................................................................................................38 3-16- ترکر خورشیدی...........................................................................................................................................38 3-17- انواع کلکتورهای خورشیدی (solar collector) .....................................................................................41 3-18- نصب ثابت...................................................................................................................................................41 3-19- نصب زمینی شناور.......................................................................................................................................42 فصل چهارم: ترکرها ...............................................................................................................................................43 فصل چهارم: ترکرها ...............................................................................................................................................44 4-1- ترکرها...........................................................................................................................................................44 4-2- کلکتور ثابت/آینه متحرک.............................................................................................................................45 4-3- کلکتور متحرک.............................................................................................................................................45 4-4- ترکرهای فتو ولتاییک غیر تمرکزی (PV) ...................................................................................................46 4-5- ترکرهای فتو ولتاییک تمرکزی (CPV) .......................................................................................................46 4-6- الزامات دقت..................................................................................................................................................46
4-7- ترکرهای تک محوره....................................................................................................................................47
4-8-ترکرهای تک محوره افقی (HSAT) .............................................................................................................48
4-9- ترکرهای تک محوره عمودی (VSAT) ........................................................................................................48
4-10- ترکرهای تک محوره مایل (TSAT) ........................................................................................................49 4-11- ترکرهای تک محوره با تنظیم قطبی (PASAT) .......................................................................................49 4-12-ترکرهای دو محوره (dual axis trackers) ........................................................................................50
4-13-ترکرهای دو محوره نوک-مایل (TTDAT) ...............................................................................................51
4-14- ترکر دو محوره آزیموت-ارتفاعی (AADAT) .........................................................................................51
4-15- انتخاب نوع ترکر.......................................................................................................................................52 4-16- فتو ولتاییکهای تمرکزی چند آینهای (multi-mirror concentrating PV)................................52 4-17- ترکر اکتیو (Active tracker) ............................................................................................................52 4-18-ترکر خنثی(passive tracker) ..........................................................................................................53 4- 19 - ترکر کرونولوژیکال (chronological tracker) ..........................................................................55
4-20- ترکینگ دستی (manual tracking) ...............................................................................................55
4-21- معایب ترکرها............................................................................................................................................55
فصل پنجم: ناودانی سهمی گون و دیگر انواع سلول خورشیدی ...............................................................56
فصل پنجم: ناودانی سهمی گون و دیگر انواع سلول خورشیدی ..............................................................57
5-1- ناودانی سهمیگون......................................................................................................................................57
5-2- عملکرد ناودانی سهمیگون......................................................................................................................57
5-3- طراحی ناودانی سهمیگون..........................................................................................................................58
5-4- هلیوستات...................................................................................................................................................59
5-5- روشنایی خورشیدی هایبریدی......................................................................................................................60
5-6- گرمایش خورشیدی آب.............................................................................................................................61
5-7- ملزومات طراحی سیستم.................................................................................................................................61
5-8- حفاظت از یخزدگی......................................................................................................................................63 5-9-حفاظت از افزایش بیشگرم شدن....................................................................................................................64 5-10 انواع سیستمهای گرمایش آبی خورشیدی.....................................................................................................65 5-11- سیستمهای خنثی و فعال................................................................................................................................65 5-12 -کلکتورهای مورد استفاده در سیستمهای خانگی SWH مدرن......................................................................67 5-13- برج مکشی خورشیدی.................................................................................................................................70
5-14- طراحی برج مکشی خورشیدی......................................................................................................................71
5-15-عملکرد برج مکشی خورشیدی....................................................................................................................72
5-16- تهویه مطبوع خورشیدی...............................................................................................................................72
5-17- تهویه مطبوع مدار باز خورشیدی (open-loop) به وسیله خشککنها........................................................73
5-18- سرمایش خورشیدی خنثی (passive solar cooling).............................................................................74
5-19- سیستم جذبی لوپ بسته خورشیدی (solar closed-loop absorption)...............................................74
5-20سرمایش خورشیدی فتو ولتاییک (PV)...........................................................................................................75
منابع ......................................................................................................................................................................