بخشی از مقاله
چکیده
انرژی خور شیدی به عنوان منبع ا صلی تمامی انرژیهای موجود در زمین، یکی از منح صر به فردترین منابع انرژیهای تجدیدپذیر بهشمار میرود. در این پروژه، آون هایی از نوع جعبهای و تمرکزگرای ساخته شد و عملکرد آنها از طریق مقایسه دیفرانسیل دمایی یا به یا افزایش یا کاهش گرمایی در یک بازه زمانی خاص مقایسه شد. در ساخت آون خورشیدی تمرکز گرا از ورق استیل و طرح مخروطی با محور کانونی حاوی آب ا ستفاده گردید. در ساخت آون جعبه ای هم از جعبه مقوایی با منعکس کننده آینه ای ا ستفاده شد.
میزان آب موجود در هر دو آون 200 سی سی در نظر گرفته شد. دمای محیط در این دو روز بترتیب ترتیب 36/4 و 34 درجه سانتی گراد بود. افزایش دمای آب طی دو روز در تابستان با فاصله زمانی نیم ساعته ثبت گردید. نتایج مقایسه نشان داد که دیفرانسیل دمایی در آون تمرکز گرا در تمام بازه های زمانی نزدیک به ظهر - ساعت 11 صبح تا 2 ب. ظ. - بالاتر از دیفرانسیل دمایی در آون جعبه ای است. در بازه نیم ساعت مانده به ظهر - تقریبا ثابت و نزدیک به 1/5 است. در حالیکه دیفرانسیل دمایی برای آون جعبه ای در تمام بازه نزدیک ظهر 0/3 و تقریبا ثابت است. البته، انتظار می رود آون جعبه ای برای ساعات اولیه صبح و بعدازظهر بخاطر استفاده بهینه تر از تابش پخش شده خورشیدی عملکرد بهتری داشته باشد.
مقدمه
انرژی به عنوان عامل اساسی در بهبودکیفیت زندگی بشر، همانند سایر استراتژی های دیگر بیان شده است. در گذشته، تنها استفاده درست از منابع وسیع سوخت های فسیلی مد نظر بوده است.
منابع انرژی به طور کلی به دو دسته تجدید پذیر و تجدید ناپذیر تقسیم می شوند. سوخت های فسیلی به عنوان یکی از منابع انرژی های تجدید ناپذیر دارای مزایایی است شامل - 1 این انرژی ها در دسترس بوده و به راحتی می توان آن را حمل و نقل و تهیه کرد. - 2 این انرژی ها ارزان هستند. از سوی دیگر، به عنوان یک عیب بزرگ، با استفاده از سوخت های فسیلی، سالانه چندین تن گازهای سمی را در جو زمین رها می شود.
در کنار گازهای سمی، از سوختن همه ی انواع سوخت های فسیلی، گاز دی اکسید کربن تولید می شود، با اینکه دی اک سید کربن یک گاز غیر سمی ا ست اما وجود آن در جو زمین اثر گلخانه ای دا شته و به طور نگران کننده ای باعث گرم شدن زمین گردیده است. وجود این گونه از معایب، موجب شده است کشور های توسعه یافته در جهت بهره برداری از منابع انرژی های تجدید پذیر گام بردارند
کشور ایران دارای پتانسیل بالایی در زمینه انرژی های تجدید پذیر است که با توجه به مسائل زیست محیطی و پایان پذیری منابع فسیلی، کشور هایی نظیر ایران که از لحاظ منابع نفت و گاز غنی میباشند، نباید به این منابع تکیه کنند. همچنین بایستی سیاست های جامعی در حوزه ی انرژی در نظر گرفته و اقدام به برنامه ریزی و اجرای طرح هایی به منظور استفاده از انرژی های جایگزین نمایند
به انرژی های نا شی از فرآیند های طبیعی که مداوم تجدید می شوند، انرژی تجدید پذیر میگویند،انرژی حا صل از خور شید، باد، زیست توده، زمین گرمایی، انرژی آبی، جزر و مد، ، سوخت های زیستی مایع از جمله انرژی های تجدید پذیرند.
از جمله مهمترین، انرژیهای تجدید پذیر، انرژی باد است. این انرژی از لحاظ جغرافیایی گسترده و در عین حال به صورت پراکنده و غیر متمرکز محسوب می شود که تقریبا همیشه در دسترس و قابل بهرهبرداری نیست
انرژی زمین گرمایی، نیز از جمله انرژیهای تجدید پذیر است. انرژی حرارتی که در پوسته جامد زمین وجود دارد، انرژی زمین گرمایی نامیده می شود. مرکز زمین منبع عظیمی از انرژی حرارتی است که به شکل های گوناگون از جمله فوران های آتشفشانی، آب های گرم و یا به واسطه خاصیت رسانایی به سطح آن هدایت می شوند. به طور کلی مناطقی از زمین که دارای سه ویژگی مهم زیر با شند می توانند دارای پتان سیل خوب جهت بهره برداری از انرژی زمین گرمایی با شند: اول اینکه، دارای منبع حرارتی با شند. دسترسی به سیال حد واسط وجود داشته باشد و در درجه سوم، زمینی که به منبع حرارتی دسترسی دارد متخلخل باشد.
بنابراین فقط مناطق خاصی از زمین دارای پتانسیل زمین گرمایی می باشند که منطبق بر مناطق آتشفشانی و زلزله خیز جهانی اند
انرژی آبی از دیگر منابع انرژی های معمول تجدید پذیر است. دریا ها و اقیانوس ها با عوامل گوناگون فیزیکی، انرژی را دریافت و ذخیره نموده و سپس آن را از دست می دهند. این انرژی به صورت موج، جزر و مد، اختلاف درجه حرارت آب است که می توان از هر یک از آن ها بهره برداری کرد
خور شید، منبع عظیم انرژی است و همچنین منشأ تمام انرژی های دیگر است. بر اساس برآورد های علمی ، حدود 600 میلیون سال از حیات این منبع عظیم می گذرد و در هر ثانیه 4/2 میلیون تن از جرم خورشید به انرژی تبدیل می شود
انرژی خور شیدی دارای کاربردهای نیروگاهی و غیر نیروگاهی ا ست . - Garg, 2012 - تأ سی ساتی که با ا ستفاده از آنها بتوان انرژی جذب شده حرارتی خورشید را به الکتریسیته تبدیل کرد، نیرو گاه های حرارتی خورشیدی نامیده می شود. این تأسیسات بر اساس انواع متمرکزکننده های موجود بر حسب شکلهای هندسی به سه دسته تقسیم می شوند:
الف - نیروگاه هایی که گیرنده آنها آینه های سهموی ناودانی هستند - شلجمی باز -
ب - نیروگاه های که گیرنده آنها بشقابی سهموی - دیش - می باشد. - شلجمی بشقابی -
ج - نیروگاه های که گیرنده آنها در یک برج قرار دارد و نور خورشید توسط آینه های بزرگی به نام هلیوستات به آن منعکس می شود. - دریافت کننده مرکزی - . کاربرد های غیر نیروگاهی شامل موارد گوناگونی است که از جمله مهمترین آن ها عبارتند از: آبگرم کن و حمام خورشیدی، گرمایش و سرمایش ساختمان و تهویه مطبوع خورشیدی، آب شیرین کن خو.رشیدی، خشک کن خورشیدی، اجاق های خورشیدی، کوره خورشیدی و خانه های خورشیدی
ایران کشوری است که در بین مدار های 29 تا 31 درجه شمالی قرار گرفته است و و بیش از دو سوم آن دارای تابش خورشیدی برای 300 روز در سال به میزان متوسط 5/5-4/ 5 کیلووات ساعت بر متر مربع در روز می باشد - شکل . - 1 این مقدار بالاتر از میزان متوسط جهانی است. ایران به عنوان یکی از کشورهای با پتانسیل بالا در زمینه بهره گیری از انرژی خورشیدی معرفی شده است
شکل - 1 میزان تابش انرژی خورشید و پتانسیل بهروه وری از آن در کشور ایران
در این پروژه، دو نوع آون یا اجاق خورشیدی - نوع جعبه ای و نوع تمرکز گرا - طراحی و ساخته شد و عملکرد آنها با هم مقایسه گردید. ا صول کار آون خور شیدی، جمع آوری پرتو های م ستقیم خور شیدی در یک نقطه کانونی و افزایش دما در آن نقطه ا ست. امروزه طرح های متنوعی از آون های خورشیدی وجود دارد . استفاده از این اجاق ها به خصوص در مناطق شرقی کشور ایران که با مشکل کمبود ساخت مواجه می باشند، بسیار مفید خواهد بود.
