ارس فایل » پایان نامه تكنولوژی انرژی خورشيدی و طراحی و محاسبه آن در دستگاه‌های خانگی و صنعتی
هیچ چیز در زیر خورشید زیباتر از بودن در زیر خورشید نیست. (باخ‌من)
ضمانت بازگشت
فایل های تست شده
پرداخت آنلاین
تضمین کیفیت
دانلود فوری

قیمت فایل : 5900 تومان

نوع فایل : پایان نامه تعداد صفحات : 198 حجم فایل (مگابایت) : 4 فرمت فایل : ورد نرم افزارهای مورد نیاز : Microsoft office
<span itemprop="name">پایان نامه تكنولوژی انرژی خورشيدی و طراحی و محاسبه آن در دستگاه‌های خانگی و صنعتی</span>

پایان نامه تكنولوژی انرژی خورشيدی و طراحی و محاسبه آن در دستگاه‌های خانگی و صنعتی

 

مقدمه

 

تحقيقات و اختراعات و بهره گيري از انرژي هاي مختلف، از اساسي ترين و مهمترين گامهايي هستند كه انسانها در طول تاريخ در راه پيشرفت جوامع خود برداشته اند. رشد علم و صنعت و فن آوري در جهان امروز، روشهاي مختلف استفاده از انرژي را كه در دوران قبل از انقلاب صنعتي معمول بوده دگرگون كرده، و شناخت منابع انرژي هاي جديد، تحولي عظيم در توسعه صنعتي و تكامل اجتماعي بشر به وجود آورده است.

خورشيد عامل و منشأ انرژي هاي گوناگوني است كه در طبيعت موجود است از جمله: سوختهاي فسيلي كه در اعماق زمين ذخيره شده اند، انرژي آبشارها و باد، رشد گياهان كه بيشتر حيوانات و انسان براي بقاي خود از آنها استفاده مي كنند، مواد آلي كه قابل تبديل به انرژي حرارتي و مكانيكي هستند، امواج درياها، قدرت جزر و مد كه براساس جاذبه و حركت زمين بدور خورشيد و ماه حاصل مي شود، اينها همه نمادهايي از انرژي خورشيد هستند. انرژي هسته اي را مي توان يك استثناء كلي دانست، با اينكه امروزه يكي از منابع مهم توليد انرژي در جهان شناخته شده است. انرژي اتمي احتياج به فن آوري بسيار پيشرفته و پرهزينه دارد كه در موقع استفاده از آن، خطرات احتمالي و مضرات آنرا نيز بايد مدنظر داشت. با مطالعه در تاريخ انسانها، مشاهده مي شود كه انرژي قابل استفاده براي انسان نخستين، تنها قدرت بدني او بود. مدتها گذشت تا توانست با رام كردن حيوانات و به خدمت گرفتن ساير انسانها و همچنين سوزاندن درختان، احتياجات خود را برطرف كند. بالاخره انسان با دستيابي به منابع سوختهاي فسيلي مثل ذغال سنگ و نفت و گاز قدرت مادي خويش را به طرز بيسابقه اي افزايش داد.

استفاده از قدرت باد در آسيابها و توربين ها، و كشتيراني و بكارگيري انرژي آب در چرخها و توربينهاي آبي، پس از گسترش معمولمات علمي و فن آوري بشر امكان پذير شد.

دستيابي به قوانين فيزيكي و اصول علمي انرژي هاي مختلف و نحوه استفاده هاي گوناگون از آنها، زندگي بشر را راحت تر و طرز فكر او را متوجه ماديات ساخت.

وابستگي شديد جوامع صنعتي به منابع انرژي بخصوص سوختهاي نفتي و بكارگيري و مصرف بي رويه آنها، منابع عظيمي را كه طي قرون متمادي در لايه هاي زيرين زمين تشكيل شده است تخليه مي نمايد. با توجه به اينكه منابع انرژي زيرزميني با سرعت فوق العاده اي مصرف مي شوند و در آينده اي نه چندان دور چيزي از آنها باقي نخواهد ماند، نسل فعلي وظيفه دارد به آندسته از منابع انرژي كه داراي عمر و توان زيادي هستند روي آورده و دانش خود را براي بهره برداري از آنها گسترش دهد.

خورشيد يكي از دو منبع مهم انرژي است كه بايد به آن روي آورد زيرا به فن‌آوري‌هاي پيشرفته و پرهزينه نياز نداشته و مي تواند بعنوان يك منبع مفيد و تأمين كننده انرژي در اكثر نقاط جهان بكار گرفته شود. بعلاوه استفاده از آن برخلاف انرژي هسته اي، خطر و اثرات نامطلوبي از خود باقي نمي گذارد و براي كشورهائيكه فاقد منابع انرژي زيرزميني هستند، مناسبترين راه براي دستيابي به نيرو و رشد و توسعه اقتصاد مي باشد.

ايران با وجود اينكه يكي از كشورهاي نفت خيز جهان بشمار مي رود و داراي منابع عظيم گاز طبيعي نيز مي باشد، خوشبختانه بعلت شدت تابش خورشيد در اكثر مناطق كشور، اجراي طرحهاي خورشيدي الزامي و امكان استفاده از انرژي خورشيد در شهرها و شصت هزار روستاي پراكنده در سطح مملكت، مي تواند صرفه جويي مهمي در مصرف نفت و گاز را به همراه داشته باشد.

فن آوري ساده، آلوده نشدن هوا و محيط زيست و از همه مهمتر ذخيره شدن سوختهاي فسيلي براي آيندگان،‌ يا تبديل آنها به مواد و مصنوعات پر ارزش با استفاده از تكنيك پتروشيمي، از عمده دلايلي هستند كه لزوم استفاده از انرژي خورشيد را براي كشور ما آشكار مي سازند.

تبديل انرژي خورشيد بهر شكلي مطلوب مي باشد ولي امكانات اقتصادي طرحهاي مختلف بايد دقيقاً سنجيده شوند. امروزه استفاده از انرژي حرارتي خورشيد براي گرم كردن منازل، از لحاظ فن آوري امكانپذير مي باشد. از نظر اقتصادي نيز بعلت افزايش روزافزون قيمت سوختهاي فسيلي و ساير منابع انرژي و تلاش متخصصين در كاهش هزينه مواد اوليه و لوازم مورد نياز براي جمع آوري حرارت و پرتوهاي خورشيدي محققين و دانشمندان را در جهت مطالعه و بهينه سازي سيستمهاي خورشيدي تشويق نموده و به پيشرفتهاي مهمي نيز دست يافته اند. مراكز و سازمانهاي معتبر علمي و پژوهشي جهان نيز همه ساله سمينارها و كنفرانسهاي مختلفي را در رابطه با مسائل انرژي، بخصوص انرژي خورشيدي تشكيل داده و تبادل اطلاعات از پژوهشهاي جديد را ممكن مي سازند. اميد است در ايران نيز تشكيل چنين سمينارها و سخنرانيها، مردم را با روشهاي استفاده از انرژي خورشيدي آشنا ساخته و كاربرد آنها را ميسر سازد.

 

تاريخچه

 

شناخت انرژي خورشيدي و استفاده از آن براي منظورهاي مختلف، بزمان ماقبل تاريخ باز مي گردد شايد به دوران سفاليگري، در آن هنگام روحانيون معابد به كمك جامهاي بزرگ طلائي سيقل داده شده و اشعه خورشيد، جهت روشن كردن آتشدانهاي محراب استفاده مي كردند، و يا در دوران فراعنه مصر در دوره آمنوفيس سوم (سالهاي ۱۴۱۹-۱۴۵۵ قبل از ميلاد) بر اثر تابش خورشيد بر مجسمه هاي ناطق، هواي داخل آنها گرم و مجسمه ها بصدا در مي آمدند، همچنين بالاي مقبره ممنن پسر آمنوفيس پرنده اي نصب كرده بودند كه بوسيله تابش خورشيد صبحگاهي، پرنده به صدا در مي آمد.

مهمترين روايتي كه در رابطه با استفاده از تابش خورشيد بيان شده داستان ارشميدس دانشمند و مخترع بزرگ يونان قديم (سالهاي ۲۱۲-۲۸۷ ق-م) مي باشد كه ناوگان روم را با استفاده از انرژي حرارتي خورشيد به آتش كشيد. گفته مي شود كه ارشميدس با نصب تعداد زيادي آئينه هاي كوچك مربعي شكل در كنار يكديگر كه روي يك پايه متحرك قرار داشته است اشعه خورشيد را از راه دور روي كشتيهاي روميان متمركز ساخته و باين ترتيب آنها را به آتش كشيده است. بهمين علت از ارشميدس به عنوان بنيانگذار استفاده از تابش خورشيد نام مي برند درحاليكه منابع مصري قديميتر از آنست.

روميان در تاريخ مي نويسند كه آنها مغلوب يك نيروي نامرئي شدند و اعتقاد پيدا كرده بودند كه با خدايان در حال جنگ هستند. سوال اين است كه آيا ارشميدس اطلاعات كافي درباره علم اپتيك داشته و يا از روش ساده اي براي متمركز كردن اشعه خورشيد در يك نقطه استفاده كرده است. گويا اين دانشمند كتابي بنام آئينه‌هاي آتش‌زا نوشته بود ولي متأسفانه نسخه اي از آن جهت روشن شدن مطلب موجود نيست. شايد اين كتاب در حمله ايكه چند سال بعد بوسيله روميان انجام و باعث فتح يونان گرديد نابوده شده باشد زيرا كه در اين حمله روميها خود ارشميدس را هم كشتند.

 

منابع و مآخذ:

 

۱- H. Y. B. Mar, J. H. Lin, P B. Zimmer, R. E. Peterson, and J. S. Gross, Optical Coatings for Flat Plate Solar Collection. Final Report, 16 Sept 1974 to 16″Sept 1975. Available NTIS.

۲- J. H. Lin, Opr+rrri_atiun of Coatings for Flat Plate Solar Colleetur.s, Phase 11. January 1977. Available NTIS.

۳- John C. Ward, personal communication.

۴- H. C. Hottel and B. B. Woertz, “The Performance of Flat-Plate Solar-Heat Collectors,” Trans. ASAME, 91-104 (February 1942).

۵- T. Tani, S. Sawata, T. Tanaka, and T. Horigome, A Terrestrial Solar Thermal Energy Power System, 1975 ISES meeting, Los Angeles.

۶- H. Tahor, Research on Optics of Selective Surfaces, Finat`lteport on Contract AF61 (052)-279, May 1963.

۷- H. Tahor et al., Further Streclie.c on Selective Black Coatinpc, P.:r’er Sf46, U.N. Conf. on New Sources of Energy, Rome; August 1961.

۸- Teuvo Santala, Selective Inte’rmetallic Compound Surfaces, 1975 ISIS meeting, Los Angeles.

۹- ۱٫ A. Dul)ie and W. A. Heckman, Solar Uu r;; r Thermal Processes. New York Wiley, 1974.

۱۰- F. F. Simon and F. II. Bu yco, Outdoor flat-plate collector perJornnutr•e prcfir i.-n from viletr simulator to ct data. AIAA 10th I hermal Physic, Con!:rcncc, l’,pct No. 75-741, Denver. 1975.

۱۱- S. A. Klein, W. A. Beckman, and J. A. I)u lie, ”A design proetdrlre for heating systems.” Solar Enerev /8. 113 127 119761.

۱۲- P. J. Lunde, .’Seasonal solar collector prrforntance kith ntarnnum storage.’. AS’HR IF Journal (Noventhcr 1977).

۱۳- نگرشي بر سيستمهاي استفاده از انرژي خورشيدي، نويسنده: دكتر مجيد رئوفي‌راد.

۱۴- مهندسي گرما خورشيدي – تأليف پيتر جي لاند، ترجمه و تأليف: دكتر حسين پناهنده – دكتر اردشير گويري

۱۵- آفتاب و نيرو (نيروگاه جديد خورشيدي)، تأليف: مهندس هومان فرزاد.

۱۶- راهنماي طرحهاي انرژي خورشيدي در ايران، پژوهشي براي سازمان پژوهشهاي علمي و صنعتي ايران، پژوهشكر و مؤلف – اصغر حاج سقطي.

۱۷- اصول و كابرد انرژي خورشيدي، تأليف: اصغر حاج سقطي

 

فهرست

 

مقدمه. ۱

تاريخچه .     ۴

زمين و انرژي خورشيدي.    ۹

وضعيت انرژي در ايران.     ۱۵

زواياي خورشيدي.             ۲۰

وسايل اندازه گيري تابش خورشيدي.۴۱

انرژي خورشيدي و مقايسه‌ي آن با انرژي هاي ديگر      ۴۶

انواع تكنولوژي هاي انرژي خورشيدي.۵۳

تابش خورشيد.                               ۶۰

عملكرد سلول هاي خورشيدي.            ۷۳

ذخيره سازي انرژي.                       ۸۵

سيستم هاي گرما خورشيدي.  ۱۰۶

آبگرمكن خورشيدي براي گرمايش ساختمان و مصرف ۱۱۳

آبگرمكن خورشيدي براي گرمايش و سرمايش    ۱۱۶

سيستم هاي تهيه‌ي آب شيرين خورشيدي   ۱۱۸

طراحي و محاسبات آبگرمكن خورشيدي    ۱۴۳

محاسبات دستگاه آب شيرين كن خورشيدي     ۱۶۱

سيستم هاي خشك كن خورشيدي.۱۶۵

سيستم هاي سرد كننده خورشيدي.۱۷۹

اولين ساختمان خورشيدي در ايران .۱۸۴

منابع و مآخذ.         ۱۹۷

قیمت فایل : 5900 تومان

دسته بندی : تاريخ : ۹ شهریور ۱۳۹۶ به اشتراک بگذارید :