آب گرمکن های خورشیدی

انرژی خورشید  منبع بی کران، قابل دسترس، رایگان و تجدیدپذیري است که استفاده از آن به میزان قابل توجهی از وابستگی ما به منابع تجدید ناپذیر انرژی(سوخت هاي فسيلي) می کاهد و گام بسیار موثری در امر حفاظت از محیط زیست، ذخیره منابع انرژی و گره گشای مسائل اقتصادی کشور خواهد بود.با توجه به موقعیت جغرافیائی ایران، مناطق وسيعي از کشور از شدت تابش بسیار بالایی برخوردار است و با افزایش روزافزون هزینه سوخت های فسیلی و انرژی برق، وقت آن است که از منابع نامحدود، پاک و رایگان انرژی های تجدید پذیر از قبیل انرژی خورشیدی به طور بسیار گسترده و وسیع استفاده نمائیم.

 

استفاده از آبگرمكن هاي خورشيدي، سیکل سرمايش خورشیدی، سيكل هيبريدي پكيج خورشيدي و گازي ، آب شيرين كن هاي خورشيدي و مولدهای الکتریکی خورشیدی،  بهترین روش ها در بهینه سازی مصرف انرژی و جلوگيري از استفاده بي رويه از سوخت هاي فسيلي و ديگر انرژي ها مي باشد.

آب گرمکن های خورشیدی یکی ازموثرترین طرح های استفاده عمومی و آسان از انرژی خورشید برای تأمین آبگرم مصرفی در بخش خانگی و صنعتی است، بطوریکه دمای سطح کولکتورهای جاذب انرژی خورشیدی تاحدود 100 درجه سانتی گراد و دمای آبگرم تولیدی در مدلهای با راندمان بالا تا حدود نقطه جوش آب افزایش می یابد.

این فرایند تامین انرژی به حدی موثر و کارآمد است که حتی کشوری مثل آلمان که یکی از کشورهای واقع در بخش شمالی اروپاست، دارای اولین تکنولژی آبگرمکن های خورشیدی و از پیشروترین تولیدکنندگان آن است.

اجزاء اصلی آب گرمکن خورشیدی ترموسیفونی عبارت است از:

·         کلکتور تخت خورشیدی

·         منبع  عايق شده ذخیره آب گرم

·         پایه نگهدارنده و اتصالات مربوطه و منبع انبساط بسته

کلکتورهای تخت خورشیدی با بهره گیری از بهینه ترین ورق های جاذب و عایق بندی مناسب، انرژی خورشید را توسط صفحه های جاذب مخصوص آلومنیومی جذب نموده و با تبدیل انرژي تابشي به انرژي گرمايي و انتقال همزمان این گرما به آب یا سيال عامل، مقدمات ذخیره آن را در مخزن فراهم می کند.

در طرح آب گرمکن های خورشیدی همواره یک مکانیزم کمکی(Back Up)به عنوان تأمین کننده انرژی گرمایی مورد نیاز برای شرایطی که شدت تابش به میزان کافی وجود ندارد (شرایط ابری، بارانی و برفی) استفاده می شود، در اینجا سیستم کمکی، استفاده از پکیج های گازسوز دیواری است که با بکارگیری طرح ترکیبی آب گرمکن خورشیدی، مصرف سالانه انرژی پکیج گازسوز دیواری حداقل شصت تا هفتاد درصد کاهش می یابد. این بدان معنی است که علاوه برصرفه جویی قابل توجه در مصرف انرژی، طول عمر پکیج به دلیل کارکرد کمتر، به شدت افزایش می یابد.قابل ذكر است كه ميزان صرفه جويي انرژي در استفاده از هر متر مربع كلكتورهاي تخت خورشيدي معادل يك ليتر نفت در روز براي 365 روز سال مي باشد بنابر این علاوه بر کاهش قابل توجه هزینه های مصرف انرژی خانوار در سال، ذخایر انرژی های تجدید ناپذیر نیز در راستای حفظ محیط زیست حفاظت می گردد.

یخچال خورشیدی( توليد سرما از انرژي خورشيدي)

 پروژه ديگري كه از نظر سيكل ترموديناميكي بسيار با ارزش مي باشد توليد سرما از انرژي خورشيدي توسط كلكتورهاي تخت و سيكل چيلر ابزوربشن در ظرفيت 5 الي 10 تن برودتي است كه بسيار مناسب و كارا براي اقليم هاي گرم و خشك و حتي گرم و مرطوب مي باشد. در اين روش انرژي سرمايي در كاركرد يك سيكل سرمايش جذبي كه توسط انرژي گرمايي (حاصل از سيكل خورشيدي) فعال مي گردد بوجود مي آيد كه علاوه بر استفاده از انرژي خورشيدي منشاء بروز تحولات زيست محيطي و اقتصادي شايان توجه مي باشد.

در حال حاضر دانش فني ساخت تك تك اجزای سيكل سرمايش خورشيدي و نحوه نصب و راه اندازي و بكارگيري آن خصوصاً با توجه به زاویه تابش خورشید در کشور موجود است.

کارهای خورشيدی

کارهای خورشيدی

کليه فرايندهای رشد و توليد در زمين با کمک انرژی خورشيدی انجام ميشود .

نيازی نيست که در همه جا ، انرژی خورشيدی را به حرارت و يا برق تبديل کرد . چون خورشيد نخستين سرچشمه حيات بر روی زمين است ، کافيست که کارهای ما به آن وابسته باشد . از سوئی ديگر تجمع نصب تأسيسات مصنوعی خورشيدی در يک منطقه موجب تغيير اقليم طبيعی آن مکان ميشود که بايد از اينکار پرهيز نمود .

کارهای خورشيدی همگی نياز به زمين دارند تا آفتاب بر آن بتابد ، باد بر آن بوزد و باران بر آن ببارد .

اگر شغل ما درست متناسب با اقليم منطقه ای که ساکن هستيم ، وابسته به خورشيد باشد و ضمناً زمين کافی هم در اختيار داشته باشيم ، يک شغل پايدار ، بسنده و بسيار مفيد خواهيم داشت .

کارها کدامند ؟

کشاورزی ؛

کشاورزی يک کار خورشيدی است و در صورتی منفعت دارد که داده های ورودی مطابق با آب و هوای منطقه ، درست انتخاب و بهره برداری شده باشند .

درختکاری و جنگلداری ؛

کاشت ، داشت و برداشت در درختکاری و جنگلداری را نبايد آسان گرفت بلکه دقت در انواع سازگار با اقليم و مقاوم در مقابل آفتهای موجود در منطقه ، از اهميت بسزائی برخوردار است . به اين نکته هم بايد دقت کرد که استفاده از انواع درختان متداول بصورت اپيدمی در هر منطقه کار درستی نيست و در درختکاری بايد به تنوع و همچنين نيازهای اساسی زندگی انسان توجه شود .

بايد توجه داشت که گياهان همانند انسان و ساير جانوران ، نياز به غذا دارند و هرآنچه که از گياهان برداشت ميکنيم بايد بصورت کود ، به زمين بدهيم .

مرتع داری ؛

مرتع برای تهيه علوفه جهت حيوانات اهلی چه بصورت چراگاه و چه بصورت مزرعه ای که درو ميشود ، از جمله کارهای وابسته به خورشيد است .

کشتهای گلخانه ای ؛

اين صنعت همان کشاورزی با کنترل دقيق ورودی ها و خروجی هاست که در سالهای اخير بسيار متداول شده و مزيت آن افزايش بهره وری در سطح ثابت است . کسانی که از زمين کمتری برخوردار هستند ، ميتوانند محصولات کشاورزی را از اين روش بدست آورند .

کود سازی ؛

با استفاده از ضايعات کشاورزی و همچنين گياهان هرز بروشهای خشک کردن و تخمير کردن ، کود مناسب برای نقاط مورد نظر در کارهای کشاورزی و باغداری را تهيه نمود . گسترش اين صنعت موجب کاهش مصرف کودهای شيميائی که آلاينده و مضر هستند ، ميشود .

ذغال يابی ؛

با استفاده از شاخه های هرس شده و همچنين درختانی که به دير زيستی رسيده اند ، در کوره های ويژه ای ذغال تهيه ميشود . ذغال سوخت سنتی مردم در سراسر جهان بوده و هم امروز نيز ميتواند با شيوه های مدرنتری مورد استفاده قرار بگيرد .

خاکستری که در کار تهيه ذغال بدست می آيد ، ذباله نيست بلکه هم بعنوان کود و هم محلول رقيق آن برای دفع آفات نباتی قابل استفاده است .

صنايع تخميری ؛

مانند توليد سرکه و الکل و تخمير خميرهای نان و شيرينيجات که در فرايند توليد ، به انرژی نياز دارند ، ميتوان اين انرژی را در سالنی شبيه به گلخانه و يا از طريق ايستگاه انرژی خورشيدی تأمين نمود .

خشک کنی ؛

تقريباً نصف کار دنيا را خشک کنها انجام ميدهند . برای نگهداری غذا ، با استفاده از حرارت خورشيد بطور روزانه و يا روش شبانه روزی ، ميتوان محصولات کشاورزی و دامی را خشک و يا تغليظ نمود . در امور صنعتی و خدماتی بيشماری از خشک کن استفاده ميشود که ميتوان انرژی مورد نياز آنها را از ايستگاههای حرارتی خورشيدی شبانه روزی تأمين نمود .

جوجه کشی ؛

با استفاده از انرژی حرارتی خورشيد بطور شبانه روزی ميتوان دستگاههای ستر و هچر جوجه کشی را تغذيه نمود .

استخراج املاح ؛

با استفاده از انرژی حرارتی خورشيد ، ميتوان املاح موجود در آب دريا را استخراج نمود .

آب شيرين ؛

با استفاده از انرژی حرارتی خورشيد ، ميتوان آب دريا را جهت آشاميدن و حتی در مقياس آبياری مزارع ، شيرين نمود .

آبخيز داری ؛

هرچند که نگهداری بخشی از آب باران با استفاده از مخازن کوچک ، از طريق انرژی خورشيدی انجام نميشود وليکن در اراضی کم آب که در آنها مبادرت به کار کشاورزی کرده ايم و از خورشيد برای فتو سنتز استفاده ميکنيم ، نگهداری مقاديری از آب در فصل بارندگی برای فصول خشک ، ضروری است .

نيروگاه بادی ؛

نصب توربين بادی برای تهيه گشتاور مکانيکی برای انجام بسياری از امور مانند ؛ آبکشی ، آسياب و توليد برق بخصوص در اراضی نزديک به سواحل ، بسيار مقرون به صرفه است . ما دو نوع توربين بادی را طراحی کرده ايم که ضريب بهره بالائی دارند و در مقابل طوفان مقاوم هستند .

هزارن کار ديگر را ميتوان با استفاده از انرژی خورشيدی انجام داد و مزيت تکيه بر خورشيد ، کاهش هزينه های توليد و امکان توليد در مکانهائی است که بلا اسفاده مانده بودند .

علت انتشار اين موارد ، تبليغ و گسترش مشاغل مستقل است که موجب ارتقاء احساس شرف و بهبود رفتار و اخلاق در جامعه ميشود .

On Grid متصل به شبکه برق ( تزریق به شبکه ) (نیروگاه کوچک خورشیدی)

تامين انرژي الكتريكي مورد نياز يكي از كاربردهاي متنوع سيستم های خورشيدي است كه به آن سيستم فتوولتائيك مي گويند .

سيستم هاي فتوولتائيك به دو صورت مستقل (Stand-alone) و يا تزريق به شبكه (Grid-Connected) استفاده مي شوند .

سيستم هاي فتوولتائيك تزريق به شبكه (Grid-Connected) عموماً در مناطقي كاربرد دارند كه دسترسي به شبكه برق ميسر مي باشد و اين سيستم ها بعنوان نيروگاههاي مستقل با توليد روزانه (در مواقع تابش خورشيد) مورد استفاده قرار مي گيرند .

ظرفيت اين نيروگاهها مي تواند از حداقل 1000 وات تا چندين مگاوات برحسب نياز و ميزان فضاي موجود جهت نصب پانل ها تغيير نمايد و در هر زمان بر حسب ضرورت بدون تغيير بنيادي در سيستم هاي قبلي نصب شده ظرفيت آن افزايش يابد .

قابليت هاي عمده سيستم هاي فتوولتائيك تزريق به شبكه عبارتند از :

–        امكان نصب و راه اندازي با حداقل ظرفيت و سرمايه گذاري

–        امكان نصب و راه اندازي بصورت پراكنده و در هر نقطه شبكه توزيع

–        عدم نياز به سرمايه گذاري اوليه بالاجهت احداث نيروگاه

–        عدم آسيب پذيري و قطع شبكه در صورت خارج شدن يك يا چند سيستم از شبكه

–        عدم نياز به نگهداري ، تعمير و كنترل سيستم

–        پيك زدايي از بار شبكه برق با توجه به حداكثر ميزان توليد سيستم در نيمه روز

–        افزايش ظرفيت سيستم بدون تغيير تجهيزات نصب شده قبلي

–        امكان استفاده در شبكه هاي مصرف داخلي (مانند مجتمع ها) و يا شبكه برق سراسري

–        كاهش هزينه هاي مصرف برق با توجه به ميزان توليد داخل در شبكه هاي خصوصي

 

انرژی خورشیدی

انرژی خورشید  منبع بی کران، قابل دسترس، رایگان و تجدیدپذیري است که استفاده از آن به میزان قابل توجهی از وابستگی ما به منابع تجدید ناپذیر انرژی(سوخت هاي فسيلي) می کاهد و گام بسیار موثری در امر حفاظت از محیط زیست، ذخیره منابع انرژی و گره گشای مسائل اقتصادی کشور خواهد بود.با توجه به موقعیت جغرافیائی ایران، مناطق وسيعي از کشور از شدت تابش بسیار بالایی برخوردار است و با افزایش روزافزون هزینه سوخت های فسیلی و انرژی برق، وقت آن است که از منابع نامحدود، پاک و رایگان انرژی های تجدید پذیر از قبیل انرژی خورشیدی به طور بسیار گسترده و وسیع استفاده نمائیم.

 

استفاده از آبگرمكن هاي خورشيدي، سیکل سرمايش خورشیدی، سيكل هيبريدي پكيج خورشيدي و گازي ، آب شيرين كن هاي خورشيدي و مولدهای الکتریکی خورشیدی،  بهترین روش ها در بهینه سازی مصرف انرژی و جلوگيري از استفاده بي رويه از سوخت هاي فسيلي و ديگر انرژي ها مي باشد.

تابش خورشید بزرگترین منبع تجدید پذیر انرژی روی کره زمین می باشد و اگر فقط یک درصد از صحراهای جهان با نیروگاه های حرارتی خورشیدی به کار گرفته شوند، همین مقدار برای تولید برق سالانه مورد تقاضای جهان کافی خواهد بود.

 

خورشيد منبع عظيم انرژي و سر منشا حيات مي باشد كه در هر ثانيه 4/2 ميليون تن از جرم آن به انرژي تبديل مي شود. با توجه به اينكه وزن خورشيد 333 هزار برابر وزن زمين است ، اين كره نوراني را مي توان به عنوان منبع عظيم انرژي تا 5 ميليارد سال آينده به حساب آورد. از آنجايكه انرژي خورشيد به طور مستقيم يا غير مستقيم مي تواند به ديگر اشكال انرژي نظير گرما والكتريسته تبديل شود، به دليل متغير و متناوب بودن ميزان انرژي و توزيع بسيار وسيع و گسترده آن در سطح كره زمين اكثر قريب به اتفاق كشورها به اين انرژي لايزال الهي دسترسي داشته و با نصب و راه اندازي نيروگاههاي خورشيدي مي توانند اين انرژي پاك را به برق تبدبل كنند . انرژي خورشيدي علاوه بر سازگاري با محيط زيست مشكل كمبود ذخائر نفتي و گازي را حل نموده و زمينه اي گسترده را براي كمك به خود كفايي و قطع وابستگي كشور به ذخائر فسيلي فراهم خواهد كرد. توليد برق بدون مصرف سوخت عدم نياز به تجهيزات سد سازي و عدم احتياج به آب زياد، حفظ پاكيزگي محيط زيست ، امكان تامين شبكه هاي كوچك و ناحيه اي ، استهلاك كم و عمر زياد و عدم احتاج به تخصص فني خاص ، از عمده  ترين مزاياي سيستمهاي خورشيدي نسبت به سيستمهاي فسيلي و اتمي مي باشند.

برای سود جستن از انرژی خورشیدی دو راه وجود دارد :

استفاده مستقیم از نور خورشیدو تبدیل آن به الکتریسیته از طریق سلولهای فتوولتائیک

استفاده مستقیم از انرژی خورشیدی و تبدیل آن به انواع انرژی های دیگر و یا استفاده مستقیم از آن (کاربردهای نیروگاهی و غیر نیروگاهی خورشیدی)

كاربرد هاي سيستمهاي خورشيدي

سيستم هاي فتوولتائيك انرژي خورشيد را به مقدار فراواني از انرژي قابل ذخيره و مصرف جهت استفاده هاي روشنايي و نيروگاهي و ايستگاههاي توليد برق مستقل و نيرو گاههاي  برق متصل به شبكه تبديل مي كنند و كاربرد هاي زير را خواهند داشت.

انواع سيستم هاي روشنايي

     روشنايي خيابانی و پاركي

     روشنايي تابلوهاي تبليغاتي ، ترافيكي و چراغهاي چشمك زن ترافيكي و دكلي

     چادر هاي عشايري و روستايي

     پروژکتورهای پرقدرت

     روشنایی ساختمان ها

نيروگاههاي برق خورشيدي

     تامين برق كارخانجات ، سازمانها و صنايع

     سيستم هاي شناور دريايي

     سايت هاي دور افتاده صعب العبور

     تامين برق سايت هاي مخابراتي

     تامين برق سيستم هاي متصل به /مستقل از شبكه سراسري برق

پمپ هاي آب خورشيدي

     تامين برق براي پمپ هاي آب جهت مناطق دور افتاده از شبكه برق

     سيستم هاي آب رساني براي باغها و زمين كشاورزي

     تامين آب براي آبشخورهاي حيات وحش

مناطق دوردست

     سيستم هاي  BTS تلفن همراه

     سيستم هاي امدادرساني جاده اي و شهري

     سيستم هاي پشتيباني تلفن هاي امداد جاده اي GSM

     سيستم هاي بيسيم و تكرار كننده repeater  و سيستم هاي تلفن موبايل و شبكه سراري مخابرات كشور

 

گرمایش آب مصرفی( آب گرمکنهای خورشیدی برای منارل، ساختمانها، کارخانجات و استخرها)

گرمایش فضای داخلی ساختمانها

سرمایش فضای داخلی ساختمانها و یخچالهای خورشیدی

آب شیرین کنهای خورشیدی (در اندازه های خانگی و صنعتی)

خشک کنهای خورشیدی ( برای خشک کردن مواد غذایی و محصولات کشاورزی)

خوراک پزهای خورشیدی

e.