دانلود تحقیق آبگرمکن خورشیدی

سیستم های حرارتی خورشیدی نقش مهمی در انرژی خورشیدی دارد، استفاده از دستگاه های خورشیدی سابقه طولانی دارد

دسته بندی	محیط زیست
بازدید ها	6
فرمت فایل	doc
حجم فایل	34 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	27

فروشنده فایل

کد کاربری 8067

تمام فایل ها

آبگرمکن خورشیدی

مقدمه:

سیستم های حرارتی خورشیدی نقش مهمی در انرژی خورشیدی دارد، استفاده از دستگاه های خورشیدی سابقه طولانی دارد، گفته شده است ارشمیدس تقریباً در سال 214 قبل از میلاد از آینه مقعر برای داغ کردن آب استفاده کرده است. سیستم های حرارتی امروزی نیز کم هزینه ترین کاربرد انرژی خورشیدی را دارد.

حرارت خورشید استفاده از حرارت انرژی خورشید را توجیح می کند. بنابراین تعداد متفاوتی از دستگاه های فنی وجود دارد که اضافه بر گرم کردن فضا، داغ کردن آب یا فرآیندهای صنعتی سیستم های انرژی خورشیدی را می توان برای سرمایش یا تولید برق با کارخانه های تولید برق خورشیدی مورد استفاده قرار داد. قسمت های عملیاتی اصلی عبارتند از:

• گرم کردن استخر شنای خورشیدی
• آبگرمکن های خانگی خورشیدی
• حرارت کم خورشید برای گرم کردن فضای داخل ساختمان ها
• پردازش حرارتی خورشیدی
• تولید برق خورشیدی

چون این حیطه های عملیاتی خیلی دور از دسترس هستند، این بخش فقط جنبه های مهم آبگرمکن های خانگی خورشیدی و استخرهای خورشیدی را با سیستم های دارای صفحات خورشیدی بسته و باز مورد بحث قرار می دهیم. بخش های زیر به کاربرد بعضی کمیت های ترمودینامیک در توضیح اصول نیاز دارد. جدول 1-3 مهمترین پارامترها، علائم آنها و واحدهایشان را نشان می دهد.

جدول 1-3: کمیت های ترمودینامیک را برای محاسبات حرارتی نشان می دهد.

نام	نشانه	واحد
حرارت، انرژی جریان حرارت درجه حرارت درجه حرارت ترمودینامیک ظرفیت حرارتی خاص رسانایی حرارتی ضریب همبستگی انتقال حرارت ضریب همبستگی انتقال حرارت ضریب همبستگی سطحی انتقال حرارت

انرژی به شکل حرارت Q با جریان گرماQo مرتبط می باشد.

1-3

هر تغییر درجه حرارت نیز باعث تغییر حرارت می شود تغییر در حرارت را می توان با ظرفیت خاص c و جرم m ماده تحت تأثیر قرار گرفته محاسبه کرد.

2-3

ممکن است بعضی ابهامات رخ دهد که به استفاده از معیارهای متفاوت دما مرتبط باشد، مقیاس فارنهایت معمولاً برای کار عملی استفاده نمی شود. ولی همزیستی درجه حرارت در مقیاس سلسیوس و درجه حرارت مطلقT به کلوین مسئله سازی می باشد. تبدیل سلسیوس به کلوین از فرمول زیر استفاده می شود.

3-3

فرمول تبدیل فارنهایت به سلسیوس و کلوین را می توان در ضمیمه دید. مقدار عددی تفاوت درجه حرارت به درجه سلسیوس مانند تفاوت دما در کلوین (k) می باشد. برای تعادل صحیح واحدها تفاوت دما در فرمول بالا برای تغییر حرارت باید به کلوین باشد. همین مورد به معادلاتی مربوط می شود که در بخش بعد ارائه خواهند شد. ولی چون مقیاس سلسیوس نسبت به کلوین رایج تر است، مقیاس سلسیوس برای اکثر تفاوت های درجه حرارتی ومعادلات این بخش مورد استفاده قرار داده می شود. جریان حرارتQo که باعث تغییر حرارت با ظرفیت حرارتی ثابتc می شود به صورت زیر است:

4-3

برای ظرفیت حرارت مواد متفاوت به جدول 2-3 مراجعه شود.

شکل 1-3 ساخت لایه های n با حیطه سطحی را نشان می دهد. از یک طرف درجه حرارت و از طرف دیگر وجود دارد. گردیان دما، جریان دما از طریق لایه ها با فرمول زیر را به دست می آورد.

5-3

این جریان دما Qoباعث می شود دما در سمت دارای درجه حرارت کمتر افزایش یابد و در سمت دیگر کاهش داشته باشد تا اینکه هر دو طرف از همان دما برخوردار شوند. اگر میزان دما یک طرف بیشتر از طرف دیگر باشد تغییردرجه حرارت در سمتی که از دمای بالاتری برخوردار است را می توان نادیده گرفت. برای مثال میزان دمای محیط اطراف یک ساختمان خیلی بالاتر از داخل ساختمان است. جریان گرما از طریق دیوارهای ساختمان درجه حرارت هوای خارج را تغییر نمی دهد و این مصداق دارد خواه درجه حرارت محیط نسبت به درجه حرارت ساختمان کمتر باشد یا بیشتر باشد.

جدول 2-3: ظرفیت گرمایی (c) برای بعضی مواد در را نشان می دهد.

نام

شکل 1-3 انتقال حرارت از طریق لایه هایn با همان حیطه سطحی A

شکل

ضریب همبستگی انتقال حرارت به صورت فرمول زیر است:

6-3

که می توان با ضریب همبستگی سطح انتقال حرارت a2,a1 هر دو طرف، رسانایی حرارتی و ضخامت لایه SI، تمام لایه های n محاسبه کرد. جدول 3-3 رسانایی حرارتی مواد متعدد را نشان می دهد.

سیستم های حرارتی خورشیدی برای آبگرمکن

گرمکن خورشیدی استخر شنا

این بخش ابتدا گرمکن استخر شنا را مورد بحث قرار می دهد، به این دلیل نیست که استخرهای شنای آب گرم مزایای اکولوژیکی ندارد- آنها همیشه نیاز زیادی در ارتباط با آب پاکیزه و انرژی دارد. ولی تقاضا برای دمای پایین برای گرم کردن استخر باعث می‌شود که از سیستم های انرژی خورشیدی ساده و اقتصادی استفاده شود که در این بخش کاربرد گسترده ای دارد.

فایل ورد 27 ص

آبگرمکن خورشیدیآبگرمکنخورشیدیحرارت خورشیدگرم کردن استخر شنای خورشیدیتولید برق خورشیدیآبگرمکن های خانگی خورشیدی

دانلود مقاله انرژی خورشیدی، صفحات فوتوولتائیک ونیروگاه خورشیدی

مقاله انرژی خورشیدی، صفحات فوتوولتائیک ونیروگاه خورشیدی

مقاله ای زیبا درباره انرژی خورشیدی ، تولید برق خورشیدی و سایر کاربردهای این منبع عظیم انرژی پاک

دسته بندی	برق
فرمت فایل	docx
حجم فایل	2118 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	58

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 7560

تمام فایل ها

2-2 سلول های خورشیدی

سلول خورشیدی عبارت است از قطعات نیم رسانایی که انرژی خورشیدی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند . رسانندگی این مواد به طور کلی به دما ، روشنایی ، میدان مغناطیسی و مقدار دقیق ناخالصی موجود در نیم رسانا بستگی دارد . سلول خورشسدی که عنصر اصلی تشکیل دهنده یک آرایه فوتوولتائیک است از یک پیوند نیمه هادی p-n از جنس سیلیکن ساخته می شود.

برخورد فوتون های نور خورشید به سلول خورشیدی سبب تولید الکترون در نیمه هادی گشته و با اتصال بار الکتریکی جریان الکترریکی جاری می شود . از ویژگی های سلول خورشیدی می توان به این موارد اشاره کرد : جای یادی اشغال نمی کنند ، قسمت متحرک ندارند ، بازده آنها با تغییرات دمایی محیط تغییرات چندانی نمی کند ، نسبتا به سادگی نسب می شوند ، به راحتی اب سیستم های به کار رفته در ساختمان جور می شوند . همچنین از اشکالات سلول های خورشیدی می توان به تولید وسایل فوتوولتائیک که هزینه زیادی دارد و چگالی انرژی تابشی که بسیار کم است اشاره کرد که در فصول مختلف و ساعات متفاوت شبانه روز تغییر می کند و باید ذخیره شود و این موضوع بسیار هزینه بر است . فرایند تبدیل انرژی در یک سلول خورشیدی در شکل (2-1) مشاهده می شود .

شکل (2-1)

یک سلول خورشیدی از جنس سیلیکن ، ولتاژی بین 5 تا 6 ولت تولید می کند و به همین دلیل تعداد زیادی از سلول ها را در یک ماژول خورشیدی به صورت سری متصل می کنند ت سطح ولتاژ بیشتری حاصل شود . برای اینکه سطح ولتاژ و جریان مورد نیاز بار الکتریکی تامین شود ، مجموعه ای از ماژول های خورشیدی به صورت سری و موازی متصل می شوند و این مجموعه مانند شکل زیر یک آرایه خورشیدی را بوجود می آورد .

شکل (2-2) آرایه خورشیدی

بدلیل تغییر میزان الکترون های تولید شده در سلول با تغییر شدت نور تابیده شده بر آن ، مشخصه الکتریکی سلول تغییر می نماید . در شکل (2-3) منحنی مشخصه های خروجی یک سلول خورشیدی بدلیل تغییر میزان الکترون های تولید شده در سلول با تغییر شدت نور تابیده شده بر آن ، مشخصه الکتریکی سلول تغییر می کند . در این شکل چنانچه دیده می شود ، جریان تولید شده توسط سلول خورشیدی تغییرات زیادی با تغییر تابش شدت نور دارد و توان الکتریکی تولید شده توسط آن نیز تغییرات زیادی خواهد داشت .

شکل (2-3) مشخصه های خروجی یک ماژول

2-3 مبانی فیزیکی سلول های خورشیدی

ساختمان اتمی کلیه مواد متشکل از الکترون ها پروتن ها ونترون ها می باشد . پروتن ها با ابر مثبت و نو ترون ها با بار خنثی تشکیل دهنده هسته اتم هستند . و الکترون ها با وزن بسیار کم و بار الکتریکی منفی در مدار های مجاز به دور هسته در حال چرخشند . اگر چه اتم دارای ذرات باردار است ولی از نظر الکتریکی خنثی می باشد . چگونگی توزیع وتعداد الکترون ها در سطحی ترین مدار اتم که دارای بالاترین سطح انرژی می باشد تعیین کننده بیشترین خواص الکتریکی و حرارتی ماده است . در یک عایق الکترون های مدار کامل هستند وتفاوت انرژی این مدار تا انرژی مدار بعدی ( موسوم به باند هدایت ) بسیار زیاد می باشد به طوری که تحت شرایط عادی انتقال الکترون های والانس به باند هدایت امکان پذیر نمی باشد .

انرژی خورشیدیانرژی های نوانرژی های تجدید پذیرتولید برق خورشیدیصفحات تولید برق خورشیدینیروگاه خورشیدی