تحقیق در مورد شناخت انرژی خورشیدی

اختصاصی از فایل هلپ تحقیق در مورد شناخت انرژی خورشیدی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:105

 فهرست مطالب

شناخت انرژی خورشیدی

تاریخچه

زمین و انرژی خورشیدی

وضعیت انرژی در ایران

کمیت و کیفیت انرژی خورشیدی

ثابت خورشیدی ISc

زوایای خورشیدی با جداول ترسیمی آنها

زاویه برخورد

مقدار تابش خورشید بر زمین

مقادیر کل تابش خورشید برای طراحی

انرژی خورشید برای صفحات تخت

1- شیمی خورشیدی Helio Chemical =

2- برق خورشیدی Helio Electrical =

3- گرما خورشیدی Helio – themal =

الف – صفحه شفاف کلکتور

ب- صفحه جاذب کلکتور

تجزیه و تحلیل عملکرد کلکتورها

تاریخچه

شناخت انرژی خورشیدی و استفاده از ان برای منظورهای مختلف بزمان ما قبل تاریخ باز می گردد شاید به دوران سفالیگری در ان هنگام روحانیون معابد به کمک جامهای بزرگ طلائی سیقل داده شده و اشعه خورشید جهت روشن کردن اتشدانهای محراب استفاده می کردند و یا در دوران فراعنه مصر در دوره امنوفیس سوم سالهای 1419-1455 قبل از میلاد بر اثر تابش خورشید بر مجسمه های ناطق هوای داخل انها گرم و مجسمه ها بصدا در می امدند همچنین بالای مقبره ممنن پسر امنوفیس پرنده ای نصب کرده بودند که بوسیله تابش خورشید صبحگاهی پرنده بصدا در می امد .

مهمترین روایتی که در رابطه با استفاده از تابش خورشید بیان شده داستان ارشمیدس دانشمند و مخترع بزرگ یونان قدیم سالهای 212-287 ق – م می باشد که ناوگان روم را با استفاده از انرژی حرارتی خورشید به اتش کشید . گفته یم شود که ارشمیدس با نصب تعداد زیادی ائینه های کوچک مربعی شکل در کنار یکدیگر که روی یک پایه متحرک قرار داشته است اشعه خورشید را از راه دور روی کشتیهای رومیان متمرکز ساخته و باین ترتیب انها را به اتش کشیده است . بهمین علت از ارشمیدس بعنوان بنیانگذار استفاده از تابش خورشید نام می برند در حالیکه منابع مصری قدیمیتر از انست .

رومیان در تاریخ می نویسند که انها مغلوب یک نیروی نامرئی شدند و اعتقاد پیدا کرده بودند که با خدایان در حال جنگ هستند . سئوال اینست که ایا ارشمیدس اطلاعات کافی درباره علم اپتیک داشته و یا از روش ساده ای برای متمرکز کردن اشعه خورشید در یک نقطه استفاده کرده است . گویا این دانشمند کتابی بنام ائینه های اتش زا نوشته بود ولی متاسفانه نسخه ای از ان جهت روشن شدن مطلب موجود نیست . شاید این کتاب در حمله ایکه چند سال بعد بوسیله رومیان انجام و باعث فتح یونان گردید نابوده شده باشد زیرا که در این حمله رومیها خود ارشمیدس را هم کشتند .

حدود 1800 سال پس از ارشمیدس شخصی بنام کیرچر (A.kircher سال 1610-1680) شاهکار ارشمیدس را تکرار کرد و با استفاده از تعدادی ائینه یک لنگرگاه چوبی را از فاصله دور اتش زد و ثابت کرد که داستان حقیقت دارد . در سال 1615 سالمون SALAMON DE CAUM اهل فرانسه بیانیه ای راجع به موتور خورشیدی منتشر کرد .

او با استفاده از تعدادی عدسی که در یک قاب نصب شده بودند اشعه خورشید را بر روی یک یک استوانه فلزی سر بسته که قسمتی از ان از آب پر شده بود متمرکز نمود . تابش خورشید باعث گرم شدن هوای داخل استوانه شده و با انبساط هوا فشار داخل محفظه افزایش یافته و اب به بیرون رانده می شد . این وسیله با اینکه جنبه اسباب بازی داشت ولی در واقع برای ایجاد علاقه جهتاستفاده از انرژی خورشید بی تاثیر نبود .

در قرن هیجدهم ناتورا اولین کوره خورشیدی را در فرانسه ساخت . بزرگترین کوره از 360 قطعه آئینه تخت کوچک تشکیل شده بود که هر کدام بطور مستقل اشعه خورشید را به یک نقطه متمرکز می گردند . این محقق کوره کوچکتری را نیز که از 168 قطعه ائینه تشکیل شده بود در سال 1747 طراحی و تولید کرد و بوسیله ان یک تل چوبی را در فاصله 60 متری اتش زد .

دستگاههای خوراک پز خورشیدی اولین بار بوسیله شخصی بنام NICHELAS DE SAUCCER 1740-1799 ساخته شد اجاق او شامل یک جعبه عایق شده با صفحه سیاهرنگی بود که قطعات شیشه ای در پوش انرا تشکیل می دادند اشعه خورشید با عبور از میان شیشه ها وارد جعبه شده و بوسیله سطح جذب و درجه حرارت داخل جعبه را به 88 درجه سانتی گراد افزایش می داد .

آنتونی لاوازیه 1743-1794 خالق شیمی نوین برای کسب بیشترین انرژی از خالص ترین منبع حرارتی تحقیقاتی در کوره های خورشیدی انجام داد و کوره ای ساخت که برای تشکیل یک عدسی محدب این کوره از دو صفحه شیشه ای که بین این دو صفحه با الکل پر شده بود استفاده نمود عدسی مایع بقطر 130 سانتیمتر و بفاصله کانونی 320 سانتیمتر بود .

چون قدرت انکسار این عدسی مایع برای بدست اوردن درجه حرارت زیاد در کانون ان موثر نبود لاوازیه عدسی کوچک دیگری را در کانون ان قرار دادو با کوچکتر کردن فاصله کانوین موثر این دستگاه قادر شد حتی پلاتینیوم را در دمای 1760 درجه سانتیگراد ذوب نماید .

بسمر BESSMER 1813-1898 پدر فولاد جهان حرارت مرود نیاز کروه خود را با استفاده از انرژی خورشیدی تامین کرد . در قرن نوزدهم تلاشهائی جهت تبدیل انرژی خورشیدی به دیگر فرمهای انرژی مثل تولید بخار و استفاده در موتورهای بخار انجام گرفت در این سالها چندین موتور بخار خورشیدی ساخته شده و مورد ازمایش قرار گرفتند در سال 1878 موشو MOUCHOT اولین کلکتور خورشیدی با متمرکز کننده مخروطی شکل را طراحی کرد . ائینه های داخل مخروط تمام اشعه های خورشیدی را در نقطه ای در وسط مخروط ناقص که جذب کننده ای در انجا نصب شده بود متمرکز می کرد .

 این کلکتور را اکسیکون AXICON می نامیدند . اولین اکسیکون بزرگی که ساخته شد شامل یک صفحه از جنس نقره با قطر 540 سانتیمتر و بسطح 2/18 متر مربع بود . وزن ان با کلیه قسمتهای متحرک در جدود 1400 کیلوگرم بود و قدر داشت 78 درصد از انرژی خورشیدی تابیده شده را جذب کند . ولی از انجا که در این طرح تابش خورشید بحای یک نقطه در یک سطح متمرکز می شود دارای شدت کمتری بود . قدرت تولیدی مخروط ناقص موشو برای راه اندازی ماشین بخاری بقدرت 5/1 کیلو وات کافی بود که تقریبا فقط 3 % از انرژی جذب شده را تحویل می داد در صورتیکه ماشینهای بخار ذغال سنگی قادر به تحویل 9 % تا 11 % انرژی دریافتی می باشند . طی سالهای بعد انرژی اخذ شده از خورشید در مواردی نظیر تامین قدرت ماشینهای چاپ و یا تقطیر و شیرین کردن آب استفاده گردید .

مقاله در مورد انرژی های خورشیدی

اختصاصی از فایل هلپ مقاله در مورد انرژی های خورشیدی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:37

 فهرست مطالب

مقدمه

تاریخچه :

اطلاعات درباره تاریخچه خورشید

کاربردهای انرژی خورشید

استفاده از انرژی حرارتی خورشید

کاربردهای نیروگاهی

نیروگاههای حرارتی خورشید از نوع سهموی خطی

نیروگاههای حرارتی از نوع دریافت کننده مرکزی

نیروگاههای حرارتی از نوع شلجمی بشقابی

دودکش های خورشیدی

مزایای نیروگاههای خورشیدی

کاربردهای غیر نیروگاهی

پیشرفت علم و فن آوری علاوه بر دستاوردهای فراوان برای آسایش و رفاه بشر، همواره مشکلات تازه ای را بهمراه داشته است که بعنوان مثال آلودگی های زیست محیطی ناشی از سوخت های فسیلی از آن جمله است.

به عبارت دیگر از یک طرف در نتیجه سوختن مواد فسیلی گازهای سمی وارد هوا میشود و تنفس انسان را مشکل می کند و محیط زیست را آلوده می سازد و از طرفی دیگر تراکم این گازها در جو زمین مانع خروج گرما، از اطراف زمین می شود و باعث افزایش دمای هوا و تغییرات گسترده آب و هوایی در زمین می گردد که اثر گلخانه ای نامیده می شود. چنانچه افزایش دمای هوا مطابق روند فعلی ادامه یابد، بازگرداندن آن به وضعیت سابق تقریبا غیر ممکن خواهد بود. بهترین راه حلی که اکثر دانشمندان پیشنهاد کرده اند، متوقف کردن روند رو به رشد این گازهای مضر است.

متخصصان بر این باورند که با استفاده از انرژیهای پاک نظیر انرژی خورشیدی، بادی، زمین گرمایی، امواج و … بجای انرژی های حاصل از سوختهای فسیلی از آلودگیهای زیست محیطی و خطرات مترتب بر آن جلوگیر ی خواهد شد.

با توجه به موارد یاد شده وزارت نیرو فعالیت های گسترده ای را برای استفاده از انرژی های نو از سال 1374 آغاز نموده و این فعالیت ها در سازمان انرژی های نو ایران ( سانا ) متمرکز گردیده است. این سازمان تا کنون به   دست آوردهای مهمی نایل شده است ولی هنوز ابتدای راه است و امید داریم بتوانیم با حمایت مسئولین و مقامات شایسته دست یابیم.

جزوه حاضر در زمینه انرژی خورشیدی برای آگاهی دانش آموزان عزیز تهیه شده است. در مورد سایر انرژیهای نو از قبیل انرژی باد، زمین گرمایی، زیست توده و هیدروژن نیز جزوه هایی  برای دانش آموزان در دست تهیه است که بزودی تکثیر و منتشر خواهد گردید.

خورشید نه تنها خود منبع عظیم انرژی است، بلکه سرآغاز حیات و منشا تمام انرژی های دیگر است. طبق برآوردهای علمی در حدود 6000 میلیون سال از تولد این گوی آتشین می گذرد و در هر ثانیه 2/4 میلیون تن از جرم خورشید به انرژی تبدیل می شود. با توجه به وزن خورشید که حدود 333 هزار برابر وزن زمین است. این کره نورانی را می توان بعنوان منبع عظیم انرژی تا 5 میلیارد سال آینده به حساب آورد.

قطر خورشید  کیلومتر است و از گازهایی نظیر هیدروژن ( 8/ 86 درصد )، هلیوم ( 3 درصد ) و 63 عنصر دیگر که مهمترین آنها اکسیژن- کربن- نئون و نیتروژن است تشکیل شده است.

میزان دما در مرکز خورشید حدود 10 تا 14 میلیون درجه سانتیگراد می باشد که از سطح آن با حرارتی نزدیک به 5600 درجه و به صورت امواج الکترومغناطیسی در فضا منتشر می شود.

زمین در فاصله 150 میلیون کیلومتری خورشید واقع است و 8 دقیقه و 18 ثانیه طول می کشد تا نور خورشید به زمین برسد بنابراین سهم زمین در دریافت انرژی از خورشید حدود  از کل انرژی تابشی آن می باشد.

جالب است بدانید که سوختهای فسیلی ذخیره شده در اعماق زمین، انرژیهای باد و آبشار و امواج دریاها و بسیاری موارد دیگر از جمله نتایج همین مقدار انرژی دریافتی زمین از خورشید می باشد.

مقاله انرژی خورشیدی

اختصاصی از فایل هلپ مقاله انرژی خورشیدی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:13

 فهرست مطالب

  مقدمه تاریخچه خورشید چیست؟

انرژی خورشیدی

کاربردهای انرژی خورشید

طریقه دریافت الکتریسیته از انرژی خورشیدی

اساس کار سلولهای خورشیدی

کاربردهای سلولهای خوشیدی

کاربردهای نیروگاهی

مزایای نیروگاههای خورشیدی

الف) تولید برق بدون مصرف سوخت

ب) عدم احتیاج به آب زیاد

پ) عدم آلودگی محیط زیست

ت) امکان تأمین شبکه‌های کوچک و ناحیه‌ای

ث) استهلاک کم و عمر زیاد

ج) عدم احتیاج به متخصص

کاربردهای غیر نیروگاهی

آبگرمکن‌های خورشیدی و حمام خورشیدی

گرمایش و سرمایش ساختمان و تهویه مطبوع خورشیدی

آب شیرین کن خورشیدی

خشک کن خورشیدی

خورشید نه تنها خود منبع عظیم انرژی است، بلکه سرآغاز حیات و منشاء تمام انرژیهای دیگر است. طبق برآوردهای علمی در حدود ۶۰۰۰ میلیون سال از تولد این گوی آتشین می‌گذرد و در هر ثانیه ۲/۴ میلیون تن از جرم خورشید به انرژی تبدیل می‌شود. با توجه به وزن خورشید که حدود ۳۳۳ هزار برابر وزن زمین است. این کره نورانی را می‌توان به‌عنوان منبع عظیم انرژی تا ۵ میلیارد سال آینده به حساب آورد.

قطر خورشید ۶۱۰ × ۳۹/۱ کیلومتر است و از گازهایی نظیر هیدروژن (۸/۸۶ درصد) هلیوم (۳ درصد) و ۶۳ عنصر دیگر که مهم‌ترین آنها اکسیژن – کربن – نئون و نیتروژن است تشکیل شده‌است.

میزان دما در مرکز خورشید حدود ۱۰ تا ۱۴ میلیون درجه سانتیگراد می‌باشد که از سطح آن با حرارتی نزدیک به ۵۶۰۰ درجه و به صورت امواج الکترو مغناطیسی در فضا منتشر می‌شود.

زمین در فاصله ۱۵۰ میلیون کیلومتری خورشید واقع است و ۸ دقیقه و ۱۸ ثانیه طول می‌کشد تا نور خورشید به زمین برسد. بنابراین سهم زمین در دریافت انرژی از خورشید حدود از کل انرژی تابشی آن می‌باشد.

جالب است بدانید که سوختهای فسیلی ذخیره شده در اعماق زمین، انرژیهای باد و آبشار و امواج دریاها و بسیاری موارد دیگر از جمله نتایج همین مقدار انرژی دریافتی زمین از خورشید می‌باشد

خورشید زمین را گرم و روشن می‌کند. گیاهان و جانوران نیز انرژی خورشیدی را لازم دارند تا زنده بمانند. اگر خورشید نبود یا از زمین خیلی دورتر بود و گرمای کمتر به ما می‌رسید، سطح زمین خیلی سرد و تاریک می‌شد و هیچ موجودی نمی‌توانست روی آن زندگی کند. همه ما به انرژی نیاز داریم، انرژی مانند نیرویی نامرئی در بدن ما وجود دارد و آن را بکار می‌اندازد. اگر انرژی به بدن نرسد، توانایی انجام کار را از دست می‌دهیم و پس از مدتی می‌میریم.
ما انرژی را از غذایی که می‌خوریم یدست می‌آوریم. با هر حرکت و کاری که انجام می‌دهیم، بخشی از انرژی موجود در بدن صرف می‌شود. حتی برای خواندن این مطلب هم مقداری انرژی لازم است. برای همین باید هر روز غذاهای کافی و مناسبی را بخوریم. گیاهان و جانوران نیز برای زنده ماندن و رشد و حرکت ، به انرژی نیاز دارند، که منشأ همه اینها از خورشید می‌باشد.
تمام دستگاهها و ماشینهای ساخته شده بدست انسان نیز با استفاده از انرژی کار می‌کنند. بسیاری از این ماشینها برقی هستند. حتما شما هم از دستگاههایی مثل رادیو ، تلویزیون ، اطو ، یخچال و ... استفاده می‌کنید. اگر به هر دلیلی برق خانه قطع شود، تمام این دستگاهها از کار می‌افتند و بدون استفاده می‌شوند. اما آیا می‌دانید برق چطور تولید می‌شود؟ برای تولید برق ، سوختهایی مثل زغال سنگ ، نفت و گاز را می‌سوزانیم. این نوع سوختها را سوخت فسیلی می‌نامند.
سوختهای فسیلی از باقی مانده گیاهان و جانورانی بوجود آمده‌اند که میلیونها میلیون سال قبل روی زمین زندگی می‌کردند. وقتی این جانوران و گیاهان مردند و از بین رفتند، سالهای زیادی زیر فشار لایه‌های زمین ماندند تا به زغال سنگ و نفت و گاز تبدیل شدند و می‌بینیم که همه انواع مختلف انرژی که قبل تبدیل به یکدیگر نیز هستند از یک منبع به نام خورشید ناشی شده و یا به آن مربوط می‌شود. تابش خورشید منشأ اغلب انرژیهایی است که در سطح زمین در اختیار ما قرار دارد.

تاریخچه

شناخت انرژی خورشیدی و استفاده از آن برای منظورهای مختلف به زمان ماقبل تاریخ باز می‌گردد. شاید به دوران سفالگری، در آن هنگام روحانیون معابد به کمک جامهای بزرگ طلائی صیقل داده شده و اشعه خورشید، آتشدانهای محرابها را روشن می‌کردند. یکی از فراعنه مصر معبدی ساخته بود که با طلوع خورشید درب آن باز و با غروب خورشید درب بسته می‌شد.

ولی مهم‌ترین روایتی که درباره استفاده از خورشید بیان شده داستان ارشمیدس دانشمند و مخترع بزرگ یونان قدیم می‌باشد که ناوگان روم را با استفاده از انرژی حرارتی خورشید به آتش کشید گفته می‌شود که ارشمیدس با نصب تعداد زیادی آئینه‌های کوچک مربعی شکل در کنار یکدیگر که روی یک پایه متحرک قرار داشته‌است اشعه خورشید را از راه دور روی کشتیهای رومیان متمرکز ساخته و به این ترتیب آنها را به آتش کشیده‌است. در ایران نیز معماری سنتی ایرانیان باستان نشان دهنده توجه خاص آنان در استفاده صحیح و مؤثر از انرژی خورشید در زمان‌های قدیم بوده‌است.

با وجود به آنکه انرژی خورشید و مزایای آن در قرون گذشته به خوبی شناخته شده بود ولی بالا بودن هزینه اولیه چنین سیستمهایی از یک طرف و عرضه نفت و گاز ارزان از طرف دیگر سد راه پیشرفت این سیستمها شده بود تا اینکه افزایش قیمت نفت در سال ۱۹۷۳ باعث شد که کشورهای پیشرفته صنعتی مجبور شدند به مسئله تولد انرژی از راههای دیگر (غیر از استفاده سوختهای فسیلی) توجه جدی‌تری نمایند.

خورشید چیست؟

خورشید یک راکتور هسته‌ای طبیعی بسیار عظیم است. که ماده در آن جا بر اثر همجوشی هسته‌ای به انرژی تبدیل می‌شود و هر روز حدود 350 میلیارد تن از جرمش به تابش تبدیل می‌شود، دمای داخلی آن حدود 15 میلیون درجه سانتیگراد است. انرژیی که بدین ترتیب به شکل نور مرئی ، فرو سرخ و فرابنفش به ما می‌رسد 1 کیلو وات بر متر مربع است. خورشید به توپ بزرگ آتشین شباهت دارد که صد بار بزرگتر از زمین است.

این ستاره‌ها از گازهای هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. گازها انفجارهای بزرگی را بوجود می‌آورند و پرتوهای قوی گرما و نور را تولید می‌کنند. این پرتوها از خورشید بسوی زمین می‌آیند در طول راه ، یک سوم آنها در فضا پخش می‌شوند و بقیه بصورت انرژی گرما و نور به زمین می‌رسند. می‌دانیم که سرعت نور 300000 کیلومتر در ثانیه است. از سوی دیگر ، 8 دقیقه طول می‌کشد که نور خورشید به زمین برسد. بنابراین می‌توان فاصله خورشید تا زمین را حساب کرد. در این مسیر طولانی ، مقدار زیادی از نور و گرمای خورشید از دست می‌رود، اما همان اندازه‌ای که به زمین می‌رسد، کافی است تا شرایط مناسبی برای زندگی ما و جانوران و گیاهان بوجود آید.

انرژی خورشیدی

خورشید به عنوان یک منبع بی پایان انرژی می تواند حلال مشکلات موجود در مورد انرژی و محیط زیست باشد.انرژی بدون خطر ...
این انرژی که به زمین می تابد هزاران بار بیشتر از انچه که ما نیاز داریم و مصرف می کنیم ,می باشد.حتی نور کمی که از پنجره به اتاق میتابد دارای انرژی بیشتری از سیم برقی است که به داخل اتاق کشیده شده است.از انرژی خورشیدی می توان استفاده های مهم و کاملا مفید, به عنوان یک انرژی تمیز و قابل دسترس در همه جا استفاده کرد. اما از نور خورشید به طور مستقیم نمی توان به جای سوخت های فسیلی بهره برد بلکه باید دستگاههایی ساخته شود که بتوانند انرژی تابشی خورشید را به انرژی قابل استفاده نظیر انرژی مکانیکی, حرارتی الکتریسیته و ...تبدیل کنند.