X
تبلیغات
رایتل

ایران فایل دانلود

دانلود انواع فایل

دوشنبه 15 آذر 1395 ساعت 15:11

بررسی تئوری و تجربی عملکرد یک آب‌گرم‌کن خورشیدی با کلکتور صفحه تخت

بررسی تئوری و تجربی عملکرد یک آب‌گرم‌کن خورشیدی با کلکتور صفحه تخت

هدف از این تحقیق مقایسه تحلیل تئوری و نتایج تجربی حاصل از تست عملی بر روی یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت، با توجه به شرایط آب و هوایی شهر تهران می‌باشد. به این منظور ابتدا یک کلکتور صفحه تخت از نظر ساختمان، بازده و سایر پارامترها بر طبق روابط انتقال حرارت به‌صورت تئوری مدل شده، پس از آن با استفاده از یک سیستم آب‌گرم‌کن خورشیدی و استفاده از یک کلکتور صفحه تخت به عنوان جاذب انرژی خورشید، داده‌های مورد نیاز به طور تجربی استخراج شده‌اند.

سیستم آب‌گرم‌کن خورشیدی مورد آزمایش که در مرکز تحقیقات انرژی خورشیدی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب مستقر است، و بر اساس استاندارد ISO 9806-1مدل شده‌است، از یک کلکتور صفحه تخت و یک مخزن ذخیره تشکیل شده‌است. کلکتور شامل دو هدر افقی به قطر داخلی mm12 و 12 عدد رایزر عمودی می‌باشد که به‌صورت موازی قرار گرفته‌اند. صفحات جاذب از فین های مجزا تشکیل شده‌اند. جنس فین ها از آلومینیوم بوده و از شیشه معمولی به ضخامت mm4 به عنوان پوشش صفحه جاذب برای جلوگیری از اتلافات جابجایی و تابشی استفاده شده‌است. از آن‌جایی که آزمون‌ها در فصل تابستان انجام شده‌است و دمای هوا در هنگام شب به گونه‌ای نیست که باعث یخ‌زدگی آب داخل کلکتور شود، به این جهت تنها از آب (بدون ضد یخ) به عنوان سیال انتقال حرارت استفاده شده‌است. هم‌چنین دمای محیط، میزان تابش روی سطح کلکتور صفحه تخت و سرعت باد محوطه مورد آزمایش توسط یک دستگاه ثبت کننده اطلاعات ثبت شده‌اند.

بازده و انرژی مفید کسب شده توسط کلکتور به‌صورت تجربی با مقادیر حاصل از مدل تئوری مقایسه شده و بر طبق نتایج به‌دست آمده مدل تجربی با مدل تئوری مطابقت خوبی دارد. آزمایشات فوق با دبی‌های مختلف انجام گرفت و با کاهش دبی سیال عبوری از کلکتور، افزایش در انرژی مفید کسب شده و بازده کلکتور مشاهده گردید. بر اساس آزمایشات انجام شده، حداکثر بازده ممکن برای یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت زمانی حاصل می‌شود که حتی الامکان دمای آب ورودی کلکتور به دمای هوای محیط نزدیک باشد. هم‌چنین عوامل تاثیر گذار بر بازده یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت، از جمله فاصله بین رایزرها، نوع پوشش شیشه‌ای کلکتور، ضخامت عایق حرارتی، جنس عایق، نوع سیال انتقال حرارت و... مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته و با توجه به مقایسه های انجام شده می‌توان نمودار‌های مفیدی پیرامون بازده کلکتور بر اساس پارامتر‌های تاثیرگذار رسم نمود. این نمودار‌ها علاوه بر استفاده در صنعت ساخت تجهیزات خورشیدی، می‌تواند به عنوان راهنما جهت تست سایر کلکتور‌های مشابه مورد استفاده قرار گیرد.

فهرست مطالب

چکیده 1

مقدمه 2

فصل اول : کلیات

° 1-1) مقدمه

° 1-2) تاریخچه

° 1-3) کاربردهای انرژی خورشیدی

فصل دوم : انواع کلکتور خورشیدی و بررسی استانداردهای مربوطه

° 2-1) مقدمه

° 2-2) کلکتورهای صفحه تخت

° 2-2-1) صفحه جاذب

° 2-2-2) صفحات پوششی یا جداری

° 2-2-3) محفظه کلکتور

° 2-3) کلکتور لوله خلاء

° 2-4) کلکتور سهموی

° 2-5) زاویه شیب کلکتور خورشیدی

° 2-6) مقایسه استاندارهای تست کلکتورهای تخت خورشیدی 9806-1ISO، EN 12975-2 و ASHRAE 93

° 2-6-1) استاندارد ASHRAE 93

° 2-6-1-1) تست ثابت زمانی- τ

° 2-6-1-2) تست بازده حرارتی -gη

° 2-6-1-3) تست اصلاح کننده زاویه تابش - Kθb(θ)

° 2-6-1-4) توزیع دمای ورودی به کلکتور برای تست بازده حرارتی

فهرست مطالب

عنوان مطالب

شماره صفحه

°

° 2-6-1-5) مدت زمان انجام تست

° 2-6-2) استاندارد ISO 9806-1 و EN 12975-2

° 2-6-2-1) تست ثابت زمانی- τ

° 2-6-2-2) تست بازده حرارتی -gη

° 2-6-2-3) تست اصلاح کننده زاویه تابش - Kθb(θ)

° 2-6-2-4) توزیع دمای ورودی به کلکتور برای تست بازده حرارتی

° 2-6-2-5) روش تست شبه دینامیکی استاندارد EN12975-2

° 2-7) مقایسه استاندارد ها

فصل سوم : آب‌گرم‌کن‌های خورشیدی و بررسی استاندارد‌های مربوطه

3-1) مقدمه

3-2) اجزای آب‌گرم‌کن خورشیدی

3-3) شرح دستگاه آب‌گرم‌کن خورشیدی

3-4) انواع آب‌گرم‌کن‌های خورشیدی

° 3-4-1) سیستم گردش اجباری

° 3-4-1-1) سیستم گردش اجباری- مدار بسته

° 3-4-1-2) سیستم گردش اجباری- مدار باز

° 3-4-2) سیستم با گردش طبیعی

° 3-4-2-1) سیستم گردش طبیعی- ترموسیفون- مدار باز

° 3-4-2-2) سیستم گردش طبیعی- ترموسیفون- مدار بسته

3-5) بررسی و مقایسه استانداردهای آب‌گرم‌کن خورشیدی

° 3-5-1) استاندارد ISO 9459

° 3-5-1-1) استانداردهای راندمان ( عملکرد ) سیستم

° 3-5-1-2) روش آزمون بر اساس تست در فضای داخلی

° 3-5-1-3) آزمون در فضای خارج برای سیستم‌های فقط خورشیدی

° 3-5-1-4) آزمون در فضای خارجی برای سیستم‌های آب‌گرم‌کن خورشیدی با گرم‌کن کمکی با یک مخزن ذخیره

° 3-5-2) استانداردهای اروپایی برای سیستم‌های گرمایش خورشیدی

° 3-5-2-1) استانداردهای اروپایی جدید

° 3-5-2-2) روش‌های تست برای سیستم‌های آب‌گرم‌کن‌های خورشیدی ( EN 12976-2و ENV 12977-2)

° 3-5-3) استاندارد ASHRAE 95

° 3-5-4) مقایسه استاندارد‌های تست آب‌گرم‌کن خورشیدی

° 3-5-4-1) مقایسه سه استاندارد9459-2 ISO ، ISO 9459-3و ASHRAE 95

فصل چهارم : معادلات حاکم بر تعیین عملکرد کلکتور‌های صفحه تخت و حل نمونه عددی

4-1) مقدمه

4-2) تابش خورشیدی

4-3) تشعشع جذب شده و عبور تشعشع از میان پوشش شیشه‌ای

° 4-3-1) انعکاس تشعشع

° 4-3-2) جذب پوشش شیشه‌ای

° 4-3-3) حاصل‌ضرب ضریب های عبور – جذب ( )

4-4) کلکتورهای صفحه تخت و معادلات مربوطه

° 4-4-1) انرژی مفید

° 4-4-2) توزیع دما در کلکتورهای صفحه تخت خورشیدی

° 4-4-3) ضریب انتقال گرمای کل یک کلکتور

° 4-4-4) توزیع دما بین لوله‌ها و ضریب بازدهی کلکتور

° 4-4-4-1) لوله در زیر صفحه جاذب

° 4-4-4-2) لوله در بالای صفحه جاذب

° 4-4-4-3) لوله در وسط صفحه جاذب

° 4-4-5) ضریب دفع گرمای کلکتور و ضریب جریان

4-5) تست کلکتور

° 4-5-1) بازده

4-6) حل عددی

4-7) مشخصات تجهیزات مورد استفاده

4-8) مشخصات فنی کلکتور صفحه تخت

4-9) حل معادلات برای یک حالت نمونه

فصل پنجم : آزمایش، نتایج و ترسیم نمودارهای مربوطه

° 5-1) مقدمه

° 5-2) روش انجام آزمایش

° 5-3) نتایج

° 5-4) نمودار‌ها و تحلیل

° 5-4-1) نمودارهای داده‌های هواشناسی

° 5-4-2) تغییرات دمای خروجی از کلکتور بر حسب تغییرات دبی

° 5-4-3) بررسی انرژی دریافتی مدل تئوری و تجربی

° 5-4-4) بررسی بازده کلکتور در مدل‌های تئوری و تجربی

° 5-4-5) نمودار‌های افت دما در مسیر آب ورودی

° 5-5) بررسی اثر پارامترهای مختلف

° 5-5-1) تاثیر موقعیت قرارگیری لوله و صفحه جاذب

° 5-5-2) تاثیر زاویه کلکتور خورشیدی

° 5-5-3) تاثیر تعداد شیشه‌های محافظ کلکتور

° 5-5-4) تاثیر فاصله بین رایزرهای صفحه جاذب بر بازده کلکتور

° 5-5-5) تاثیر پوشش صفحه جاذب بر بازده کلکتور

° 5-5-6) تاثیر ضخامت عایق حرارتی بر بازده کلکتور

° 5-5-7) تاثیر جنس عایق بر بازده کلکتور

° 5-5-8) تاثیر نوع سیال انتقال حرارت بر بازده کلکتور

° 5-5-9) تاثیر فشار گاز داخل کلکتور بر بازده

نتیجه گیری

پیشنهادات برای ادامه طرح

منابع و ماخذ

فهرست منابع فارسی

فهرست منابع لاتین

چکیده انگلیسی

فهرست جدول ها

عنوان

شماره صفحه

2-1- شرایط تست شبه دینامیکی

19

2-2- دمای متوسط سیال و شرایط آب و هوایی برای هر نوع روز

20

2-3- بیشترین دمای خروجی بر اساس نوع کلکتور

20

2-4- مقایسه حدود مجاز پارامتر‌های مختلف جهت دست‌یابی به شرایط یکنواخت در سه استاندارد

21

2-5- شرایط آب و هوایی لازم در سه استاندارد

21

2-6- شرایط زمانی بازه داده و پیش بازه داده برای تست در حالت کلکتور ساکن

22

3-1- تشابه پارامتر‌های تست آب‌گرم‌کن خورشیدی در ISO 9459-2، ISO 9459-3 ، ASHRAE 95

36

3-2- تفاوت‌های پارامتر‌های تست آب‌گرم‌کن خورشیدی در ISO 9459-2 ، ISO 9459-3، ASHRAE 95

36

4-1- مشخصات فنی کلکتور مورد آزمایش، ساخت شرکت دریا

64

4-2 - پارامترهای موثر جهت حل یک نمونه عددی

65

5-1 - مقادیر محاسبه شده با دبی 200 لیتر بر ساعت

70

5-2 - مقادیر محاسبه شده با دبی 150 لیتر بر ساعت

71

5-3 - مقادیر محاسبه شده با دبی 100 لیتر بر ساعت

71

فهرست شکل‌ها

عنوان

شماره صفحه

2-1- کارکرد کلکتور صفحه تخت در حالت کلی

8

2-2 - کلکتور صفحه تخت به همراه اجزای آن

9

2-3 - صفحه جاذب

10

2-4 - فرآیند حرارتی یک کلکتور صفحه تخت

11

2-5 - کلکتورتخت، مایع و هوایی

12

2-6 - کلکتور لوله‌ای تحت خلاء

13

2-7 - انواع کلکتورهای تحت خلاء

14

2-8 - کلکتور سهموی

14

2-9 - زاویه کلکتور خورشیدی

15

3-1- طرح ساده‌ای از یک آب‌گرم‌کن خورشیدی

25

3-2- طرح کلی یک آب‌گرم‌کن خورشیدی به همراه قسمت‌های مختلف آن

26

3-3- سیستم اجباری- مدار بسته

28

3-4- سیستم اجباری- مدار باز

28

3-5- آب‌گرم‌کن با سیستم ترموسیفون

29

3-6- سیستم گردش طبیعی- ترموسیفون- مدار باز

30

3-7- سیستم گردش طبیعی- ترموسیفون- مدار بسته

30

4-1- زوایای تابش و انعکاس در محیطی با ضریب شکست های و

40

4-2- عبور از یک پوشش شیشه‌ای غیر جاذب

41

4-3- جذب تابش خورشید توسط صفحه جاذب زیر شبکه پوشش شیشه‌ای

42

4-4- برش عمودی از یک گردآورنده خورشیدی

43

4-5- توزیع دمای صفحه جاذب

44

4-6- شبکه گرمایی یک گردآورنده صفحه تخت با یک پوشش شیشه‌ای

46

4-7- شبکه گرمایی معادل

46

4-8- a- ترکیب لوله و صفحه جاذب

48

4-8-b,c- معادله انرژی صفحه جاذب

49

4-9- مقاومت‌های ایجاد شده در مقابل جریان گرما به سیال در حالتی‌که لوله در زیر صفحه جاذب باشد

52

4-10- نحوه اتصال لوله و صفحه جاذب در حالتی‌که لوله در زیر صفحه جاذب باشد

52

4-11- نحوه اتصال لوله و صفحه جاذب در حالتی‌که لوله در بالای صفحه جاذب باشد

54

4-12- مقاومت‌های ایجاد شده در مقابل جریان گرما به سیال در حالتی‌که لوله در بالای صفحه جاذب باشد

54

4-13- نحوه اتصال لوله و صفحه جاذب در حالتی‌که لوله در وسط صفحه جاذب باشد

56

4-14- مقاومت‌های ایجاد شده در مقابل جریان گرما به سیال در حالتی‌که لوله در وسط صفحه جاذب باشد

56

4-15- پیرانومتر و دما سنج نصب شده در سایت تست

60

4-16- باد سنج و ثبت کننده اطلاعات

60

4-17- باد سنج، ثبت کننده اطلاعات و مخزن ذخیره

61

4-18- سنسور دما و نمایشگر دیجیتالی

62

4-19- پمپ و مانومتر

62

4-20- شیر کنترل کننده دبی و کلکتور صفحه تخت

63

4-21- نمای کلی از تجهیزات نصب شده در سایت تست دانشگاه آزاد اسلامی تهران جنوب

63

5-1- داده‌های ثبت شده توسط ایستگاه هواشناسی در روز 8 آگوست 2011

72

5-2- دمای هوا و میزان تشعشع در روز 8 آگوست 2011 برای نقاط داده برداری شده

72

5-3- دمای ورودی و خروجی در حالت‌های تئوری و تجربی با دبی آب 200 لیتر بر ساعت

73

5-4- دمای ورودی و خروجی در حالت‌های تئوری و تجربی با دبی آب 150 لیتر بر ساعت

73

5-5- دمای ورودی و خروجی در حالت‌های تئوری و تجربی با دبی آب 100 لیتر بر ساعت

74

5-6- میزان خطای اطلاعات ثبت شده از سایت تست

74

5-7- اختلاف دمای ورودی و خروجی برای دبی‌های مختلف

75

5-8- انرژی دریافتی در مدل تئوری و تجربی با دبی آب 200 لیتر بر ساعت

76

5-9- انرژی دریافتی در مدل تئوری و تجربی با دبی آب 150 لیتر بر ساعت

76

5-10- انرژی دریافتی در مدل تئوری و تجربی با دبی آب 100 لیتر بر ساعت

77

5-11- انرژی دریافتی در مدل تئوری و تجربی با دبی‌های آب گذرنده مختلف

77

5-12- مقدار انرژی کسب شده توسط کلکتور صفحه تخت

78

5-13- مقایسه حرارت اندازه‌گیری شده و مورد انتظار برای کلکتور با دبی 200 لیتر بر ساعت

79

5-14- مقایسه حرارت اندازه‌گیری شده و مورد انتظار برای کلکتور با دبی 150 لیتر بر ساعت

79

5-15- مقایسه حرارت اندازه‌گیری شده و مورد انتظار برای کلکتور با دبی 100 لیتر بر ساعت

79

5-16- بازده مدل تئوری و تجربی با دبی آب گذرنده 200 لیتر بر ساعت

80

5-17- بازده مدل تئوری و تجربی با دبی آب گذرنده 150 لیتر بر ساعت

81

5-18- بازده مدل تئوری و تجربی با دبی آب گذرنده 100 لیتر بر ساعت

81

5-19- مقایسه بازده مدل تئوری و تجربی با دبی‌های آب گذرنده متفاوت

82

5-20- مقایسه مقادیر تئوری و تجربی بازده کلکتور

82

5-21- افت دمای مسیر مخزن تا ورودی کلکتور با دبی 200 لیتر بر ساعت

83

5-22- افت دمای مسیر مخزن تا ورودی کلکتور با دبی 150 لیتر بر ساعت

83

5-23- افت دمای مسیر مخزن تا ورودی کلکتور با دبی 100 لیتر بر ساعت

84

5-24- انرژی دریافتی کلکتور صفحه تخت با توجه به موقعیت قرار گیری لوله و صفحه جاذب

85

5-25- انرژی دریافتی کلکتور صفحه تخت با توجه به زاویه کلکتور با سطح زمین

86

5-26- انرژی دریافتی کلکتور صفحه تخت با تعداد کاورهای شیشه‌ای کلکتور

86

5-27- بازده کلکتور صفحه تخت با توجه به فاصله بین رایزرهای صفحه جاذب

87

5-28- بازده کلکتور صفحه تخت با توجه به ضریب نشر کاور شیشه‌ای کلکتور

88

5-29- نمودارهای بازده کلکتور خورشیدی برای ضخامت‌های مختلف عایق حرارتی

88

5-30- اثر جنس عایق بر بازده کلکتور خورشیدی

89

5-31- اثر نوع سیال انتقال حرارت بر بازده کلکتور خورشیدی

89

5-32- اثر فشار گاز داخل کلکتور بر بازده

90



خرید فایل



ادامه مطلب
دوشنبه 15 آذر 1395 ساعت 09:32

پتانسیل کاربرد انرژی خورشیدی در ایران

پتانسیل کاربرد انرژی خورشیدی در ایران

در شرایط کنونی، تلاش در جهت خودکفایی و رفع وابستگی های تکنولوژی کشورمان، یکی از مبرمترین وظایف آحاد ملت ایران است و هرکس بنابه موقعیت خویش بایستی در این راستا گام بردارد. یکی از صنایع کشور که پیشرفت دیگر صنایع در گرو پیشرفت و توسعه آن است، صنعت برق می باشد. نیروگاههای موجود تولید برق از تکنولوژی بسیار بالایی برخوردارند، به طوری که در حال حاضر طراحی و ساخت آنها در انحصار چند کشور خاص می باشد. با توجه به اینکه رسیدن به این تکنولوژی در آینده نزدیک برای مان مقدور نیست، این سؤال پیش می آید که برای تأمین انرژی بدون نیاز به تکنولوژی وارداتی چه باید کرد؟ برج نیرو پاسخ مناسبی است به این سؤال چرا که از یک سو بحران انرژی را حل کرده و از سوی دیگر با داشتن تکنولوژی ساده و در عین حال مناسب برای شرایط اقلیمی کشورمان می تواند ما را در تأمین انرژی موردنیاز یاری نماید.

در ابتدا پیش گفتاری در مورد بحران انرژی در جهان آورده شده و در ادامه آن مقایسه ای اجمالی بین انواع انرژیهای موجود و لزوم استفاده از انرژی خورشید مورد بررسی قرار گرفته است.

در فصل اول پس از آشنایی مقدماتی با برج نیرو، مختصری در مورد کیفیت ساختمانی اجزاء برج و عملکرد آنها بیان شده و نهایتاً امکانات بهره برداری اضافی و افزایش راندمان در برجهای نیرو مطرح شده است.

فصل دوم به تئوری تشعشع خورشید اختصاص داده شده. در این قسمت با توجه به نیازی که مشاهده گردید ابتدا مکانیزم پدیده تشعشع و قوانین مربوط به آن به طور خیلی مختصر گفته شده است. در ادامه مطلب، تشعشع خورشید و عواملی که برروی شدت تشعشع آن اثر می گذارند و نهایتاً پوشش ها بررسی شده اند.

فصل سوم شامل محاسبات دودکش است. در این فصل فشار رانش دودکش، دمای هوای خروجی از دودکش، تلفات دودکش و بالاخره راندمان دودکش مطرح شده است.

در فصل چهارم به بررسی تئوریک توربین پرداخته شده است. ابتدا با داشتن افت فشار در دوطرف پروانه قدرت ماکزیمم توربین محاسبه شده و سپس با داشتن قدرت ماکزیمم، فاکتور بتز، برای این نوع توربین خاص بدست آمده است. نهایتاً توان واقعی و نیروی وارد بر پره ها، مورد بررسی قرار گرفته اند.

فصل پنجم شامل اطلاعات مختصری در مورد کلکتور است. در این فصل به بررسی بالانس انرژی در کلکتور، پرداخته شده است. همچنین مقایسه ای بین بالانس انرژی برجهای نیرو و سایر نیروگاههای خورشیدی انجام شده است.

فصل ششم به ارزیابی اقتصادی برجهای نیرو اختصاص داده شده. در این قسمت ابتدا، هزینه مخصوص اجزاء مختلف (دودکش، توربین، کلکتور) و سپس هزینه مخصوص کل پروژه برای دو نوع پوشش شیشه ای و پلاستیکی مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه برخی از مزیتهای برج نیرو نسبت به سایر نیروگاهها، بیان شده است.

در فصل آخر مشخصات و نتایج حاصل از اولین برج نیروی آزمایشی که در مانزانارس اسپانیا احداث گردیده آورده شده است.

فهرست مطالب

چکیده. 1

پیش گفتار:3

چرا انرژی خورشیدی؟. 3

الف- واکنش هسته ای فیژن:6

ب- واکنش هسته ای فیوژن:8

انرژی خورشید:9

فصل اول.. 12

آشنایی با برج نیرو. 12

اجزاء برج نیرو:14

2- توربین و ژنراتور:15

3- کلکتور:16

امکانات بهره برداری اضافی:17

فصل دوم. 19

انتقال انرژی از طریق تشعشع.. 19

خواص تشعشعی:21

قانون پلانک:22

تشعشع خورشید:23

اثر فاصله زمین از خورشید:25

June. 26

تأثیر زاویه میل:26

صفحات پوششی:29

قابلیت انعکاس پوشش:29

قابلیت عبوردهی پوشش:30

قابلیت جذب پوشش:30

جنس پوشش:30

اثر رنگ برروی جذب انرژی تشعشعی:32

فصل سوم. 33

محاسبات دودکش.... 33

فشار رانش:34

راندمان دودکش:36

تلفات اصطکاکی:38

فصل چهارم. 39

محاسبات توربین.. 39

توان کلی:40

فصل پنجم.. 46

مختصری در مورد کلکتور. 46

بالانس انرژی:47

فصل ششم.. 50

ارزیابی اقتصادی برجهای نیرو. 50

بررسی هزینه مخصوص:51

مقایسه برج نیرو با سایر نیروگاهها:57

2- بدون مصرف آب:58

فصل هفتم.. 60

برج آزمایشی مانزانارس... 60

و نتایج حاصل از آن.. 60

مدهای بهره برداری توربین:63

مراجع:69



خرید فایل



ادامه مطلب
یکشنبه 14 آذر 1395 ساعت 19:42

بررسی مطالعه انواع آب گرم کن های خورشیدی موجود در ایران و طراحی بهینه آن

بررسی مطالعه انواع آب گرم کن های خورشیدی موجود در ایران و طراحی بهینه آن

طرح دیدگاه و اهداف پروژه

مقدمه :

میزان انرژی خورشیدی دریافتی در ایران به طور متوسط حدود 18 مگا جول بر متر مربع در روز، یا حدود 1016 مگا جول در سال در سطح کشور تخمین زده می شود. این مقدار انرژی بیش از 4000 برابر کل انرژی مصرفی در کشور می باشد. با این مقدار انرژی دریافتی و داشتن زمین های مناسب برای استفاده از آفتاب و تکنولوژی نسبتاً ساده کاربردهای مختلف انرژی خورشیدی، می توان کلیه نیازهای انرژی کشور را با استفاده از انرژی خورشیدی تأمین کرد.

استفاده های انرژی خورشیدی که در ایران کاربرد دارند به شرح زیر مورد بررسی قرار گرفته اند:

الف . دستگاههایی که به طور مستقیم از نور خورشید استفاده می کنند :

1- تولید آب گرم مصرفی

2- گرمایش طبیعی ساختمانها

3- گرمایش غیر طبیعی ساختمانها

4- سرمایش ساختمانها

5- پخت غذا

6- خشک کردن میوه، سبزی و ماهی

7- نمک زدائی آب دریا

8- تولید انرژی الکتریکی به طریق تبدیل مستقیم

9- تولید انرژی الکتریکی از طریق تبدیل حرارتی (تبدیل غیر مستقیم)

ب. دستگاههائی که به طور غیر مستقیم از انرژی خورشید استفاده می نمایند :

1- سرمایش طبیعی ساختمانها و ذخیره سازی سرمای زمستان

2- تولید گاز متان با استفاده از فضولات حیوانی و کشاورزی

3- استفاده از انرژی باد

شرح مختصری از نحوه کار هریک از سیستم های فوق الذکر ارائه و هزینه ساخت و تولید و قیمت انرژی تولید شده هریک از آنها تعیین شده اند. مقایسه قیمت انرژی تولید شده در دستگاههای انرژی خورشیدی فوق الذکر با قیمت انرژی که از طریق سوختهای فسیلی متداول در کشور تولید می شود نشان می دهد که استفاده از انرژی خورشیدی اقتصادی نیست. علت اصلی اقتصادی نبودن استفاده از انرژی خورشیدی این است که مواد نفتی و برق در تمام نقاط کشور تقریباً به طور رایگان در اختیار مصرف کنندگان قرار دارند.

دلایل توجیهی برای استفاده از انرژی خورشیدی در کشور :

اقتصادی بودن نباید تنها دلیل استفاده از انرژی خورشیدی باشد. لازم است انرژی خورشیدی به دلیل زیر مورد توجه قرار گرفته و سرمایه گذاری های لازم برای کاربرد وسیع آن اعمال گردد:

1- اسراف در مواد غذایی، منابع طبیعی و هرچیزی توسط دین مبین اسلام نهی شده است. سوزاندن نفت، این نعمت بسیار ذیقیمت و محدود الهی، برای تولید آب گرم مصرفی (در دمای حدود 45 درجه سانتیگراد) ، تولید هوا و یا آب گرم برای گرمایش ساختمانها ( در دمای 50 تا 90 درجه سانتیگراد) و پختن غذا (در دماهای حدود 100 درجه سانتیگراد) اسرافی بس واضح است. سوزاندن سوختهای فسیلی برای کاربردهای فوق الذکر همان قدر اسراف و تبذیر (و در نتیجه ارتکاب گناه) است که سوزاندن گندم جهت تأمین همین نیازها می باشد. نفت، این نعمت خدادادی را می توان برای تولید دارو، مواد پلاستیکی و کودهای شیمیایی و غیره به کار گرفت.

2- استفاده از منابع نفتی در کشور باعث آلودگی هوا و آب و زمین شده است. وجود این آلودگی ها، به خصوص آلودگی هوا در شهرهای بزرگ مانند تهران سبب بیماریهای متعدد، مرگهای زودرس و به طور کلی پائین آمدن کارائی افراد شده است. لازم است که به خاطر حفظ سلامتی مردم آلودگی محیط زیست دقیقاً کنترل و مصرف این سوختهای فسیلی تقلیل یابد. انرژی خورشیدی یک منبع لایزال انرژی است که کمترین آلودگی ها را در محیط زیست به وجود می آورد.

3- سوزاندن سوختهای فسیلی و ایجاد دی اکسید کربن در سطح جهانی باعث بالا رفتن دمای اتمسفر زمین شده است. بالا رفتن دمای اتمسفر زمین وآب دریاها (که به طور یکنواخت نبوده و در قطبها بیشتر از استوا است) باعث آب شدن یخهای قطبی و بالا آمدن سطح آب اقیانوسها شده و ادامه این عمل فاجعه ای به مراتب اسفناک تر از کلیه طوفانها، سیلها و زمین لرزه ها را در برخواهد داشت. در مقایسه با کشورهای صنعتی که مصرف سوختهای فسیلی آنها بسیار زیاد است، ایران نقش زیادی در بالا بردن دی اکسید کربن در سطح جهانی و گرم شدن اتمسفر زمین ندارد. ولی توجه به این موضوع (که کشورهای صنعتی جهان تازه به فکر افتاده و در این مورد ابراز نگرانی می کنند) میتوان برای جمهوری اسلامی ایران وجهه ای بسیار عالی در محافل علمی و سیاسی جهان به وجود آورد.

4- تکنولوژی کاربردهای انرژی خورشیدی بسیار پیچیده نبوده که نیاز به استفاده از متخصصین خارجی داشته باشیم. در بسیاری از کاربردهای تکنولوژی لازم هم اکنون در کشور موجود است. در چند کاربرد (مانند ساختن فتوسل ها) می توان با همت مختصری تکنولوژی مربوطه را توسعه داد.

نسبت بین تابش مستقیم بر روی یک صفحه شیبدار و افقی

معمولا اطلاعات و آمارها مربوط به صفحه افقی است بنابراین ما یک نبست بین تابش صفحه افقی و شیبدار بدست می آوریم تا اطلاعات مربوط به صفحه افقی را به صفحه شیبدار تبدیل کنیم.

اندازه گیری تابش بر روی صفحات افقی می تواند به صورت لحظه ای یا بصورت مقادیر انتگرال گیری شده و در یک ساعت و یا یک روز باشد. با توج هبه شکل (3-4) می توان نسبت بین تابش مستقیم بر روی سطح شیبدار GbT و سطح افقی Gb را در هر لحظه به ترتیب محاسبه نمود.

(4-13)

(4-15)

Rb = نسبت بین تابش مستقیم بر روی صفحه شیبدار و افقی

شکل (3-4) تابش مستقیم بر روی سطوح افقی و شیبدار

بهترین مقدار زاویه سمت برای گردآورنده های خورشیدی ثابت برابر صفر می باشد.( )

بنابراین با توجه به روابط (3-6) و (3-7) می توان نوشت

(3-16)

میزان تابش خورشیدی بر روی صفحه افقی در سطح خارجی جو :

همانطور که قبلا گفته شد میزان تابش در سطح خارجی جو به مقدار بسیار ناچیزی در طول سال تغییر می کند، در حالیکه میزان تابش در روی زمین بستگی به عوامل متعددی دارد. میزان تابش کاملا نظری عبارت است از تابشی که در صورت فقدان جو به زمین می رسد یعنی در حقیقت با میزان تابش خورشید در سطح خارجی جو برابر می باشد.

با استفاده از رابطه زیر می توان میزان تابش انرژی خورشیدی بر روی یک صفحه در سطح خارجی جو در هر لحظه بدست آورد.

(3-17)

مقدار را می توان در حالت کلی از رابطه (3-4) بدست آورد. چنانچه صفحه افقی باشد به تبدیل می شود که باز مقدار آن از رابطه (3-6) بدست می آید رابطه بالا را می توان بصورت زیر نوشت :

فهرست مطالب

فصل 1 : طرح دیدگاه و اهداف پروژه .................................................................... 1

مقدمه........................................................................................................................ 2

اهداف کلی پروژه ..................................................................................................... 9

کارایی...................................................................................................................... 10

فصل 2 : بررسی آبگرمکن های خورشیدی........................................................... 12

معیارهای طراحی آبگرمکن خورشیدی................................................................... 13

سیستم Recirculation (pluse)............................................................................ 18

سیستم Drainout (Drain down ) ....................................................... 19

سیستم Drainback With Air Compressor................................................... 20

سیستم Drainback with liquid level control................................................ 22

سیستم Thermosyphon with electrically protected collecrtor............. 23

سیستم Drainout Thermosyphon................................................................... 25

سیستم Breadbox (batch).................................................................................. 26

سیستم Coil in Ttank , Warp Around , Tank in Tank............................ 28

سیستم External Heat Exchanger................................................................... 30

سیستم Darinback with load- side heat exchanger................................... 32

سیستم Drainback with Collector – Side Heat Exchanger.................... 34

سیستم Two – phase – Thermosyphon....................................................... 35

سیستم One Phase Thermosyphon................................................................ 36

نتایج و بررسی سیستم های خورشیدی متناسب با ایران ...................................... 38

فصل سوم : گرد آورنده های تخت خورشیدی..................................................... 46

صفحه پوشش.......................................................................................................... 50

فاصله هوایی............................................................................................................ 52

صفحات جاذب......................................................................................................... 53

طرحهای گوناگون صفحه جاذب و مجاری انتقال سیال.......................................... 54

سیال عامل .............................................................................................................. 60

عایقکاری.................................................................................................................. 61

قاب گرد آورنده ...................................................................................................... 63

رشته های سری و موازی...................................................................................... 64

فصل چهارم : اصول حاکم بر گرد آورنده های خورشیدی................................... 67

انتقال گرما به سیال................................................................................................. 68

جریان متلاطم و بدست آوردن ضریب انتقال گرما................................................. 69

جریان گذرا و بدست آوردن ضریب انتقال گرما.................................................... 70

جریان آرام و بدست آوردن ضریب انتقال گرما..................................................... 73

بیلان انرژی برای یک گردآورنده تخت خورشیدی نمونه....................................... 74

متوسط ماهانه انرژی خورشیدی جذب شده ......................................................... 76

اثرات وضعیت سطح جذب بر روی مقدار انرژی دریافتی ..................................... 80

توزیع دما در گردآورنده های تخت خورشیدی...................................................... 84

ضریب انتقال گرمای کل یک گردآورنده................................................................. 85

چگونگی تغییر ضریب اتلاف فوقانی بر اثر تغییر فاصله......................................... 88

توزیع دما بین لوله و ضریب بازدهی گردآورنده .................................................. 91

توزیع دما در جهت جریان....................................................................................... 99

ضریب اخذ گرما و ضریب جریان گرد آورنده .................................................... 100

میانگین دمای سیال و صفحه................................................................................. 103

طرحهای دیگر گردآورنده ..................................................................................... 104

فصل پنجم : طراحی یک نمونه گرد آورنده تخت ............................................... 107

منطقه طراحی.......................................................................................................... 109

مقدار آبگرم مصرفی.............................................................................................. 109

درجه حرارت آبگرم مصرفی................................................................................. 110

درجه حرارت آب ورودی به گرد آورنده ............................................................. 110

تعداد گرد آورنده ها و چگونگی نصب آنها به هم................................................. 110

زوایای حرکت خورشید.......................................................................................... 111

جهت تابش خورشید............................................................................................... 119

نسبت بین تابش مستقیم بر روی یک صفحه شیبدار واقعی .................................. 119

زاویه شیب گرد آورنده ها .................................................................................... 123

محاسبه مقدار متوسط ماهانه تابش روزانه رسیده به سطح گرد آورنده ............ 123

بدست آوردن طول روز ........................................................................................ 126

شکل گرد آورنده ................................................................................................... 127

جنس صفحه جاذب................................................................................................. 127

مشخصات رنگ...................................................................................................... 127

قطر و تعداد لوله ها در هر گرد آورنده ................................................................ 128

بدست آوردن دبی حجمی و جرمی........................................................................ 128

بدست آوردن عدد رینولدز در لوله ها................................................................... 129

بدست آوردن ضریب انتقال گرما........................................................................... 129

نوع پوشش............................................................................................................. 130

جنس قاب................................................................................................................ 130

نوع و ضخامت عایق............................................................................................... 130

دمای محیط............................................................................................................ 131

بدست آوردن انرژی مورد نیاز ............................................................................ 131

بدست آوردن ضریب اتلاف فوقانی........................................................................ 132

بدست آوردن اتلاف تحتانی.................................................................................... 132

بدست آوردن ضریب اتلاف کلی ........................................................................... 133

بدست آوردن سطح گرد آورنده ........................................................................... 133

فاصله بین لوله ها................................................................................................... 134

بدست آوردن بازدهی پره...................................................................................... 134

بدست آوردن بازدهی گرد آورنده ........................................................................ 134

بدست آوردن ضریب انتقال گرمای گرد آورنده .................................................. 134

محاسبه دمای خروجی سیال.................................................................................. 135

بدست آوردن بازدهی گرد آورنده ........................................................................ 135

مشخصات دستگاه طراحی شده ............................................................................ 136

منابع و مراجع ....................................................................................................... 138

ضمائم



خرید فایل



ادامه مطلب
شنبه 13 آذر 1395 ساعت 09:21

مطالعه و بررسی استاندارد‌های تست کلکتور خورشیدی و مقایسه بین آنها

مطالعه و بررسی استاندارد‌های تست کلکتور خورشیدی و مقایسه بین آنها

استفاده از استاندارد‌ها و رعایت حداقل کیفیت مورد انتظار در محصولات و خدمات مختلف امروزه در سراسر جهان رایج است، به طوریکه بسیاری از صنایع بدون رعایت استاندارد‌ها مجاز به تولید یا ارائه خدمات نیستند. از انرژی خورشید می‌توان به طرق مختلف، مثل تولید برق، گرمایش و سرمایش، تولید آب شیرین، تامین آب گرم و ... استفاده نمود. در صنعت انرژی خورشیدی نیز همچون سایر صنایع، استاندارد‌های مختلفی تدوین شده است. در بخش گرمایش آب مصرفی برخی از استاندارد‌ها مربوط به تست و استفاده از سیستم‌ها و روش‌هاست و برخی دیگر از استاندارد‌ها به چگونگی تست کلکتور‌های خورشیدی که جزء اصلی و نقطه آغازین تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی گرمایی است، پرداخته اند. در این گزارش به مطالعه و بررسی سه استاندارد ISO، DIN و ASHRAE که به ترتیب مربوط به استاندارد جهانی، اتحادیه اروپا و ایالات متحده آمریکا هستند پرداخته شده است و در پایان پارامتر‌های مختلف آن در قالب چند جدول مقایسه شده اند. لازم به ذکر است که به دلیل گستردگی و حجم زیاد استاندارد‌ها، در این گزارش تنها کلکتور‌های صفحه تخت مورد بررسی قرار گرفته اند.

فهرست مطالب

چکیده: 1

مقدمه: 2

فصل اول. 3

کلیـــات.. 3

فصل اول - کلیات.. 4

1-مقدمه: 4

2-اهمیت کلکتور های خورشیدی: 4

کلکتور های صفحه تخت: 6

انتخاب جاذب: 7

کلکتورهای لوله خلا: 8

بازده کلکتور: 10

3-انتخاب کلکتور اقتصادی 10

بازار کلکتور های خورشیدی: 11

فصل دوم. 12

استاندارد بین المللی تست کلکتور خورشیدی.. 12

ISO 9806 – 1: 1994. 12

فصل دوم- استاندارد بین المللی تست کلکتور خورشیدی (ISO 9806-1:1994) 13

2نمادها و واحدها 16

3نصب و تعیین مکان کلکتور 16

3-2چهارچوب نصب کلکتور 16

4وسایل اندازه گیری.. 18

4-1- 2 اندازه گیری زاویه برخورد تابش خورشیدی مستقیم. 19

4-2اندازه گیری تابش حرارتی. 20

4-3اندازه گیری‌های دما 21

4-3-2 تعیین اختلاف دمای سیال انتقال حرارت (DT) 22

4-3-3اندازه گیری دمای هوای اطراف (ta) 22

4-4اندازه گیری دبی مایع در کلکتور 23

4-9سطح کلکتور 24

5آرایش آزمون. 25

5-2سیال انتقال حرارت.. 25

5-3لوله کشی و اتصالات.. 26

5-4پمپ و وسایل کنترل جریان. 27

5-5تنظیم دمای سیال انتقال حرارت.. 27

6آزمون بازده حالت پایدار در فضای باز 28

6-5اندازه گیری‌ها 29

6-6دوره آزمون (در حالت پایدار) 30

6-7 ارائه نتایج. 31

7تعیین ظرفیت گرمایی مؤثر و ثابت زمانی کلکتور 36

7-3روش آزمون برای ثابت زمانی کلکتور 37

7-4محاسبه ثابت زمانی کلکتور 38

8ضریب تصحیح زاویه برخورد کلکتور 39

8-4محاسبه ضریب تصحیح زاویه برخورد کلکتور 40

9تعیین افت فشار در کلکتور 40

فصل سوم. 43

استاندارد اتحادیه اروپا جهت تست کلکتور خورشیدی.. 43

EN 12975 – 2: 2001. 43

فصل سوم- استاندارد اتحادیه اروپا جهت تست کلکتور خورشیدی (EN 12975-2:2001) 44

1-تست‌های قابلیت اطمینان 44

تست کارایی حرارتی کلکتور‌های گرم کننده مایع: 47

طرح تست: 52

فصل چهارم. 68

استاندارد ایالات متحده آمریکا جهت تست کلکتور خورشیدی.. 68

ASHRAE 93: 1991. 68

فصل چهارم- استاندارد آمریکا جهت تست کلکتور خورشیدی (ASHRAE 93: 1991) 69

4-روش انجام تست: 72

مراحل تست و محاسبات: 76

محاسبات ثابت زمانی کلکتور: 82

فصل پنجم. 84

مقایسه استاندارد‌های تست کلکتور خورشیدی.. 84

فصل پنجم – مقایسه استاندارد های تست کلکتور خورشیدی.. 85

1- مقایسه سه استاندارد 9806-1 ISO، EN 12975-2 و ASHRAE 93: 85

2- مقایسه دو استاندارد ISO 9806-1 و EN 12975-2: 88

مراجع: 94



خرید فایل



ادامه مطلب
پنج‌شنبه 11 آذر 1395 ساعت 00:25

مطالعه انواع آب گرم کن های خورشیدی موجود در ایران و طراحی بهینه آن

مطالعه انواع آب گرم کن های خورشیدی موجود در ایران و طراحی بهینه آن

میزان انرژی خورشیدی دریافتی در ایران به طور متوسط حدود 18 مگا جول بر متر مربع در روز، یا حدود 1016 مگا جول در سال در سطح کشور تخمین زده می شود. این مقدار انرژی بیش از 4000 برابر کل انرژی مصرفی در کشور می باشد. با این مقدار انرژی دریافتی و داشتن زمین های مناسب برای استفاده از آفتاب و تکنولوژی نسبتاً ساده کاربردهای مختلف انرژی خورشیدی، می توان کلیه نیازهای انرژی کشور را با استفاده از انرژی خورشیدی تأمین کرد.

استفاده های انرژی خورشیدی که در ایران کاربرد دارند به شرح زیر مورد بررسی قرار گرفته اند:

الف . دستگاههایی که به طور مستقیم از نور خورشید استفاده می کنند :

1- تولید آب گرم مصرفی

2- گرمایش طبیعی ساختمانها

3- گرمایش غیر طبیعی ساختمانها

4- سرمایش ساختمانها

5- پخت غذا

6- خشک کردن میوه، سبزی و ماهی

7- نمک زدائی آب دریا

8- تولید انرژی الکتریکی به طریق تبدیل مستقیم

9- تولید انرژی الکتریکی از طریق تبدیل حرارتی (تبدیل غیر مستقیم)

ب. دستگاههائی که به طور غیر مستقیم از انرژی خورشید استفاده می نمایند :

1- سرمایش طبیعی ساختمانها و ذخیره سازی سرمای زمستان

2- تولید گاز متان با استفاده از فضولات حیوانی و کشاورزی

3- استفاده از انرژی باد

شرح مختصری از نحوه کار هریک از سیستم های فوق الذکر ارائه و هزینه ساخت و تولید و قیمت انرژی تولید شده هریک از آنها تعیین شده اند. مقایسه قیمت انرژی تولید شده در دستگاههای انرژی خورشیدی فوق الذکر با قیمت انرژی که از طریق سوختهای فسیلی متداول در کشور تولید می شود نشان می دهد که استفاده از انرژی خورشیدی اقتصادی نیست. علت اصلی اقتصادی نبودن استفاده از انرژی خورشیدی این است که مواد نفتی و برق در تمام نقاط کشور تقریباً به طور رایگان در اختیار مصرف کنندگان قرار دارند.

دلایل توجیهی برای استفاده از انرژی خورشیدی در کشور :

اقتصادی بودن نباید تنها دلیل استفاده از انرژی خورشیدی باشد. لازم است انرژی خورشیدی به دلیل زیر مورد توجه قرار گرفته و سرمایه گذاری های لازم برای کاربرد وسیع آن اعمال گردد:

1- اسراف در مواد غذایی، منابع طبیعی و هرچیزی توسط دین مبین اسلام نهی شده است. سوزاندن نفت، این نعمت بسیار ذیقیمت و محدود الهی، برای تولید آب گرم مصرفی (در دمای حدود 45 درجه سانتیگراد) ، تولید هوا و یا آب گرم برای گرمایش ساختمانها ( در دمای 50 تا 90 درجه سانتیگراد) و پختن غذا (در دماهای حدود 100 درجه سانتیگراد) اسرافی بس واضح است. سوزاندن سوختهای فسیلی برای کاربردهای فوق الذکر همان قدر اسراف و تبذیر (و در نتیجه ارتکاب گناه) است که سوزاندن گندم جهت تأمین همین نیازها می باشد. نفت، این نعمت خدادادی را می توان برای تولید دارو، مواد پلاستیکی و کودهای شیمیایی و غیره به کار گرفت.

2- استفاده از منابع نفتی در کشور باعث آلودگی هوا و آب و زمین شده است. وجود این آلودگی ها، به خصوص آلودگی هوا در شهرهای بزرگ مانند تهران سبب بیماریهای متعدد، مرگهای زودرس و به طور کلی پائین آمدن کارائی افراد شده است. لازم است که به خاطر حفظ سلامتی مردم آلودگی محیط زیست دقیقاً کنترل و مصرف این سوختهای فسیلی تقلیل یابد. انرژی خورشیدی یک منبع لایزال انرژی است که کمترین آلودگی ها را در محیط زیست به وجود می آورد.

3- سوزاندن سوختهای فسیلی و ایجاد دی اکسید کربن در سطح جهانی باعث بالا رفتن دمای اتمسفر زمین شده است. بالا رفتن دمای اتمسفر زمین وآب دریاها (که به طور یکنواخت نبوده و در قطبها بیشتر از استوا است) باعث آب شدن یخهای قطبی و بالا آمدن سطح آب اقیانوسها شده و ادامه این عمل فاجعه ای به مراتب اسفناک تر از کلیه طوفانها، سیلها و زمین لرزه ها را در برخواهد داشت. در مقایسه با کشورهای صنعتی که مصرف سوختهای فسیلی آنها بسیار زیاد است، ایران نقش زیادی در بالا بردن دی اکسید کربن در سطح جهانی و گرم شدن اتمسفر زمین ندارد. ولی توجه به این موضوع (که کشورهای صنعتی جهان تازه به فکر افتاده و در این مورد ابراز نگرانی می کنند) میتوان برای جمهوری اسلامی ایران وجهه ای بسیار عالی در محافل علمی و سیاسی جهان به وجود آورد.

4- تکنولوژی کاربردهای انرژی خورشیدی بسیار پیچیده نبوده که نیاز به استفاده از متخصصین خارجی داشته باشیم. در بسیاری از کاربردهای تکنولوژی لازم هم اکنون در کشور موجود است. در چند کاربرد (مانند ساختن فتوسل ها) می توان با همت مختصری تکنولوژی مربوطه را توسعه داد.

5- در حال حاضر جمهوری اسلامی ایران رهبری سیاسی بعضی از کشورهای جهان سوم را به عهده دارد. شایسته است این جمهوری رهبری علمی و فنی این جوامع را نیز عهده دار شود. با توجه به نقشی که انرژی در توسعه کشورها بازی می کند و اینکه اکثر کشورهای جهان سوم نیز از میزان انرژی خورشیدی قابل توجهی برخوردار هستند، جمهوری اسلامی ایران می تواند با سرمایه گذاری وسیع در توسعه علوم و تکنولوژی انرژی خورشیدی در کشور عملاً صادر کننده این تکنولوژی به جهان سوم باشد و نقش رهبری علمی و فنی خود را در جهان سوم بازی نماید.

6- دولت ایران در دهه های گذشته وارد کننده تکنولوژی برای حل مسائل خود بوده است. تقریباً تمامی تسهیلات زندگی امروز (نظیر برق و کلیه وسایل الکتریکی، تلفن، راه و ترابری، اتومبیل ، کامپیوتر و غیره) با وارد کردن تکنولوژی حاصل شده است. با محدود بودن منابع نفتی و تمام شدن این منبع طبیعی بسیار پر ارزش، ما می توانیم صبر کنیم تا کشورهای صنعتی مسائل انرژی خود را حل کرده و مانند گذشته تکنولوژی مربوطه را وارد کنیم یا اینکه چند سالی جلوتر از دیگران قدم برداشته و به فکر توسعه منبع انرژی خورشیدی بوده و به جای وارد کننده بودن صادر کننده تکنولوژی انرژی خورشیدی باشیم.

موضوع سرمایه گذاری وسیع در علوم و تکنولوژی انرژی خورشیدی در ایران بیش از اقتصادی بودن آن یک تصمیم سیاسی است. در جشنهای هزار و چهارصدمین سال هجری شمسی جمهوری اسلامی ایران خود را کجا می بیند؟ شعار خود اتکائی میدهد ولی عملاً کلیه نیازهایش را با وارد کردن تکنولوژی تأمین میکند، یا اینکه لااقل در تکنولوژی انرژی خوداتکا شده و به جهان سوم در انتقال آن کمک می نماید؟ با اتخاذ سیاستهای مناسب و برنامه ریزی های دقیق، جمهوری اسلامی ایران می تواند سال 1400 هجری شمسی را با سرافرازی در جهان جشن بگیرد.

فهرست مطالب:

فصل 1 : طرح دیدگاه و اهداف پروژه .................................................................... 1

مقدمه......................................................................................................................... 2

اهداف کلی پروژه ..................................................................................................... 9

کارایی...................................................................................................................... 10

فصل 2 : بررسی آبگرمکن های خورشیدی........................................................... 12

معیارهای طراحی آبگرمکن خورشیدی.................................................................... 13

سیستم Recirculation (pluse)............................................................................ 18

سیستم Drainout (Drain down ) ....................................................... 19

سیستم Drainback With Air Compressor.................................................... 20

سیستم Drainback with liquid level control................................................ 22

سیستم Thermosyphon with electrically protected collecrtor............. 23

سیستم Drainout Thermosyphon................................................................... 25

سیستم Breadbox (batch).................................................................................. 26

سیستم Coil in Ttank , Warp Around , Tank in Tank............................ 28

سیستم External Heat Exchanger................................................................... 30

سیستم Darinback with load- side heat exchanger................................... 32

سیستم Drainback with Collector – Side Heat Exchanger..................... 34

سیستم Two – phase – Thermosyphon........................................................ 35

سیستم One Phase Thermosyphon................................................................ 36

نتایج و بررسی سیستم های خورشیدی متناسب با ایران ...................................... 38

فصل سوم : گرد آورنده های تخت خورشیدی..................................................... 46

صفحه پوشش.......................................................................................................... 50

فاصله هوایی............................................................................................................ 52

صفحات جاذب......................................................................................................... 53

طرحهای گوناگون صفحه جاذب و مجاری انتقال سیال.......................................... 54

سیال عامل .............................................................................................................. 60

عایقکاری.................................................................................................................. 61

قاب گرد آورنده ...................................................................................................... 63

رشته های سری و موازی....................................................................................... 64

فصل چهارم : اصول حاکم بر گرد آورنده های خورشیدی................................... 67

انتقال گرما به سیال................................................................................................. 68

جریان متلاطم و بدست آوردن ضریب انتقال گرما................................................. 69

جریان گذرا و بدست آوردن ضریب انتقال گرما..................................................... 70

جریان آرام و بدست آوردن ضریب انتقال گرما..................................................... 73

بیلان انرژی برای یک گردآورنده تخت خورشیدی نمونه....................................... 74

متوسط ماهانه انرژی خورشیدی جذب شده ......................................................... 76

اثرات وضعیت سطح جذب بر روی مقدار انرژی دریافتی ..................................... 80

توزیع دما در گردآورنده های تخت خورشیدی...................................................... 84

ضریب انتقال گرمای کل یک گردآورنده.................................................................. 85

چگونگی تغییر ضریب اتلاف فوقانی بر اثر تغییر فاصله.......................................... 88

توزیع دما بین لوله و ضریب بازدهی گردآورنده ................................................... 91

توزیع دما در جهت جریان....................................................................................... 99

ضریب اخذ گرما و ضریب جریان گرد آورنده ..................................................... 100

میانگین دمای سیال و صفحه.................................................................................. 103

طرحهای دیگر گردآورنده ..................................................................................... 104

فصل پنجم : طراحی یک نمونه گرد آورنده تخت ................................................ 107

منطقه طراحی.......................................................................................................... 109

مقدار آبگرم مصرفی............................................................................................... 109

درجه حرارت آبگرم مصرفی.................................................................................. 110

درجه حرارت آب ورودی به گرد آورنده ............................................................. 110

تعداد گرد آورنده ها و چگونگی نصب آنها به هم.................................................. 110

زوایای حرکت خورشید.......................................................................................... 111

جهت تابش خورشید............................................................................................... 119

نسبت بین تابش مستقیم بر روی یک صفحه شیبدار واقعی .................................. 119

زاویه شیب گرد آورنده ها .................................................................................... 123

محاسبه مقدار متوسط ماهانه تابش روزانه رسیده به سطح گرد آورنده ............ 123

بدست آوردن طول روز ........................................................................................ 126

شکل گرد آورنده ................................................................................................... 127

جنس صفحه جاذب................................................................................................. 127

مشخصات رنگ....................................................................................................... 127

قطر و تعداد لوله ها در هر گرد آورنده ................................................................ 128

بدست آوردن دبی حجمی و جرمی......................................................................... 128

بدست آوردن عدد رینولدز در لوله ها................................................................... 129

بدست آوردن ضریب انتقال گرما........................................................................... 129

نوع پوشش.............................................................................................................. 130

جنس قاب................................................................................................................ 130

نوع و ضخامت عایق............................................................................................... 130

دمای محیط............................................................................................................. 131

بدست آوردن انرژی مورد نیاز ............................................................................. 131

بدست آوردن ضریب اتلاف فوقانی........................................................................ 132

بدست آوردن اتلاف تحتانی.................................................................................... 132

بدست آوردن ضریب اتلاف کلی ............................................................................ 133

بدست آوردن سطح گرد آورنده ............................................................................ 133

فاصله بین لوله ها................................................................................................... 134

بدست آوردن بازدهی پره....................................................................................... 134

بدست آوردن بازدهی گرد آورنده ........................................................................ 134

بدست آوردن ضریب انتقال گرمای گرد آورنده ................................................... 134

محاسبه دمای خروجی سیال.................................................................................. 135

بدست آوردن بازدهی گرد آورنده ........................................................................ 135

مشخصات دستگاه طراحی شده ............................................................................ 136

منابع و مراجع ........................................................................................................ 138

ضمائم



خرید فایل



ادامه مطلب
پنج‌شنبه 11 آذر 1395 ساعت 00:23

سلولهای خورشیدی

سلولهای خورشیدی

کریستال سیلیکون سی-اس آی
سی-اس آی، اصلی‌ترین ماده تجاری در تولید سلولهای خورشیدی است و به اشکال مختلفی استفاده می شود: سیلیکون های تک کریستالی ، سیلیکون های چند کریستالی و سیلیکون لایه نازک .تکنیکهای مرسوم برای تولید کریستالین سیلیکون شامل : روش چوکرالسکی، روش محدوده شناور و روشهای دیگری نظیر ریخته‌گری می باشد. زدودن ناخالصیها از سیلیکون اهمیت بسیاری دارد. این عمل با کمک تکنیکهایی چون منفعل سازی سطح ( با تابش هیدروژن به یک سطح ) و گترینگ ( یک روش شیمیایی که با را از سیلیکون بیرون می کشد ) صورت می پذیرد .با اینکه سلولهای خورشیدی با سیلیکون کریستالی ، از سال 1954 وجود داشته اند ، ابتکاری جدید رو به گسترش دارد . سلولهای جدیدی همچون ( ای دبلیو تی ) ، ( سیس ) از این دسته اختراعات نو هستند .
سلولهای خورشیدی با لایه نازک
این نوع سلولها از لایه های بسیار نازک مواد نیمه هادی استفاده می کنند که ضخامت آنها چند میکرومتر است. این لایه روی یک صفحه نگاه دارنده که از مواد ارزان مانند شیشه ، پلاستیک یا فولاد زنگ زن ساخته شده ، قرار می گیرد. نیمه هادی‌های بکاررفته در لایه های نازک عبارتند از : سیلیکون بی شکل ( آمورف ) ( آ-س آی) ، سی آی اس و تلورید کادمیم ( سی دی-تی ای ) . سیلیکون آمورف ، ساختار کریستالی مشخص ندارد و تدریجاٌ با قرار گرفتن در برابر نور از بین رفته وکیفیت ابتدایی خود را از دست می دهد. منفعل سازی به کمک هیدروژن می تواند این اثر را کاهش دهد . از آنجائی که مقدار مواد نیمه هادی بکار رفته در لایه نازک بسیار کمتر از سلولهای پی وی معمول است، هزینه تولید سلولهای نازک نیز به میزان قابل ملاحظه‌ای کمتر از سلولهای خورشیدی سیلیکون کریستال است .
فن آوریهای گروه سه و پنج
این فن‌آوریهای فتوولتائیک که بر اساس عناصر شیمیایی گروه‌های سه و پنج جدول تناوبی ایجاد شده اند، بازده تبدیل انرژی بسیار بالایی را چه در نور عادی و چه در نور متمرکز شده، از خود نشان می دهند. سلولهای تک کریستالی این دسته معمولاٌ از آرسنید گالیم ساخته می شود. آرسنید گالیم می تواند همراه با عناصری مانند ایندیم ، فسفر و آلومینیوم ، تشکیل آلیاژهای نیمه رسانایی بدهد که با مقادیر مختلف انرژی نور خورشید کار می‌کنند .
تجهیزات چند تایی با بهره وری بالا
در این روش، سلولهای خورشیدی تکی بر روی همدیگر قرار می گیرند تا میزان دریافت و تیدیل انرژی خورشیدی بیشینه شود. لایه بالایی بیشترین مقدارا انرژی را از نور دریافت کرده و مابقی را عبور می‌دهد تا جذب لایه های بعدی بشوند. بیشتر فعالیتهای این زمینه از آرسنید گالیم و آلیاژهای آن استفاده می کند. همچنین از سیلیکون آمورف ، سی آی اس و فسفید ایندیم گالیم نیز بهره گرفته می شود . با وجود آنکه سلولهای متشکل از دو بخش ساخته شده است، اما بیشترین توجه به سلولهای با سه اتصال و چهار اتصال است. در این انواع ، موادی چون ژرمانیم که کمترین میزان انرژی نور را نیز دریافت می کند، در پایین‌ترین لایه استفاده می شود .



خرید فایل



ادامه مطلب
برچسب‌ها: سلولهای، خورشیدی
چهارشنبه 10 آذر 1395 ساعت 16:44

پاورپوینت خانه شناور با انرژی خورشیدی

خانه شناور با انرژی خورشیدی

این خانه توسط جیانکارلو زما معمار ایتالیایی طراحی شده و توسط شرکت ecoflolife ساخته شده و قابلیت شناوری در آبهای آرام را دارد. یک معمار ایتالیایی به نام Giancarlo یک خانه شناور سازگار با محیط زیست طراحی نموده است. این خانه با مساحتی حدود ۱۰۰ متر مربع (۱۰۷۶ فوت مربع) می باشد.


محل استقرار این خانه بر روی رودخانه ها، دریاچه ها، خلیج ها، و دریاها طراحی شده است. ساختار منحنی شکل پر زرق و برق این حانه با ابعاد ۱۲ متر (۳۹ فوت) در عرض و ۴ متر (۱۳ فوت) ارتفاع است. بدنه از آلومینیوم بازیافتی با یک قاب روکش چوبی و قسمتی فلزی و دیواره مقاوم در برابر آب و هواست.

برق تولیدی از طریق یک سلول خورشیدی یکپارچه با مساحت ۶۰ متر مربع (۶۴۶ فوت مربع) است که در پشت بام تولید می شود. پانل های خورشیدی از نوع مات Amorphous استفاده می شود، که شکل آن با سقف منحنی شکل ساختمان مطابقت دارد. توان پیک تولیدی ۴ کیلووات می باشد.



خرید فایل



ادامه مطلب
جمعه 2 مهر 1395 ساعت 12:22

پروژه رشته مکانیک - مطالعه انواع آب گرم کنهای خورشیدی و طراحی بهینه آن - کامل و جامع word

فهرست مطالب عنوان                                                                                             صفحه فصل 1 : طرح دیدگاه و اهداف پروژه .................................................................... 1 مقدمه...................................................................................................................... ...



ادامه مطلب
جمعه 26 شهریور 1395 ساعت 10:19

پایان نامه - تجزیه تحلیل سیستم چیلرهای جذبی خورشیدی استفاده شده در ساختمان ها

چکیده: در ساختمانهای تجاری و موسسات مختلف که در آنها از سیستم چیلرهای جذبی استفاده می شود، طرح سرمایش، گرمایش و تامین نیرو برای ساختمانها بر حصول مفاهیم از قبیل: - توسعه چیلرهای شعله مستقیم، (تاسیسات حرارتی پیشرفته که نسبت به سیستمهای شعله مستقیم جدید با تکنولوژی جذبی دو اثره برتری دارند.) - توسعه تکنولوژی لیتیوم بروماید/آب (مانند نسل طراحی جدید این سیستم، سیستمهای یک اثره جذبی « بازیافت حرارت» ) - میکرو توربین ها و سیستم های جذبی هم سوز و چیلرهای هوا خنک لیتیوم بروماید / آب  - ارزیابی (منافع بالقوه حاصل از موتورهای درون سوز، توربینهای گازی، میکروتوربین ها و سلولهای سوختنی.) - شناسایی (مراکز فعلی تولید نیرو که میتوانند از یکپارچه سازی توسط چیلرهای جذبی « مانند استفاده از سرمایش برای ورودی توربین های گازی » منتفع گردند .) استوار است. این روش یکی از فناو ...



ادامه مطلب
یکشنبه 21 شهریور 1395 ساعت 16:10

تحقیق انرژی خورشیدی

با سلام.در اینجا یک تحقیق جامع و جالب در خصوص انرژی خورشیدی و کاربرد های آن در زندگی گذشته و امروز است.امیدوارم خوشتان بیاید. ...



ادامه مطلب
برچسب‌ها: تحقیق، انرژی، خورشیدی
1 2 >>