انرژی خورشیدی

انرژی خورشیدی

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.

مولد یا باتری خورشیدی (solar photovoltaic power plant) وسیله‌ای است که انرژی تابش خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند که ممکن است برای تبدیل نوع جریان از DC به AC نیازمند مبدل نیز باشد. این نوع مولدها از ماشین‌های دوار برای تولید انرژی الکتریکی استفاده نمی‌کنند. از انرژی خورشیدی به روش دیگری نیز برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می‌شود. برعکس باتری‌های خورشیدی که انرژی تابشی را مستقیما به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند در صفحات گرمایی متمرکزکننده از انرژی تابشی برای گرم کردن آب و به حرکت درآوردن یک توربین استفاده می‌شود. در این روش از صفحات مخروطی شکل استفاده می‌شود این صفحات مخروطی نور را به سمت یک لوله محتوی یک سیال مثل روغن هدایت می‌کنند و در نهایت از روغن گرم شده برای گرم کردن آب و چرخاندن توربین استفاده می‌شود. یک نیروگاه از این نوع با گِردآورهای سهموی خطی در نزدیکی شیراز در حال ساخت می‌باشد.البته برای تولید انرژی الکتریکی از تابش خورشید روش دیگری نیز وجود دارد، در این روش با تاباندن نور به کف یک حوضچه و گرم کردن آب کف حوضچه و با استفاده از اختلاف دمای آب، انرژی الکتریکی تولید می‌شود. البته تعداد نیروگاه‌های ساخته شده به این روش بسیار کم است.

تصاوير استفاده از انرژي خورشيدي در حرم امام رضا (ع) به گزارش وبلاگ حسين قاسميزائر برها در حرم مطهر امام رضا (ع) جهت حمل و نقل سریعتر و راحت تر زائرین سالمند و معلولین مهیا شده است.

مدل های نمونه این زائربرها در حرم مطهر با انرژی برق حرکت می کنند و این مسئله باعث شده است که زائر برها زمانی را جهت شارژ اولیه به صورت غیر فعال باشند.

این زائربر که مکانیزم خورشیدی کردن آن به دست یکی از خدام بخش صندلی چرخدار حرم مطهرتعبیه شده است فقط از طریق انرژی خورشیدی حمل و نقل زائرین را انجام می دهد و در طول روز انرژی مازاد را در باتری هایی که در آن قرار دارد ذخیره می کند به همین علت این وسیله درطول شبانه روز قابل استفاده می باشد.

آبگرمکن خورشیدی

خورشید سرمنشاء انرژی است ،انرژی خورشیدی عظیم ترین منبع انرژی در جهان می باشد. این انرژی پاک، ارزان و بی پایان بوده و در تمام مناطق کشورمان و جهان قابل مصرف می باشد. آبگرمکن های خورشیدی از طریق جذب انرژی خورشید توسط صفحات جاذب ( کلکتور ) خود عمل می نمایند و راندمان گرمایشی آنها برحسب نوع کلکتور آنها متفاوت می باشد. آبگرم، در تمام ساعات شبانه روز یعنی در شبها و روزهای ابری، در مخزن دوجداره و عایق حرارتی که دمای آب را تا سه روز بدون تغییر حفظ می کند، نگهداری می شود. با استفاده از این سیستم می توان هزینه های مصرف گاز – گازوئیل و برق را بطور چشمگیری کاهش داد.(دیگر نگران هزینه ی قبوض خود نباشید!

دلایل استفاده از سیستم های خورشیدی

*انرژی پاک، ارزان، قابل دسترسی، پایان ناپذیر و ذخیره منابع انرژی تجدیدناپذیر

* جلوگیری از افزایش گرمای کره زمین و حفاظت محیط زیست

*کاهش 60% در هزینه تأمین آب گرم

*قابل استفاده در همه مکانها از قبیل: منازل،مدارس،خوابگاهای دانش آموزی و دانشجویی،بیمارستانها،استخرها و کارخانجات

*بازگشت سریع سرمایه با توجه به سیاست های دولت در اجرای هدفمند کردن یارانه ها

*اجرای سریع و آسان و بی نیاز از هرگونه تعمیر اساسی

*بی صدا ، بی خطر و ایمن

صفحات خورشیدی چیست ؟صفحات خورشیدی، از ترکیبات نیمه هادی ساخته شده اند که وظیفه آن ها تبدیل انرژی نورانی خورشید به انرژی الکتریکی می باشد. این صفحات با نام فتوولتائیک (PhotoVoltaic) یا سولار (Solar) شناخته می شوند. صفحات فتوولتائیک (PhotoVoltaic) از نظر تکنولوژی به 3 دسته تقسیم بندی می شوند. صفحات فتوولتائیک پلی کریستال (Photovoltaic Polycrystalline Panels)، صفحات فتوولتائیک مونوکریستال (Photovoltaic Monocrystalline Panels) و صفحات فتوولتائیک نواری (Thin Film).

در ایران می‌توان از صفحات خورشیدی قابل نصب روی سقف منازل و شرکت‌های دولتی به‌منظور صرفه‌جویی در انرژی استفاده کرد.البته با استفاده از انرژی خورشیدی نمی‌توان تمامی برق مورد نیاز یک واحد مسکونی و مخصوصا یک شرکت بزرگ را تأمین کرد اما می‌توان با تأمین بخشی از الکتریسیته مورد نیاز، بخش دیگر را ذخیره کرد.از سوی دیگر می‌توان از فناوری صفحات خورشیدی در جاده‌ها و خیابان‌ها برای تولید برق نیز استفاده کرد.

تفاوت سلول خورشیدی با صفحه خورشیدی چیست؟

از نظر عملکرد تفاوتی ندارند. از کنار هم قرار دادن تعدادی سلولو خورشیدی (PV Cell) یک ماژول خورشیدی (PV Module) ساخته می شود. از قرار دادن چند ماژول خورشیدی (PV Module) در کنار هم یک صفحه خورشیدی (PV Panel) ساخته می شود که عموما در مصارف بزرگ ردیف های زیادی از صفحه خورشیدی (PV Panel) در کنار هم قرار می گیرند و یک سری خورشیدی (PV Array) تشکیل می دهند.

صفحات خورشیدی در جاده‌ها و بزرگراه‌ها

این ایده گرچه ابتدا تا حد زیادی دور از دسترس به‌نظر می‌رسید، اما اکنون به واقعیت تبدیل شده تا آنجا که پیش‌بینی می‌شود در دهه آینده در بسیاری از کشورهای جهان نسل جدیدی از سیستم جاده و خیابان‌کشی تحت عنوان جاده‌های خورشیدی به کار گرفته شود که در آن صورت حتی تخمین زده می‌شود که تحولی بنیادین در طراحی و به‌کارگیری تابلوهای کنار جاده و سیستم‌های هشدار‌دهنده نیز ایجاد شود. جاده‌هایی که با تکیه بر این فناوری جدید ساخته می‌شوند، نه‌تنها خورشیدی بوده و انرژی تابشی خورشید را جذب می‌کنند، بلکه با تکیه بر سیستمی کاملا هوشمند نقش قابل توجهی در کمک به حفظ گونه‌های جانوری و محیط‌زیست زمین خواهند داشت.

در این راستا محققان دست به کار شده و برای تحقق این ایده و در عین حال تجاری‌سازی آن، وارد عمل شده‌اند. آنها طراحی صفحات خورشیدی مخصوصی را آغاز کرده‌اند که از قابلیت‌های گوناگونی برخوردار است. این صفحات ضمن آنکه باید از توان بالایی در تحمل فشار ناشی از حرکت خودروهای سبک و سنگین برخوردار باشند، باید حجم قابل توجهی از پرتوهای خورشیدی را جذب و به انرژی الکتریکی تبدیل کنند. در حقیقت، این دو خصوصیت اصلی به‌عنوان خط‌مشی اصلی دانشمندان در این پروژه جدید دوستدار محیط‌زیست بوده است. در فناوری نوینی که محققان این شرکت روی آن کار می‌کنند صفحات خورشیدی ویژه‌ای ساخته می‌شود که انرژی خورشیدی ذخیره شده در آن قابلیت تبدیل به انرژی الکتریکی و استفاده‌های تجاری و مسکونی را دارد. ترکیب این صفحات با ساختار سنتی آسفالت مهم‌ترین مانع جدی در برابر دانشمندان این پروژه بوده، اما نکته خیره‌کننده این است که محققان توانسته‌اند فناوری ال‌ای‌دی را نیز با این ایده درآمیخته و نسل کاملا جدیدی از جاده‌ها را ارائه کنند. صفحات خورشیدی که برای این منظور ساخته می‌شود، دربرگیرنده ال‌ای‌دی‌هایی هستند که همچون علائم هشداردهنده به کمک رانندگان می‌آیند.
این ال‌ای‌دی‌ها در شب هنگام از کارایی بیشتری برخوردار هستند و این زمانی است که با نمایش علائم هشداردهنده در کف جاده، راننده را از وضعیت پیش رو مطلع کرده و در عین حال ضریب خطاهای وی را با هشدارهای متناوبی که نمایش می‌دهد، به حداقل می‌رساند

استفاده ترکیبی از ال‌ای‌دی‌ها در این فناوری نوین به نوعی موجب رنگ‌آمیزی دیجیتال جاده‌ها نیز می‌شود و این امکان را برای کارشناسان فراهم می‌کند تا در هر نقطه‌ای که نیاز باشد، علائم هشداردهنده را به اطلاع رانندگان برسانند.

یکی دیگر از مزایای این فناوری نوین، توجه به حیات وحش اطراف جاده است. همه ساله شمار قابل توجهی از احشام وحشی در حالی که از جاده‌ها عبور می‌کنند، قربانی برخورد شدید با خودروهای عبوری می‌شوند.

درصورت توسعه این فناوری نوین، این مشکل برای همیشه برطرف می‌شود؛ چون محققان با استفاده از حسگرهایی مخصوص، این صفحات را به‌گونه‌ای ساخته‌اند که به راحتی احشام در حال عبور را تشخیص داده و در چنین حالتی علائم هشداردهنده‌ای را منتشر می‌کند که حتی در شب‌هنگام نیز به راحتی قابل رویت است اما این پایان جاه‌طلبی محققان در چنین پروژه‌ای نبوده است. آنها به‌دنبال ارائه فناوری‌ای بوده‌اند که سهم جاده در تصادفات رانندگی و تلفات جاده‌ای را به حداقل برساند. از این‌رو در دل روکش این آسفالت جدید، المنت‌های حرارتی را جاسازی کرده‌اند که در زمان بارندگی و احتمال ایجاد لایه یخ روی جاده، از هرگونه یخ‌زدگی سطح آن جلوگیری می‌کند.

این ایده در حالی در این فناوری به واقعیت تبدیل می‌شود که در فصول سرد سال ازجمله زمستان که بارش برف و باران و احتمال یخ‌زدگی معابر به طرز قابل توجهی افزایش پیدا می‌کند، احتمال وقوع تصادفات مرگبار نیز بیشتر می‌شود اما با استفاده از این فناوری نوین، رانندگی در زمستان بسیار دلپذیرتر از گذشته می‌شود. کارشناسان بر این باورند که این تلاش آغازی امیدوارکننده برای تحقق ایده جاده‌های هوشمند در آینده‌ای نه‌چندان دور است. پیش‌بینی می‌شود در آینده‌ای نه‌چندان دور بسیاری از جاده‌ها و خیابان‌ها در کشورهای مختلف جهان به لطف استفاده از فناوری‌هایی همچون ال‌ای‌دی‌ها و حسگرهای هوشمند به معابر تردد هوشمند تبدیل شوند.

اما توسعه این فناوری با این هدف که تصادفات و تلفات جاده‌ای به حداقل خود برسد، بخشی از هدف اصلی محققان از انجام چنین تلاش‌هایی را تشکیل می‌دهد. به عقیده آنها، جایگزین ساختن آسفالت جاده‌ها با این صفحات خورشیدی جدید می‌تواند گامی جدی به سوی مقابله با تغییرات جوی و گرم‌تر‌شدن زمین باشد. درصورتی که این فناوری به سرعت توسعه پیدا کند، آنگاه نسل آتی خودروهای سبک و سنگین برقی نیز می‌توانند با تکیه بر برق تولید شده در این جاده‌ها به حرکت خود

ادامه دهند و در نتیجه حجم قابل توجهی از آلایندگی‌های ناشی از سوخته‌شدن سوخت‌های فسیلی از بین می‌رود.

نخستین تجربه ساخت هواپیمای خورشیدی در سطح دانشگاه های کشور در واحد قزوین اتفاق افتاد

images?q=tbn:ANd9GcQjXgiU25psJoTgeMonMPV

کشور ایران همواره در معرض تهدید بلایای طبیعی همچون زلزله و سیل قرار دارد و نیاز به حضور سریع برای امداد رسانی به حادثه دیدگان ضرورتی اجتناب ناپذیر است به همین دلیل تیم های امدادرسان برای کمک رسانیِ سریع تر و بهتر نیاز به اطلاعات صحیح از عمق فاجعه دارند. یکی از روش های متداول برای این مواقع، اعزام چرخ بال و گروه های انسانی تجسس و تحقیق است و که موجب صرف سوخت زیاد، وقت و انرژی نیروی انسانی می شود و ممکن است عملیات امدادرسانی با تاخیر صورت بگیرد و امدادگران را نیز با خطراتی روبه رو کند. اما یکی از مزایای استفاده از نسل جدید هواپیماهای خورشیدی بدون سرنشین مزایای زیادی دارد و امروزه جایگزین مناسبی برای روش های متداول قبلی است.
استفاده از نسل جدید هواپیماها تحت عنوان هواپیماهای خورشیدی بدون سرنشین یکی از فن آوری های جدید در جهان بوده و برای اولین بار در سطح دانشگاه های کشور، در دانشگاه آزاد اسلامی قزوین ساخته شده است .
چرا به فکر ساخت چنین هواپیمایی افتادید؟
پیام خلج : همان طور که اشاره کردم در ایران تاکنون هیچ دانشگاهی موفق به ساخت چنین هواپیمایی نشده است. به همین دلیل تصمیم گرفتیم چنین تجربه ای برای اولین بار از آن ما باشد. البته باید گفت که هواپیمای خورشیدی کاربردهای فراوانی در زمینه هایی همچون امدادرسانی، مسائل کنترل ترافیک و ماهواره های کوتاه برد دارد. در زمینه امداد رسانی در حوادثی همچون زلزله ای که چند سال پیش در بم اتفاق افتاد تا چند ساعت اولیه پس از زلزله نمی توان برداشت صحیحی از عمق فاجعه داشت که با وجود وسایل پرنده همچون چرخبال می توان این مشکل را برطرف کرد. اما همان طور که می دانیم استفاده از چرخبال به دلیل مصرف بالای انرژی، حضور و درگیر شدن نیروی انسانی، وقت و انرژی برای هماهنگی پرواز چرخبال باعث می شود که روند امداد رسانی با تاخیر صورت گیرد ولی با استفاده از هواپیمای خورشیدی بدون سرنشین که یکی از مزایایش قیمت تمام شده بسیار پایین تر از چرخبال است از صرف هزینه های گزاف جلوگیری می کند. در ضمن با استفاده از هواپیمای خورشیدی بدون سرنشین از رخدادهایی که ممکن است برای خلبانان چرخبال پیش بیاید جلوگیری می شود. در این هواپیمای خورشیدی بدون سرنشین با وجود یک موقعیت یاب (GPS) و با یک دوربین حرارتی نصب شده بر روی آن می توان یک دید کلی نسبت به عمق فاجعه و افراد زیرآوار به دست آورد به غیر از مزیت هایی همچون کاهش بسیار پایین مصرف سوخت و انرژی می توان به هزینه های جانبی و نگهداری هواپیما که بسیار پایین تر از چرخبال است نیز اشاره کرد.

انرژی خورشیدی

مطالب مشابه :