انرژی خورشیدی
انرژی خورشیدی
تهیه و تنظیم :پیمان سلیمان نژادمهندس برق و الکترونیک دانشکده برقدانشگاه سراسری تبریز19/7/ تاریخ نگارش: 6www.Prozhe.com2به نام خداتقدیم به پدر ومادر و خواهر عزیزمو دوستان خوبم در ای کادwww.Prozhe.com3چکیده:در این گزارش به نحوه عملکرد یک سیستم کامل خورشیدی) solar system ( که هدف آن تولیدانرژی برای مصرف کننده ی خانگی می باشد پرداخته شده است. در یک سیستم کامل چندینبخش اصلی وجود دارد که به ترتیب عبارتند از: سلول های خورشیدی ، مبدل های الکترونیکیقدرت، و باطری های ذخیره کننده ی انرژی که در اینجا به هریک به طور مفصل خواهیم پرداختو فعالیت هایی که در این زمینه توسط اینجانب انجام شده توضیح داده خواهد شد.www.Prozhe.com4فهرست مطالبصفحهچکیده.................................................................................................................................................. 3مقدمه.................................................................................................................................................... 5فصل 1: سلول های خورشیدی- 9 9 انواع سلول های خورشیدی ................................................................................................... 7- 2 9 ساختار فیزیکی سلول های خورشیدی.................................................................................. 91- 3 9 پنل های خورشیدی ................................................................................................................. 91- 1 9 نحوه ساخت پنل خورشیدی 211 واتی................................................................................. 95فصل 2:مبدل های الکترونیکی قدرت- 9 2 مبدل های الکترونیکی قدرت AC – DC 91 ............................................................................2 2 مبدل های الکترونیکی قدرت - DC – DC 91 .............................................................................- 3 2 مبدل های الکترونیکی قدرت DC – AC 22 ............................................................................فصل 3:باطری های ذخیره کننده انرژی- 9 3 باطری.......................................................................................................................................... 25مراجع........................................................................................................................................... 27www.Prozhe.com5مقدمه:روز به روز با توسعه جوامع و کشور ها نیاز به انرژی رشد یافته است و بودجه های کلانی صرفتهیه دستگاه های مولد انرژی می شود. با این وجود انرژی های سازگار با محیط زیست از دیگرانواع انرژی ها محبوب تر بوده و دانشمندان تلاش می کنند با تولید مبدل های ارزان قیمت از ایننوع ، استفاده از نوع انرژی را رواج دهند. اولین سلول خورشیدی کاربردی در سال 9151 درآزمایشگاه بِل توسط سه نفر به نامهای Daryl Chapin ، Souther Fuller Calvin ، Gerald Pearsonساخته شد. بازده این مبدل در حدود شش درصد بود و درمقایسه با مبدل های قبلی اش کهدرصد تبدیل حدود یک درصد و حتی کمتر داشتند، پیش رفت چشم گیری به حساب می آمد.اگرچه بازده مبدل های خورشیدی بهبود یافته بود ،ولی قیمت تمام ...
نحوه محاسبه انرژی خورشیدی
پارامتر تابش این پارامتر مرکب که ساعت های تابش نور خورشید و شدت آن را شامل میشود، آفتاب گیری یاشدت تابش خورشید نامیده شده و برحسب وات بر مترمربع (V/m2) بیان میگردد. واحد معمول تر وعملی تر به صورت ( » کیلووات ساعت بر مترمربع در روز « )(kwh/day/m2) نیز مورد استفاده واقع میشود. شدت تابش خورشید و پنل خورشیدی در قسمتی از بدنه یا جعبه پنلهای خورشیدی به عددی اشاره میشود که معرف توانی است که انتظار میرود یک چنین پنلی قادر به تولید آن باشد (برحسب وات)البته مشروط بر آن که تابش خورشید در هر مترمربع از محل مورد نظر، 1000 وات در نظر گرفته شود. این شدت تابش یعنی 1000 وات بر مترمربع، رقمی است که در ساعات میانی و به خصوص ظهر هنگام اواسط تابستان میتوان به آن دست یافت. بنابراین توقع نداشته باشید که با احتساب یک میانگین روزانه، به چنین رقمی برسید. با دانستن شدت تابش خورشید در مکان مورد نظر و با در نظر گرفتن میانگین روزانه آن یعنی تعداد (کیلووات ساعتها بر مترمربع در روز ) و با ضرب کردن این رقم در توان پنلهای خورشیدی (برحسب وات)، میتوان حدود انرژی دریافتی روزانه توسط پنلها را مشخص نمود. محاسبه شدت تابش خورشید شدت تابش خورشید از یک جا تا جای دیگر در تغییر بوده و میزان آن در ایام مختلف سال نیز عوض میشود. اگر میخواهید یک برآورد تقریبی منطقی داشته باشید باید برای هر مکان خاص و هر موقعیت زمانی مشخص، شدت تابش ویژه ای را در نظر بگیرید. با تسهیلاتی که سازمان فضایی و هوانوردی ملی آمریکا (ناسا)فراهم آورده، یافتن شدت تابش نور خورشید در نواحی مختلف، بسیار ساده شده است.ماهواره های هواشناسی ناسا، شدت تابش نور خورشید را در جای جای کره خاکی ما استخراج کرده ودر اختیار کاربران قرار دادهاند. جذب میزان بیشتری از انرژی خورشیدی شیب یا انحراف پنل خورشیدی از راستای عمودی، در میزان انرژی جذب شده مؤثر میباشد، با یک آزمایش عملی ساده میتوان پی برد که میزان انرژی دریافتی پنل هایی که به صورت عمودی از یک دیوار آویخته شده اند و همچنین پنل هایی که مستقیماً و به صورت تخت و افقی بر روی زمین نصب گردیده اند.به مراتب کمتر از مقدار انرژی جذب شده توسط نمونه هایی است که سطح آنها به سمت خورشید نشانه رفته و در واقع پنل ها به صورت زوایه دار و اُریب نصب گردیده اند. . در صورتی که پنل خورشیدی را به صورت زاویه دار نصب کرده و آن را به صورت متمایل به راستای تابش نور خورشید نشانه روید، قادر به جذب انرژی بیشتری بوده و طبیعتاً توان بیشتری را هم به دست خواهید آورد.اثر این کار در ماههای فصل زمستان که به نظر میرسد خورشید در ارتفاع پایین تری از آسمان واقع شده، محسوس تر میباشد.علت ...
انرژی خورشیدی
خورشید 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 میزان کمی از کل انرژی تابشی آن میباشد. حتی سوختهای فسیلی ذخیره شده در زمین، انرژیهای باد، آبشار، امواج دریاها و بسیاری موارد دیگر از جمله نتایج همین انرژی دریافتی زمین از خورشید میباشد. انرژی خورشید به طور مستقیم یا غیر مستقیم میتواند دیگر اشکال انرژی تبدیل شود، همانند گرما و الکتریسیته . موانع اصلی استفاده از انرژی خورشیدی شامل متغیر و متناوب بودن میزان انرژی و توزیع بسیار وسیع آن است. انرژی خورشید برای حرارت آب، استفاده دینامیکی، حرارت فضایی ساختمانها، خشک کردن تولیدات کشاورزی و تولید انرژی الکتریسیته مورد استفاده قرار می‌گیرد . در سال ۱۸۳۰ ستاره شناس انگلیسی به نام جان هرشل John Herschel یک جعبه جمع آوری خورشیدی را برای پختن غذا در طول یک سفر در افریقا استفاده کرد . کاربردهای الکتریکی فتوو لتایک‌ها را آزمایش می‌کنند یک فرایند که توسط آن انرژی نور خورشید به طور مستقیم به الکتریسیته تبدیل میشود . الکتریسیته میتواند به طور مستقیم از انرژی خورشید تولید شود و ابزارهای فتوولتایک استفاده کند یا به طور غیر مستقیم از ژنراتورهای بخار ذخایر حرارتی خورشیدی را برای گرما بخشیدن به یک سیال کاربردی مورد استفاده قرار می‌دهند . انرژی فتو ولتاتیک انرژی فتو ولتایک تبدیل نور خورشید به الکتریسیته از طريق یک سلول فتو ولتاتیک (pvs) میباشد، که بطور معمول یک سلول خورشیدی نامیده میشود. سلول خورشیدی یک ابزار غیر مکانیکی است که معمولاً از آلیاز سیلیکون ساخته شده‌است. نور خورشید از فوتونها یا ذرات انرزی خورشیدی ساخته شده‌است. این فوتونها مقادیر متغیر انرژی را شامل می‌شوند مشابه طول موجهای متفاوت طيفهای نوری هستند . وقتی فوتونها به یک سلول فتو ولتاتیک بر خورد می‌کند، ممکن است منعکس شوند، مستقیم از میان آن عبور کنند، یا جذب شوند. فقط فوتونهای جذب شده انرژی را برای تولید الکتریسیته فراهم می‌کنند .وقتی که نور خورشید کافی یا انرژی توسط جسم نیمه رسانا جذب شود، الکترون از اتم‌های جسم جابجا می‌شوند. رفتار خاصی سطح جسم در طول ساختن باعث میشود سطح جلویی ...
استفاده از انرژی خورشیدی
انرژی خورشیدی نمونه هایی از سلول های خورشیدی انرژی خورشیدی نور و گرمای تولید شده توسط خورشید است. انرژی ستاره خورشید یکی از منابع عمده انرژی در منظومه شمسی میباشد. طبق آخرین برآوردهای رسمی اعلام شده عمر این انرژی بیش از ۱۴ میلیارد سال میباشد. 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. خورشید 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 میزان کمی از کل انرژی تابشی آن میباشد. سرمنشاء تمام اشکال مختلف انرژیهای شناخته شده تاکنون شامل (سوختهای فسیلی ذخیره شده درزمین، انرژی های بادی، آبشارها، امواج دریاها و...) موجود در کره زمین از خورشید میباشد. انرژی خورشید همانند سایر انرژی ها بطور مستقیم یا غیر مستقیم میتواند به دیگر اشکال انرژی تبدیل شود، همانند گرما و الکتریسیته و.... ولیکن موانعی شامل (ضعف علمی و تکنیکی در تبدیل بعلت کمبود دانش و تجربه میدانی - متغیر و متناوب بودن مقدار انرژی به دلیل تغییرات جوی و فصول سال و جهت تابش - محدوده توزیع بسیار وسیع) موجب گردیده که نتوان استفاده مناسبی از این موحبت خدایی داشته باشیم. استفاده ازمنابع عظیم انرژی خورشید برای تولید انرژی الکتریسته، استفاده دینامیکی، ایجاد گرمایش محوطه‌ها و ساختمانها، خشک کردن تولیدات کشاورزی و تغییرات شیمیایی و..... اخیرا شروع گردیده‌است. محتویات ۱ تاریخچه ۲ انرژی فتو ولتائیک ۳ کاربردهای انرژی خورشید ۴ استفاده از انرژی حرارتی خورشید ۴.۱ کاربردهای نیروگاهی ۴.۱.۱ نیروگاههای حرارتی خورشید از نوع سهموی خطی ۴.۱.۲ نیروگاههای حرارتی از نوع دریافت کننده مرکزی ۴.۱.۳ نیروگاههای حرارتی از نوع بشقابی ۴.۱.۴ دودکش‌های خورشیدی ۴.۲ مزایای نیروگاههای خورشیدی ۴.۲.۱ الف) تولید برق بدون مصرف سوخت ۴.۲.۲ ب) عدم احتیاج به آب زیاد ۴.۲.۳ ت) امکان تأمین شبکه‌های کوچک و ناحیه‌ای ۴.۲.۴ ث) استهلاک کم و عمر زیاد ۴.۲.۵ ج) عدم احتیاج به متخصص ۴.۳ کاربردهای غیر نیروگاهی ۴.۳.۱ الف – آبگرمکن‌های ...
انرژی خورشیدی
انرژی فتو ولتائیک انرژی فتو ولتایک تبدیل نور خورشید به الکتریسیته از طريق یک سلول فتو ولتاتیک (pvs) میباشد، که بطور معمول یک سلول خورشیدی نامیده میشود. سلول خورشیدی یک ابزار غیر مکانیکی است که معمولاً از آلیاژ سیلیکون میشود.نور خورشید از فوتونها یا ذرات انرژی خورشیدی ساخته شده‌است. این فوتونها که مقادیر متغیر انرژی را شامل می‌شوند، درست مشابه با طول موجهای متفاوت طيفهای نوری هستند.وقتی فوتونها به یک سلول فتو ولتاتیک بر خورد می‌کنند، ممکن است منعکس شوند، مستقیم از میان آن عبور کنند و یا جذب شوند. فقط فوتونهای جذب شده انرژی را برای تولید الکتریسیته فراهم می‌کنند .وقتی که نور خورشید کافی یا انرژی توسط جسم نیمه رسانا جذب شود، الکترونها از اتم‌های جسم جدا می‌شوند. (به دلیل اینکه آخرین الکترون یک اتم با گرفتن انرزی فوتون به لایه بالاتر رفته و میتواند از میدان پروتون خلاص شده و آزادانه در نیمه رسانا حرکت کند.)رفتار خاص سطح جسم در طول ساختن باعث میشود سطح جلویی سلول که برای الکترون‌های آزاد بیشتر پذیرش یابد. بنا براین الکترونها بطور طبیعی به سطح مهاجرت می‌کنند.زمانی که الکترونها موقعیت n را ترک می‌کنند، سوراخ‌هایی شکل می‌گیرد. تعداد الکترونها زیاد بوده و هر کدام یک بار منفی را حمل می‌کنند و به طرف جلو سطح سلول پیش می‌روند، در نتیجه عدم توازون بار بین سلولهای جلویی وسطوح عقبی یک پتانسیل ولتاژ شبیه قطب‌های مثبت ومنفی یک باطری ایجاد میشود.وقتی که دو سطح از میان یک راه داخلی مرتبط میشود، الکتریسیته جریان می‌یابد.سلول فتو ولتاتیک قاعده بلوک ساختمان یک سیستم PV است.سلولهای انفرادی می‌توانند در اندازه‌هایی از حدود cm ۱ تا cm۱۰ از این سو به آن سو متغیر باشند .با این وجود، توان ۱یا ۲ وات تولید می‌کند، که برای بیشتر کار بردها این مقدار از انرژی کافی نیست. برای اینکه بازده انرژی را افزایش دهیم، سلولها بطور الکتریکی به داخل هوای بسته یک مدول سخت مرتبط میشود .مدولها می‌توانند بیشتر برای شکل گیری یک آرایش مرتبط شوند.اصطلاح آرایش به کل صفحه انرژی اشاره می‌کند، اگر چه آن از یک یا چند هزار مدول ساخته شده باشد، آن تعداد مدولهای مورد نیاز می‌توانند بهم مرتبط شوند برای اینکه اندازه آرایش مورد نیاز (تولید انرژی) را تشکیل دهند. اجرای یک آرایش فتو ولتاتیک به انرژی خورشید وابسته‌است .شرایط آب وهوایی (همانند ابر و مه )تاثیر مهمی روی انرزی خورشیدی دریافت شده توسط یک آرایش pv و در عوض، اجرایی آن دارد .بیشتر تکنولوژی مدولهای فتو ولتاتیک در حدود ۱۰ درصد موثر هستند در تبدیل انرژیخورشید با تحقیق بیشتر ...
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 ...
انرزی خورشید
انرژی از خورشید[ویرایش] خورشید از گازهایی نظیر هیدروژن (۷۳٫۴6درصد) هلیوم (۲۴٫۸۵ درصد) و عناصر دیگر که میتوان اکسیژن، کربن، نئون و نیتروژن اشاره کرد. انرژی ستاره خورشید یکی از منابع عمده انرژی در منظومه شمسی میباشد. طبق آخرین برآوردهای رسمی اعلام شده عمر این انرژی بیش از ۱۴ میلیارد سال میباشد. در هر ثانیه ۲/۴ میلیون تن از جرمخورشید 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.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 میزان کمی از کل انرژی تابشی آن میباشد. سرمنشاء تمام اشکال مختلف انرژیهای شناخته شده تاکنون شامل (سوختهای فسیلی ذخیره شده درزمین، انرژیهای بادی، آبشارها، امواج دریاها و...) موجود در کره زمین از خورشید میباشد.انرژی خورشید همانند سایر انرژی‌ها بطور مستقیم یا غیر مستقیم میتواند به دیگر اشکال انرژی تبدیل شود، همانند گرما و الکتریسیته و.... ولیکن موانعی شامل (ضعف علمی و تکنیکی در تبدیل بعلت کمبود دانش و تجربه میدانی - متغیر و متناوب بودن مقدار انرژی به دلیل تغییرات جوی و فصول سال و جهت تابش - محدوده توزیع بسیار وسیع) موجب گردیده تا استفاده کمی از این انرژی صورت گیرد.استفاده ازمنابع عظیم انرژی خورشید برای تولید انرژی الکتریسته، استفاده دینامیکی، ایجاد گرمایش محوطه‌ها و ساختمانها، خشک کردن تولیدات کشاورزی و تغییرات شیمیایی و..... اخیراً شروع گردیده‌است.انرژی خورشیدیانرژی خورشیدی منحصربه فرد‌ترین منبع انرژی تجدیدپذیر در جهان است و منبع اصلی تمامی انرژیهای موجود در زمین میباشد. انرژی خورشیدی به صورت مستقیم و غیرمستقیم میتواند به اشکال دیگر انرژی تبدیل گردد. بطور کلی انرژی متصاعد شده از خورشیدی در حدود ۳.۸ در۱۰۲۳ کیلووات در ثانیه میباشد.ایران با داشتن حدود ۳۰۰ روز آفتابی در سال جزو بهترین کشورهای دنیا در زمینه پتانسیل انرژی خورشیدی در جهان میباشد. با توجه به موقعیت جغرافیای ایران و پراکندگی روستای در کشور، استفاده از انرژی خورشیدی یکی از مهمترین عواملی است که باید مورد توجه قرار گیرد. استفاده از انرژی خورشیدی یکی از بهترین راه های برق رسانی و تولید انرژی ...
انرژی خورشیدی
انرژی خورشیدیآیا انرژی خورشید قابل استفاده است؟اگر ما از انرژی خورشید استفاده کنیم، آیا از انرژی منبع (خورشید) کم میشود؟!چرا خورشید به عنوان منبع انرژی تجدیدپذیر مطرح میشود؟ آیا به این موضوع فکر کرده‌اید که سفینه‌های فضایی یا ماهوارهها انرژی خود را چگونه تامین می‌کنند؟فضاپیمای ویُجر چگونه توانست مدت مدیدی کار کند. انرژی آن از کجا تامین می‌شد؟ چرا در روزهای زمستانی مایل هستیم زیر نور خورشید قدم بزنیم؟چرا بعضی ساعتها می‌توانند بدون باتری و کوک! کار کنند؟آیا در منازل میتوان از انرژی خورشیدی استفاده نمود؟چگونه؟ برای پاسخ به این سوال‌ها به متن زیر توجه کنید.دیدگاه تاریخی:در حدود 2000 سال پیش فیثاغورث به وسیله بازتاب نور از یکسری آینه مقعر و متمرکز کردن نور آن روی کشتی‌های دشمن، آنها را به آتش کشید. انرژی خورشیدی جزو منابع انرژی تجدیدپذیر محسوب میشود. باتریهای خورشیدی، مستقیماً انرژی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. از باتری خورشیدی برای تامین انرژی ماهوارهها استفاده میشود. ماشین حساب، دوربین‌‌های اتوماتیک و نور سنج‌‌ها از باتری خورشیدی بعنوان منبع تأمین انرژی (کاری یا فعال‌سازی) استفاده می‌کنند. در برخی کشورها از باتری خورشیدی برای پمپ کردن آب بهره می‌برند. در سال ١٩٥٤ اولین نمونه باتری خورشیدی اختراع شد. ماده اصلی باتری خورشیدی سیلیکون است که در شن وجود دارد. ماده اولیه باتری خورشیدی ارزان است. بازده باتری خورشیدی ١٠% الی ٢٥% است (ظاهراً بازه کمی است) با این حال بعضی مواقع استفاده از انرژی خورشید غیر قابل اجتناب است. در برخی نیروگاههای دیگر از گرمای انرژی خورشیدی استفاده شده و به کمک آن ، آب جوش می‌آید. سپس بخار آب باعث چرخش توربین و مولد برق میشود. اولین نیروگاه تولید انرژی الکتریکی از نور خورشید در ایتالیا ساخته شد. ٢٧٠ آینه هر کدام به قطر ١ متر انرژی خورشیدی را در نقطه‌ای جمع نموده و دمای آب در آن نقطه (بخار آب) به ٥٠٠ درجه سانتیگراد میرسد.در اودلیای فرانسه نیز انرژی خورشیدی در یک نقطه جمع شده و بوسیله آن آب گرم میشود. آب گرم شده در منازل نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. انرژی خورشیدی- طرز استفاده روش‌های مختلفی برای استفاده از انرژی خورشیدی وجود دارد.در یکی از این روش‌ها، صفحه‌های خورشیدی انرژی خورشید را جمع نموده و باعث بالا رفتن دمای آب می‌شوند (آب گرم شده در منزل استفاده میشود). معمولاً صفحه‌های خورشیدی سیاه هستند زیرا این رنگ تابش خورشید را بهتر جذب می‌کند. روش دیگر استفاده از انرژی خورشیدی باتری خورشیدی است. ...
تاریخچه انرژی خورشیدی
امروزه ما ميدانيم كه خورشيد نزديكترين ستاره به سياره زمين است. بدون خورشيد، امكان ادامه زندگي بر روي اين سياره وجود ندارد. هر روز ما از انرژي خورشيد به طرق مختلف استفاده مي‌كنيم. زمانيكه لباس‌هاي خيس را روي طناب آويزان مي‌كنيم، گرماي خورشيد باعث خشك شدن آنها مي‌شود.گياهان براي توليد غذا از نور خورشيد استفاده مي‌كنند. سپس حيوانات، گياهان را به عنوان غذا مي‌خورند. ،کاربرد انرژی خورشیدی به قرن هفتم قبل از میلاد مسیح باز می گردد. از انرژی خورشیدی برای گرمایش، پخت و پز، روشنائی و روشن نمودن آتش استفاده می کردند. یونانیان و رومیان باستان معماری هایی را برای استفاده از نور و گرمایش انرژی خورشیدی در داخل ساختمان خود داشته اند. قرن هفتم قبل از میلاد مسیح: مردمان باستان از ذره بین برای تمرکز نور خورشید جهت روشن نمودن آتش استفاده می کردند. قرن سوم قبل از میلاد مسیح: رومیان و یونانیان با استفاده از آینه مشعلهای خود را روشن می نمودند.قرن دوم پیش از میلاد مسیح: ارشمیدس دانشمند یونانی با استفاده از بازتابش نور خورشید از سپری برنزی و متمرکز نمودن نور خورشید توانست کشتی های چوبی دشمنان را آتش بزند.بیست سال بعد از میلاد مسیح: مردمان چین از آینه برای روشن نمودن مشعلهای خود استفاده کردند.قرن یک تا چهارم میلادی: رومیان حمامهای خانه های خود را به گونه ای طراحی نمودند که از نور خورشید برای گرم شدن آب بهره ببرند.قرن سیزدهم میلادی: اجداد پوئبلو در آمریکای شمالی خانه های صخره ای خود را رو به جنوب ساختند تا از گرمای خورشید در زمستان بیشتر بهره ببرند.در سال 1767 میلادی: دانشمندی سوئیسی اولین کلکتور خورشیدی را ساخت.در سال 1816 میلادی: رابرت استرلینگ وزیر اسکاتلندی اختراع خود را برای پیش گرمکن موتور حرارتی به ثبت رساند. بعدها از این اختراع او در تولید الکتریسیته بوسیله حرارت انرژی خورشیدی بهره گرفتند.در سال 1839 میلادی: ادموند بکرل دانشمند فرانسوی اثر فتوولتائیک را کشف نمود. او هنگام کار با پیل الکترولیز که با دو الکترود فلزی در محلول الکترولیت خود بود به این نتیجه رسید که وقتی در معرض نور خورشید قرار می گیرد میزان تولید برق افزایش می یابد. در سال 1860 میلادی: ریاضیدان فرانسوی August Mouchet کار بر روی موتور بخار خورشیدی را آغاز کرد. بعد از 20 سال او و دستیارش Abel Pifre موتورهایی را ساختند که نمونه های مدرن آن در حال حاضر در کلکتورهای سهموی خطی استفاده می گردد.سال 1873 میلادی: Willoughby Smith قابلیت هدایت نور سلنیوم را کشف نمود. سال 1876 میلادی: William Grylls Adams و Richard Evans Day کشف کردند که وقتی سلنیوم در مقابل نور خورشید قرار می گیرد برق تولید ...
انرزی خورشیدی
انرژی خورشیدی عظیم ترین منبع انرژی در جهان است. این انرژی پاک، ارزان و بی پایان بوده و در بیشتر مناطق کره زمین قابل استحصال می باشد. محدودیت منابع فسیلی و پیامدهای حاصل از تغییرات زیست محیطی و آب و هوای جهانی، فرصتهای مناسبی را برای رقابت انرژی خورشیدی با انرژیهای فسیلی خصوصا در کشورهایی با پتانسیل بالای تابش ایجاد نموده است. سیستمهای انرژی خورشیدی، فنآوریهای جدیدی هستند که برای تامین گرما، آب گرم، الکتریسیته و حتی سرمایش منازل مسکونی، مراکز تجاری و صنعتی بکار می روند. فنآوریهای حرارتی خورشیدی به دو بخش نیروگاههای حرارتی خورشیدی و کاربردهای غیر نیروگاهی سیستمهای خورشیدی تقسیم بندی می شوند. نیروگاههای حرارتی خورشیدی از تابش مستقیم خورشید (DNI) استفاده می کنند. این بخش از تابش خورشید توسط ابرها، دود یا گرد و غبار منحرف نمی شود. بنابراین، نیروگاههای حرارتی- خورشیدی باید در مناطقی که از تابش مناسب خورشید برخوردار هستند ساخته شوند. سایتهای مناسب برای ساخت نیروگاههای خورشیدی از تابش خورشید 2000 کیلوات ساعت بر هر متر مربع (kWh/m2y) سالانه برخوردار هستند، مناطق مناسب تر جهت احداث این نوع نیروگاهها از تابشی بیش از 2800 کیلوات ساعت بر هر متر مربع (kWh/m2y) سالانه برخوردار هستند. به طور معمول نقاطی برای این سایتها مناسب هستند که آب و هوا و گیاهان منطقه رطوبت و گرد وغبار زیادی را در اتمسفر ایجاد نمی کنند مانند استپها، بوته زار، صحراهای نیمه خشک و صحراها که به طور معمول در عرض جغرافیایی شمال یا جنوب کمتر از 40 درجه قرار دارند. از مناطق مستعد می توان به جنوب غربی ایالات متحده آمریکا، کشورهای مدیترانه ای اروپا، خاور میانه و خاور نزدیک، ایران و صحراهای هند، پاکستان، چین و استرالیا اشاره نمود. در بسیاری از مناطق جهان می توان با استفاده از تکنولوژیهای حرارتی-خورشیدی در مساحت یک کیلو متر مربع از زمین، 100 الی 300 گیگاوات ساعت الکتریسیته خورشیدی تولید نمود. این مقدار معادل تولید سالانه نیروگاههای متداول فسیلی، زغال سنگ یا گازی با ظرفیت 50 مگاوات در بار متوسط است. یک نیروگاه خورشیدی شامل تاسیساتی است که انرژی تابشی خورشید را جمع کرده و با متمرکز کردن آن، درجه حرارتهای بالا ایجاد می کند. انرژی جمع آوری شده از طریق مبدلهای حرارتی، توربین ژنراتورها و یا موتورهای بخار به انرژی الکتریکی تبدیل خواهد شد. نیروگاه های خورشیدی بر اساس نوع متمرکز کننده ها به سه دسته تقسیم می شوند: نیروگاه سهموی خطی (Parabolic Trough Concentrator) نیروگاههای حرارتی خورشیدی از نوع سیستم کلکتور سهموی خطی شامل ردیفهای موازی و طولانی از متمرکز کننده ...