واتس اپ
کاربرد انرژی خورشید:
انرژی خورشیدی توسط سیستم و برای مقاصد متفاوت مصرف و بهره‌گیری می‌شود که عبارت اند از:
مصرف انرژی حرارتی خورشید برای مصارف خانگی، صنعت و نیروگاه.
تبدیل مستقیم پرتو خورشید به الکتریسیته به وسیله تجهیزات به نام فتوولتائیک.
مصرف انرژی حرارتی خورشید:
ا ز کاربرد انرژی خورشید شامل دو گروه نیروگاه و غیر نیروگاه باشد.
کاربرد نیروگاهی:
تأسیساتی که با مصرف آن ها انرژی جذب شده حرارتی خورشید به الکتریسیته تبدیل می‌شود نیروگاه حرارتی خورشیدی نامیده می‌شود این تأسیسات برپایه انواع متمرکز کننده موجود و بر حسب اشکال هندسی متمرکز کننده به 3دسته تقسیم اند:نیروگاه گیرنده آینه سهموی ناودانی هست.
نیروگاه که گیرنده آن در برج قرار دارد و نور خورشید توسط آینه بزرگ به نام هلیوستات به آن منعکس می‌شود. نیروگاه گیرنده آن بشقاب دیش باشد.
روش کارکرد نیروگاه تولید الکتریسیته در هر نیروگاه آبی، نیروگاه بخاری و نیروگاه گازی برای تولید برق از ژنراتور الکتریکی مصرف می‌شود که با چرخیدن این ژنراتوربرق تولید می‌شود. این ژنراتور الکتریکی انرژی دوران خود را از دستگاه به نام توربین تأمین می‌کند وژنراتور انرژی جنبشی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند.
تأمین کننده انرژی جنبشی ژنراتور، توربین هست توربین انواع مختلف دارد در نیروگاه بخاری توربین هایی وجود دارند که بخار با فشار و دمای بسیار بالا وارد آن شده و موجب به گردش در آمدن پره توربین می‌گردد. در نیروگاه آبی که روی سدها نصب می‌شود انرژی پتانسیل موجود در آب موجب به گردش در آمدن پره توربین می‌شود.
در نیروگاه آبی انرژی پتانسیل آب به انرژی جنبشی و سپس به الکتریکی تبدیل می‌شود، در نیروگاه حرارتی بر اثر سوختن سوخت فسیلی ، آب موجود در سیستم بسته نیروگاه داخل دیگ بخار به بخار تبدیل می‌شود و به این شکل انرژی حرارتی به جنبشی و سپس به الکتریکی تبدیل می‌شود در نیروگاه گازی توربینهایی وجود دارد که به طور مستقیم بر اثر سوخت گاز به حرکت درآمد و ژنراتور را می‌گرداند و انرژی حرارت به جنبشی و بعد به الکتریکی تبدیل می‌شود.
در نیروگاه حرارتی خورشیدی وظیفه اصلی بخش خورشیدی تولید بخار مورد نیاز برای تغذیه توربین به که این شکل نیروگاه شامل دو قسمت هست:
1-سیستم خورشیدی پرتو خورشید را جذب کرده و با مصرف حرارت جذب شده تولید بخار‌نماید.
2-سیستم سنتی نیروگاه حرارتی بخار تولید شده را توسط توربین و ژنراتور به الکتریسیته تبدیل می‌کند.
نیروگاه حرارت خورشیدی سهموی خطی:
در این نیروگاه، از منعکس کننده صورت سهموی خط باشد برای تمرکز پرتو خورشید در خط کانونی آن استفاده می‌شود و گیرنده به صورت لوله در خط کانونی منعکس کننده قرار دارد. در داخل این لوله روغن مخصوص در جریان که بر اثر حرارت پرتو خورشید گرم و داغ گردد. روغن داغ از مبدل حرارتی عبور کرده و آب را به بخار به مدار مرسوم در نیروگاه حرارتی انتقال داده به کمک توربین بخار و ژنراتور به توان الکتریکی تبدیل گردد.
برای بهره گیری افزایش بازده لوله دریافت کننده سطح آن را با اکسید فلزی که ضریب بالایی دارد پوشش دهد و همچنین در محیط اطراف آن لوله شیشه به صورت لفاف پوشیده شود تا از تلفات گرما و افت تشعشع جلوگیری گردد و نیز از لوله دریافت کننده محافظت به عمل آید.بین این دو لوله خلاء به وجود می‌آورد برای آن که پرتو تابش خورشید در تمام طول روز به صورت مستقیم به لوله دریافت کننده برسد.
در این نیروگاه یک سیستم ردیاب خورشید هم وجود دارد که به آینه شلجم خورشید را دنبال می‌کند و پرتو آن را روی لوله دریافت کننده متمرکز‌نماید.
تغییرات تابش خورشید در این نیروگاه توسط منبع ذخیره و گرم کن سوخت فسیلی جبران می‌شود. در چند کشور نظیر ایالات متحده آمریکا – اسپانیا – مصر – مکزیک – هند و مراکش از نیروگاه سهموی خطی استفاده شده و که این نیروگاه یا در مرحله ساخت و یا در مرحله بهره برداری قرار دارد.
سیستمهای تولید انرژی الکتریکی حرارتی خورشیدی / خورشیدی ، نور خورشید را جمع می کنند و متمرکز می شوند تا گرمای دمای بالا مورد نیاز برای تولید برق را تولید کنند. تمام سیستم های انرژی حرارتی خورشیدی دارای جمع کننده انرژی خورشیدی با دو مؤلفه اصلی هستند: بازتابنده ها (پنل ها) که نور خورشید را روی گیرنده ضبط و متمرکز می کنند. در اکثر انواع سیستم ها ، یک مایع انتقال حرارت در گیرنده گرم می شود و گردش می شود و برای تولید بخار استفاده می شود. بخار در یک توربین به انرژی مکانیکی تبدیل می شود که یک ژنراتور را برای تولید برق اختیار می کند. سیستم های انرژی حرارتی خورشیدی دارای سیستم های ردیابی هستند که نور خورشید را در طول روز متمرکز می کند و خورشید در آسمان تغییر می کند. نیروگاههای حرارتی خورشیدی معمولاً دارای میدان بزرگ یا مجموعه ای از کلکتورهایی هستند که گرمای توربین و ژنراتور را تأمین می کنند. چندین نیروگاه خورشیدی خورشیدی در ایالات متحده دارای دو یا چند نیروگاه خورشیدی با آرایه ها و ژنراتورهای مجزا هستند.
نیروگاه حرارتی از نوع دریافت کننده مرکزی:
در این نیروگاه‌ها پرتو خورشیدی توسط مزرعه متشکل از تعداد زیاد آینه منعکس کننده به نام هلیوستات بر روی یک دریافت کننده که در بالا برج نسبتاً بلندی استقرار یافته متمرکز می‌گردد. روی محل تمرکز پرتوها انرژی گرمایی زیاد به دست می‌آید که این انرژی به وسیله سیال عامل که داخل دریافت کننده در حرکت که جذب می‌شود و به وسیله مبدل حرارتی به سیستم آب و بخار مرسوم در نیروگاه سنتی منتقل شده و بخار فوق گرم در فشار و دمای طراحی شده برای استفاده در توربین ژنراتور تولید گردد.
این سیال عامل در مبدل حرارتی در کنار آب قرار گرفته و موجب تبدیل آن به بخار با فشار و حرارت بالا گردد. در برخی از سیستم‌ها سیال عامل آب و مستقیم در داخل دریافت کننده به بخار تبدیل می‌شود.
برای مصرف دائم این نوع نیروگاه در زمان که تابش خورشید وجود ندارد مثل ساعات ابری یا شب سیستم ذخیره کننده حرارت و یا از تجهیزات پشتیبانی ممکن که سوخت فسیل جهت ایجاد بخار برای تولید برق کمک گرفته شود.
تحقیقات در زمینه فناوری و سیستم این نیروگاه ادامه دارد و آزمایشگاه و مؤسسات متعدد درجهان در این زمینه فعالیت می‌کند.
مطالعات ساخت اولین نیروگاه خورشیدی ایران از نوع دریافت کننده مرکز توسط سازمان انرژی نو ایران و با کمک شرکت مشاور و سازنده داخلی با ظرفیت یک مگاوات و سیال عامل آب و بخار جریان دارد. کلیه مطالعات و پتانسیل سنجی و طراحی نیروگاه به انجام رسیده است.
نیروگاه حرارت بشقابی:
در این نیروگاه از منعکس کننده که به صورت شلجمی بشقابی باشد برای تمرکز نقطه پرتو خورشید مصرف گردد و گیرنده‌هایی که در کانون شلجمی قرار می‌گیرد به کمک سیال جاری انرژی گرمایی را جذب نموده و به کمک یک ماشین حرارتی و ژنراتور آن را به نوع مکانیکی و الکتریکی تبدیل نماید.
دودکش خورشیدی:
برای تولید الکتریسیته از انرژی خورشید مصرف برج نیرو یا دودکش خورشید باشد در این سیستم از خاصیت دودکش مصرف شود به این شکل که با مصرف یک برج بلند به ارتفاع حدود ۲۰۰ متر و تعداد زیاد گرم خانه خورشیدی که در اطراف آن و هوای گرم که به دست انرژی خورشیدی در یک گرم خانه تولید شود و به طرف دودکش یا برج که در مرکز گلخانه قرار دارد، هدایت شود.
این هوا گرم به دلیل ارتفاع زیاد برج با سرعت زیاد کرده و باعث چرخش پروانه و ژنراتور در پایین برج نصب شده است گردد و به وسیله ژنراتور برق تولید شود هم اکنون یک نمونه این سیستم در ۱۶۰ کیلومتر جنوب مادرید احداث گردید که ارتفاع برج آن به ۲۰۰ متر‌رسد.
