چراغ خیابانی خورشیدی :

 

روشنایی خورشیدی  چیست؟

            این سیستم دوست محیط زیست هست و وصل آن راحت و نیاز به حفر گودال و کشیدن کابل زیر زمین وجود ندارد .

نصب ، هزینه جاری وجود نخواهد داشت و مصرف برق را کاهش می دهد.

سیستم کنترل به شکل اتوماتیک لامپ را زمان غروب روشن و در زمان طلوع خاموش کند.

 تیر می توان در اندازه متفاوت از 1/5  تا 8 متری انتخاب شود.

 

ساختمان سیستم روشنایی خورشیدی چگونه است؟

 سیستم روشنایی خورشیدی برای زمان 8 الی 12 ساعت کاری و 1 تا 3 روز ابری طراحی می شود.

 نمایش اندازه  شارژ باتري ، امکان تنظیم کردن ساعت کار ، تنظیم غروب تا طلوع و امکان ردیابی خروج پنل در

هرزمان از ویژگی شارژ کنترلر این سیستم هاست.

 

اجزا سیستم روشنایی خورشیدی کدام اند؟

 لامپ DC ، باطری خورشیدی، پنل خورشیدی، شارژ کنترلر

 

جای مناسب برای مصرف سيستم روشنايي خورشيدی کجاست؟

  محوطه فضاي سبز خانه، ويلا ها و ادارات

  پارک و فضاي سبز شهر

  پارک جنگلي و مناطق حفاظت شده

  مناطق خارج از شبکه برق رساني سرتاسري

  بلوار و خيابان تازه تاسيس

  مزرعه کشاورزي

  محوطه کارخانه و مکان عمومي

پنل خورشیدی :

 این قسمت در واقع کلیه مشخصات سیستم را کنترل کرده وتوان ورودی پنل را طبق طراحی انجام شده و نیاز مصرف کننده به بار یا باتری تزریق و کنترل ‌کند.  ذکر می شود که در این بخش مشخصه و عناصر تشکیل دهنده دقت به نیاز بار الکتریکی و مصرف کننده و نیز شرایط آب و هوایی محلی تغییر می‌کند.

  بار الکتریکی:

به خروجی DC پنل های فتوولتائیک، مصرف کننده می‌تواند دو نوع DC یا AC باشد، هم چنین با آرایش مختلف پنل های فتوولتائیک می‌توان نیاز مصرف کنندگان مختلف را با توان متفاوت تأمین نمود. با دقت به کاهش روز افزون ذخائر سوخت فسیلی و خطرات ناشی از به کارگیری نیروگاه اتمی، گمان قوی وجود دارد که در آینده‌ای نه چندان دور سلول خورشیدی به انرژی برق به‌عنوان جایگزین خوب و بی خطر برای سوخت فسیلی و نیروگاه ای اتمی به وسیله انسان به کار گرفته شود.

1-مصرف و کاربرد فتوولتائیک

2-مصارف فضانوردی و تأمین انرژی مورد نیاز ماهواره‌ها جهت ارسال پیام

    

            روشنایی خورشیدی :   

در  روشنایی خورشیدی بالاترین اندازه کاربرد ی سیستم‌ فتوولتائیک را در سرتاسر جهان و سالانه ده هزار نمونه از این سیستم در سراسر جهان نصب و راه اندازی می‌گردد، مانند برق جاده‌ها و تونلها بخصوص در مناطقی که به شبکه برق دسترس ندارند، تأمین برق پاسگاه مرزی که دور از شبکه برق هست، تأمین برق مناطق شکاربانی و مناطق حفاظت شده نظیر جزیره‌های دور افتاده که جنبه نظامی دارد.

            سیستم تغذیه یک واحد مسکونی:

انرژی مورد نیاز کلیه لوازم برقی منازل و مراکز تجاری را می‌توان با استفاده از پنل فتوولتائیک و سیستم ذخیره کننده و کنترل نسبتا ساده، تأمین کرد.

            سیستم پمپاژ خورشیدی:

سیستم پمپ فتوولتائیک قابل استحصال آب از چاه ، قنوات، چشمه‌، رودخانه‌ و را برای مصرف متنوع دارا است.

            سیستم تغذیه کننده ایستگاه مخابرات و زلزله نگار :

بیش ترایستگاه مخابرات و یا زلزله نگاری در مکان های فاقد شبکه سرتا سری و سخت‌گذر و یا در محل که احداث پست فشار قوی به فشار ضعیف و تأمین توان الکتریکی ایستگاه مذکور صرفه اقتصادی و حفاظت الکتریکی ندارد نصب شده‌ هست.

            ماشین حساب، ساعت، رادیو، ضبط صوت و وسایل بازی کودکان  و هر نوع وسیله‌ که تابه حال با باتری خشک کار می‌کرد‌ و دیگر از کاربرد این سیستم ‌باشد.

 ژاپن در سال ۱۹۸۳ حدود ۳۰ میلیون ماشین حساب خورشیدی تولید کرده‌ که سلول خورشیدی به کار گرفته در آن مساحت حدود ۰۰۰/۲۰ متر مربع و توان الکتریک معادل ۵۰۰ کیلووات داشته‌ است.

 

 

            نیروگاه فتوولتائیک :

هم‌زمان بر  مصرف سیستم‌های فتوولتائیک در بخش انرژی الکتریکی مورد نیاز ساختمان اطلاعات کافی برای احداث واحدهای بزرگ ‌تر حاصل شد و هم حال در بیشتر از کشوردنیا نیروگاه فتوولتائیک در واحد کوچک و بزرگ و به شکل اتصال به شبکه و یا مستقل از شبکه نصب و راه اندازی شده ولی این تأسیسات دارای هزینه ساخت، راه اندازی و نگه دار بالایی می‌باشد که  مقرون به صرفه و اقتصادی نیست.

            یخچال خورشیدی: از یخچال خورشیدی  برای سرویس دهی و ارائه دادن خدمات بهداشت و تغذیه‌ در مناطق دور افتاده و سخت‌گذر مصرف ‌گردد و کارکرد مناسب یخچال خورشیدی تا حدی بوده‌  که در طی ۵ سال گذشته بیش از ۱۰۰۰۰ یخچال خورشیدی برای کاربرد بهداشت و درمانی در سرتا سر آفریقا راه اندازی شده‌ است.

            سیستم تغذیه  پرتابل یا قابل حمل:

قابل حمل و نقل و آسانی در نصب و راه اندازی از جمله مزایا این سیستم‌ می‌باشد بازده توان این سیستم‌ها از ۱۰۰ وات الی یک کیلو وات تعریف شده‌است. از جمله کاربرد آن می‌توان به تأمین برق اضطراری در مواقع روز حوادث غیر مترقبه، سیستم تغذیه کننده یک چادر عشایر و کمپ‌ جنگلی اشاره نمود.

عملکرد خشک کن های خورشیدی :

راه  خشک کردن خورشیدی مواد غذایی :

خشک کردن و جریان هوا گرم

این راه مواد غذایی در تماس مستقیمی با جریان هوای گرم قرار گیرد و رطوبت وجود در غذا توسط جریان هوا از آن خارج  شود.

خشک کردن و سطح گرم

این حالت رطوبت موجود در مواد غذایی از راه سطح گرم، گرفته می شود. ساده از یک خشک کن خورشید باشد.

انواع آب شیرین کن های خورشیدی:

آب شیرین کن یک مرحله

آب شیرین کن یک فتیله دار

دستگاه تقطیر خورشیدی ریزشی

آب شیرین کن خورشیدی دودکشی

آب شیرین کن خورشیدی پیشانی گرم

آب شیرین کن سه اثره

آب شیرین کن خورشیدی دولنگه

 

در مرحله اول ، باید تعیین کنید که چند صفحه را می توانید در پشت بام خود جا دهید. از آنجا می توانید نقل قول هایی برای اندازه ها تا حداکثر مجاز دریافت کنید. توجه داشته باشید که می توانید از سقف های بین شرق ، شمال و غرب و نه سقف های جنوبی استفاده کنید. به خاطر داشته باشید که سیستم های کوچکتر می توانند دارای پنل هایی باشند که فقط با یک جهت روبرو هستند (در سراسر بخش های مختلف سقف خوب است) ، در حالی که سیستم های بزرگتر از 3 کیلو وات می توانند دارای پنل هایی در دو جهت مختلف و در چند بخش مختلف باشند (این ویژگی از اینورترهای با کیفیت بهتر است). از Maximum Power Point Tracking یا MPPT استفاده کنید.) بنابراین ، اول از همه ، اجازه دهید سه نصب کننده برای برقراری ارتباط با یکدیگر سازماندهی کنند تا بتوانند تشخیص دهند که چند پنل روی سقف شما جای می گیرد. آنها همچنین می توانند ایده ای درباره چقدر گزینه های مختلف برای اندازه های مختلف به شما ارائه دهند. اگر در مورد همه این موارد اطمینان ندارید ، احتمالاً بهترین ارتباط را برای نصب چند نصب دارید تا بتوانند ارزیابی مناسبی به شما ارائه دهند. اگر دوست دارید 3 نقل قول ، ما می توانیم این را برای شما در اینجا سازماندهی کنیم. برخی سؤالات دیگر که ممکن است به آنها علاقه مند باشید: 1. آیا ارزش آن را دارد که شبکه را خاموش کنید؟

 

اشکال آب شیرین کن های خورشیدی :

در  روش ساده آب شیرین کن، حرارت دریافت شده از خورشید با درجه حرارت کم روی آب شور اثر می کند، آب تبخیر شده و املاح و نمک باقی می ماند.

با استفاده از روش  متفاوت می توان آب تبخیر شده را تقطیر کرده و به این حال آب شیرین تولید نمود.  روش مختلف برای تقطیر آب وجود دارد که همه آن ها به حرارت احتیاج دارد. لازم به  تنها تفاوت یک آب شیرین کن خورشیدی با آب شیرین کن ها ی در شکل حرارت دهی، به سیستم آب شیرین کن باشد و در بقیه سیستم روند کار کامل مشابه  باشد. با این راه می توان آب شیرین بهداشتی مورد نیاز در نقاط که به آب بهداشتی دسترسی نیست، مانند نقاط دورافتاده، را تأمین کرد.

آب شیرین کن خورشیدی شامل سه بخش اصل باشد:

برای تأمین حرارت در آب شیرین کن غیر خانگی از دو نوع کلکتور خورشیدی برای گرمایش آب مصرف شود:

کلکتورهای خورشید حرارت بالا

کلکتورهای حرارت پایین

آب شیرین کن  در دو سایز صنعت و خانگی ساخته می شود. در نوع صنعتی با حجم بالا می توان آب شیرین بهداشتی مصرف شهررا تأمین کرد.

 

عملکرد اجاق خورشیدی:

کشور در حال توسعه که از شبکه برق پیشرفته‎ای برخوردار نبودند، برای پختن غذا از گرمایش خورشیدی پسیو استفاده می‎شود.

اجاق خورشیدی در دو شکل رایج شلجمی و جعبه ای ساخته شده که نوع شلجمی آن به شکل یک بشقاب سهموی باشد که برای پختن غذا به وسیله آن باید ماده غذایی مورد نظر را در کانون این بشقاب قرار دهد. اجاق خورشیدی نوع جعبه ای اولین بار توسط شخصی به نام نیکلاس ساخته شد. این اجاق بسیار ساده بود و جعبه عایق کاری شده با یک درب شیشه‎ تشکیل شده بود. در نوع از اجاقهای خورشیدی، گرمای حاصل از نور متمرکز شده خورشید در داخل جعبه به دام افتاده و می‎توان غذای قرار داده شده در جعبه را گرم کرده و یا آن را بپزد.

 

 کارکرد کوره خورشیدی :

نوتورا در قرن 18، اولین کوره خورشیدی را در فرانسه ساخت و به وسیله آن یک تل چوب را در فاصله 60 متر آتش زد.

بسمر، پدر فولاد دنیا نیز حرارت مورد لازم در کوره خود را از انرژی خورشیدی تأمین می کرد. متداول سیستم یک کوره خورشیدی، متشکل از 2 آینه، یکی تخت و دیگری کروی باشد. نور خورشید به آینه تخت رسید و به دست این آینه به آینه کروی تابیده  شود.  برطبق قوانین اپتیک، هرگاه دسته پرتوی موازی محور آینه با آن برخورد نماید، در محل کانون، تمرکز می شود و به این ترتیب انرژی حرارت گسترده خورشید در یک نقطه جمع می شود، که این نقطه به دمای بالا می رسد. امروز پروژه های متعدد درمورد کوره خورشیدی در سرتاسر جهان در طراحی و اجراء است.

نحوه  کارکرد سیستم های پمپی حرارت خورشیدی:

پمپ حرارت مصرف از انرژی مکانیکی، انرژی حرارتی را از یک محل به یک منبع حرارت منتقل می کند. پمپ حرارتی که به دست الکتریسیته راه اندازی می شود در مقایسه با گرم کن های الکتریکی یا سوخت گران قیمت دارای  مزیت دارد: ضریب عملکرد این پمپ به اندازه ای بالاست که می تواند بازای هر کیلووات ساعت انرژی تغذیه شده به کمپرسور، 11 تا 15 مگاژول گرما بدهد که این  موجب صرفه جویی در هزینه تامین انرژی می شود. پمپ های حرارت آب به هوا، که از آب گرم شده توسط خورشید به عنوان منبع انرژی اواپراتور استفاده می کند را می توان به عنوان منابع کمکی گرما استفاده کرد. مصرف از آب مشکلات یخ زدگی را دارد که باید مد نظر قرار گیرد. سیستم های خورشیدی که از سیال مایع استفاده می کند در دمای کم تر از سیستم های متداول کار می کند و از تجهیزات بیش تر برای هدایت گرما به ساختمان استفاده می شود.

گرمایش و پسیو خورشیدی :

برای گرمایش خورشیدی پسیو دو اقدام اول  صورت می گیرد:

استفاده شیشه در وجه جنوبی

استفاده جرم حرارتی برای جذب کردن، ذخیره سازی و انتشار گرما

در این جا سه راه برای سیستم پسیو: مستقیم – غیر مستقیم – ایزوله

هدف  سیستم گرمایش خورشیدی ذخیره سازی گرما توسط مصالح ساختمان و رها سازی آن در زمانی است که تابش خورشید وجود ندارد. هنگام که مصالح ساختمانی گرما را برای مصرف بعدی ذخیره می نمایند گرمایش خورشیدی فضای مطلوبی را برای داخل خانه مهیا می کند.

 کسب مستقیم :

معمول سیستم خورشیدی پسیو، کسب مستقیم نامیده شود. کسب مستقیم مربوط به نور خورشید  که از پنجره ها وارد ساختمان می‎شود و فضای داخلی منزل را گرم می‎کند. در ساعات افتابی این گرما در جرم حرارتی سقفها یا دیوارهای داخلی با جنس آب، سنگ، بتون آجر ذخیره می‎شود. گرمای ذخیره شده در جرم حرارتی در ساعاتی که آفتاب غروب کرده است به درون منزل منتقل می‎شود. طراحی سیستم کسب مستقیم محاسبه سطح پنجره و میزان جرم حرارت مورد نیاز جهت گرم کردن فضای منزل به طور کل مساحت شیشه درکسب مستقیم حداقل 7 صدم مساحت سقف خانه باشد و از 12 درصد ان تجاوز نکند. در کسب مستقیم شیشه دوجداره نیز توصیه می‎شود.

 

در این سیستم فضای منزل ،  کلکتور خورشیدی، جاذب گرما و سیستم توزیع  باشد. شیشه ضلع جنوبی انرژی خورشیدی را به داخل خانه جائی که جرم حرارتی مانند دیوارها و کف به طور مستقیم و غیر مستقیم تحت تابش این نور قرار می گیرد هدایت می کند. سیستم کسب مستقیم 75-40 درصد از انرژی خورشیدی برخورد کرده به پنجره را مصرف می کند.

در سیستم کسب مستقیم دیوار و کف به عنوان جرم حرارتی بخش های عملیات خانه هست. هم چنین می توان با استفاده  مخازن آب ،گرما ذخیره کرد اگرچه استفاده از مجموعه مخازن آب در نقشه ساختمان سخت می باشد .

جرم حرارت در اثر جذب گرما در روز گرم می شود و در شب گرما را به فضای منزل هدایت می کند اکثر سیستمهای خورشیدی پسیو با عطف به جرم حرارتی یا موادی با ظرفیت جذب و ذخیره گرمای بالا  کار می‎کند. جرم حرارتی را می‎توان در نقشه ساختمان، در قسمت های سقف، دیوار داخلی، شومینه یا بالکن ها به کار رود. این سطوح نیاز به تابش مستقیم خورشید ندارند اما باید رنگ آنها تیره باشد. میزان ذخیره سازی حرارت مواد مختلف وابسته به هدایت حرارتی، گرما ویژه و چگالی آن می‎باشد. اغلب با افزایش چگالی، رسانای گرما نیز افزایش می‎یابد. نکات مهم که در مورد سقف باید به آن ها دقت کرد:

نوع رنگ، رنگ بتن، آجر، کاشی های شیشه و سرامیک تیره هم چنین دیوارهای داخل و شومینه برای ذخیره سازی گرما به جرم بیش تری نیاز دارند. از نقطه نظر انرژی بکار بردن چندین جرم حرارتی در منزل دشوار خواهد بود ولی جرم حرارت که برای ذخیره سازی حرارت به کار می‏رود زیاد گران نیست.

قانون کل سیستم  مستقیم:

تحلیل یک ذخیره ساز گرمای خورشیدی که برای رسانش گرما به منزل استفاده می شود.

ضخامت مصالح جرم حرارتی از 15.24 سانتی مترتجاوز نکند.

کف های که بعنوان جرم حرارتی مصرف می شود نباید توسط فرش های سرتا سری کامل پوشیده شده و تا حد ممکن کامل بدون کف پوش باشد.

استفاده از رنگ تیره برای کف ، استفاده از رنگ روشن برای دیوارهای کم جرم و هر رنگ دلخواه برای دیوارهای که بعنوان جرم حرارتی استفاده می شود .

برای هر0.09 مترمربع شیشه جنوبی ، 67.9 کیلوگرم مصالح ساختمانی یا 15.12 لیتر آب به عنوان جرم حرارتی استفاده می شوند.

حفره بلوک های بتنی که بعنوان ذخیره ساز حرارت استفاده می شود با بتون پر شود.

استفاده از جرم حرارتی با ضخامت کم درفضای مسکونی با صرفه تر از جرم کلفترسطوح متمرکز کننده باشد .

 

مساحت سطوح جرمی بی حفاظ در معرض تابش باید 9 برابر مساحت شیشه باشد.

دمای خورشیدی  بدون استفاده از جرم حرارتی در کسب مستقیم استفاده شود.

گرمایش خورشیدی پایه ترین تکنیک خورشیدی پسیو است که شامل افزایش تعداد پنجره‎ در وجه جنوب و جنس پنجره ها به عنوان جرم حرارت که در منازل رعایت می‎شود می باشد. در خانه خورشیدی حدود 25% پنجره‎ روبه جنوب بوده و 3% آن در سقف خانه قراردارد. صرفه جویی انرژی در این روش کم بوده اما هزینه پایین در بردارد.

کسب غیر مستقیم :

در یک سیستم کسب غیر مستقیم، جرم حرارتی بین فضای منزل و خورشید قرار گرفته پرتو خورشیدی که به آن می رسد را جذب می کند و از طریق رسانش به فضای منزل منتقل می کند. سیستم کسب غیر مستقیم 45-30 درصد از انرژی خورشیدی که به شیشه به عنوان جرم حرارت می رسد مصرف می نماید.

انواع سیستم کسب غیر مستقیم :

 سیستم دیوار انباشتگر حرارت

سیستم حوضچه ای

دیوار آبی

دیوار ترومب:

 

در این روش، جرم حرارت تقریباً پشت شیشه ضلع جنوبی قرار داده می شود.

دریچه های در بالا و پایین دیوار ترومب وجود دارد که به گرما اجازه جریان یافتن از این دیوار و شیشه به داخل منزل را می دهد. شب ها وقتی که دریچه ها بسته شوند تابش حرارت از دیوار، فضای منزل را گرم می نماید. این دیوار تکنیک برای گرفتن گرمای خورشید بوده و توسط مهندس فرانسوی فلیکس ترومب ساخته شد. قسمتی از دیوار جنوبی که از مواد جرم حرارتی مثل بتن ساخته شده‏اند را با شیشه که در فاصله 0.05 متراز سطح واقع شده است می‎پوشاند. نور خورشید وارد شده و گرما توسط شیشه محبوس می‎شود و به دیوار در جذب آن کمک می‎کند. سپس گرما به داخل خانه در ساعات شبانه و غروب تابیده می‎شود. دیوارهای ترومب نیازی به تهویه ندارد چون هدف گردش هوای گرم بوده و گرفتن گرما ازراه تابش از دیوار‎باشد.

دیوار ذخیره ساز حرارت باید جامد باشد و هیچ دریچه یا به بیرون یا فضای منزل نداشته باشد. در تابستان دیوار ترومب بازده بهتری نسبت به راه کسب مستقیم دارد. دیوار ترومب با پنجره‎ روش کسب مستقیم در همان دیوار ترکیب می‎شود. شیشه‎ دو جداره نیز برای ذخیره حرارت توصیه می‎شود بین شیشه و جرم حرارتی 7.62-2.54 سانتی متر فاصله باید باشد.

سیستم حوضچه ایی :

در بام مسطح 0.3-0.15 متر آب ذخیره شود. این سیستم بهترین سیستم سرمایش برای مناطق با رطوبت کم می باشد، ولی برای مناطق مرطوب آب باید در مخازن پلاستیکی بزرگ قرار گیرد که توسط شیشه پوشیده شده و فضای زیر آن توسط تابش گرم می شود.

 دیوار آبی:

آب در مخازن صلب نگهداری می‎شود. ظرفیت ذخیره گرمای آب دو برابر بیش تر از جرم حرارت می‎باشد. بنابراین به نسبت حجم کم تر از جرم حرارت نیاز می‎باشد. حداقل 13.23 لیترآب به ازای هر فوت مربع شیشه در مخزن ریخته ‎شود. حتی یک لوله داغ داخل دیوار یا یک استخر نیز بعنوان جرم ذخیره ساز حرارت استفاده ‎شود.

قوانین کل سیستم غیر مستقیم برای دیوار ترومب:

 دیوار جرمی رو به خورشید بوده و تیره رنگ باشد .

 حداقل فاصله 0.1 متر بین دیوار جرم حرارتی و شیشه وجود داشته باشد.

 دریچه های که در دیوار جرم حرارتی استفاده می شوند، باید هنگام شب بسته باشند .

اگر عایق متحرک شبانه در سیستم دیوار حرارت استفاده شود، مساحت دیوار جرم حرارتی حدود 15% کاهش می یابد .

جنس دیوار حرارتی آجری باشد ضخامت تقریب 0.35-0.25 متر برای بتن0.45 -0.3 متر برای خشت خام و مصالح 0.3-0.2 متر و برای آب حداقل 0.15 متر باشد

ایزوله کردن خانه :

یک سیستم ایزوله مجموعه بخشهای جدای از قسمت اصلی خانه دارد، مثل یک اتاق خورشیدی و یک مدار منتقل کننده حرارت از کلکتور به سیستم انباشته خانه و از نقاط تمایز این سیستم با سایر سیستم  عایق نمودن منزل مسکونی می باشد.

سیستم ایزوله 30-15 درصد از نور خورشید که به شیشه جهت گرمایش فضای منزل می رسد را استفاده می کند و هم چنین انرژی خورشیدی را در اتاق خورشیدی حفظ می نماید.

ظاهرً اتاق خورشیدی یا گلخانه های خورشیدی ترکیب سیستم های کسب مستقیم و غیر مستقیم می باشد. نور خورشیدی ورودی به اتاق خورشیدی در جرم حرارت ذخیره می شود . نور خورشید توسط رسانش از دیوار جرم مشترک بین منزل و گلخانه به  منزل منتقل می شود.

 

 روش سرمایش پسیو:

روش سرمایش طبیعی باعث می شود بدون مصرف از هر گونه انرژی در تابستان، خانه خنک بماند. سایه از موارد کاربرد و مهم در خانه های خورشید پسیو می باشد چون این ساختار در زمستان نور خورشید را جمع آوری می کند. جرم حرارتی و مصالح ساختمانی به همان خوبی که در گرمایش کاربرد دارد در سرمایش نیز مؤثرند. در زمستان گرما را ذخیره می کند و در تابستان جهت خنک کردن منزل استفاده می شود هم چنین به کار بردن پنجره های که در تابستان با ایجاد سایه گرمای کمتر به خانه منتقل می شود.

 پنجره جهت تهویه:

 استراتژی برای سرمایش ساختمان بدون به کار بردن قطعات مکانیکی در آب و هوای گرم به کار بردن تهویه طبیعی می باشد نسیم رایج تابستان با شیشه بزرگ دیوار جنوب که برای گرمایش پسیو به کار می رود هماهنگ دارد و به پیرو استراتژی های زیر استفاده تهویه و دریچه خورشیدی را به طور مؤثر می سازد.

وضعیت پنجره به گونه بهترین جریان هوا به وجود آمده وپنجره با حفاظ دار به طور کامل باز شود. این پنجره بهترین محافظ در برابر باران بوده و بهتر از پنجره های دو لنگه عمل می کند.اگر اتاق فقط در یک وجه پنجره دارد می توان به جای یک پنجره از دو پنجره پهن مصرف کند.

 

کنسول بامی:

کنسول ثابت نه گران هست و نه نیازی به اپریشن دارد. در طراحی آن  دقت کرد به گونه که در تابستان برای خارج کردن گرما و در زمستان برای حفظ گرما در داخل منزل عمل کنند ترکیب هوشیارانه ایی از کنسولهای با اندازه مشخص در پنجره های جنوبی و سایه آن روی سایر پنجره ها راه حل مؤثری می باشد. در سانتافی یک کنسول ایده آل برای پنجره با بلندی 1.2 متر، 45.72 سانتی مترمی باشد البته اگر بالای کنسول33 سانتی متر بیشتر از بالای پنجره باشد.

 سایه بان:

وسایل ایجاد کننده سایه قبل از این که نور خورشید به ساختمان برسد آن ها را متوقف می کند این وسایل عبارتند از سایبان، صفحات خورشیدی، پرده غلطان، دیافراگم مخصوص پشت پنجره و بادگیر عمود.

این وسایل قابل کنترل بوده و توسط صاحب خانه بر حسب نیاز تنظیم می شود استفاده از پرده در منزل کم هزینه و مفید می باشد راه دیگری ایجاد سایه استفاده از یک ایوان یا دالان در قسمت شرقی یا غربی ساختمان می باشد.

 دیوارهای مؤثر بر هوا:

دیوارهای بالدار در معرض جریان باد قرار دارند و سرعت باد طبیعی را طی اختلاف فشار بوجود آمده توسط این دیوارها زیاد می کند.

دودکش حرارت:

دودکش حرارت برای خروج جریان بخار و هوا از ساختمان کار می رود. با قرار دادن یک دریچه خروج در نواحی گرم و داغ، هوا جهت تهویه ساختمان به درون آن کشیده می شود.

اتاق آفتابی به این دلیل طراحی می شود که گرمای طاقت فرسای که در تابستان در اتاق های جنوبی پدید می آید را توسط دریچه بالای تهویه کند. دریچه پایین تر منزل با پنجره های سمت شمالی باز می شود و هوا درون فضای منزل از دریچه‎های بالایی اتاق آفتابی خارج می شود.

 

دیوار جرم برای استفاده جز مستقیم ساخته :

می شود. دوکش های حرارت به صورت بخش باریک ساخته می شود طبق و یک جاذب فلزی شکل که توان گرم شدن دارد در کنار دودکش پشت صفحه شیشه‎ ی قرار گیرد که به دمای بالای رسیده و توسط یک عایق از خانه جدا می شود دودکش به بالای پشت بام محدود شود و یک توربین چرخ در بالای دودکش قرار گرفته که مخالف باد باز شده و به هوای داغ اجازه خروج می دهد بدون این که برای داخل شدن باد به دودکش مانع باشد دودکش حرارت در خانه‎ با دهلیز و راه پله  باز مصرف می شود.

آبگرمکن خورشیدی چیست؟

گرمایش آب خورشیدی تبدیل نور خورشید به گرما برای گرم کردن آب با استفاده از یک جمع کننده حرارتی خورشیدی است. تنظیمات متنوعی با هزینه های مختلف برای ارائه راه حل در آب و هوا و عرض های مختلف در دسترس است. برای کاربردهای مسکونی و برخی از کاربردهای صنعتی کاربردهای گسترده ای دارند.
یک جمع کننده آفتاب یک مایع کاری را گرم می کند که برای استفاده بعدی به یک سیستم ذخیره سازی منتقل می شود. فعال (پمپاژ) و منفعل (محور محور) هستند. آنها فقط از آب یا هر دو آب و مایعات کار استفاده می کنند. آنها به طور مستقیم یا از طریق آینه های نور متمرکز گرم می شوند. آنها بطور مستقل یا هیبریدی با بخاری های برقی یا گازی کار می کنند. در تأسیسات بزرگ ، آینه ها ممکن است نور خورشید را در یک جمع کننده کوچکتر متمرکز کنند..

 چگونگی تامین آب گرم خورشیدی:

نبود ادوات متحرک در سیستم و در نتیجه عدم استهلاک قطعات.

 پس از طی 4 الی 5 سال سرمایه اولیه شما برگشت داده می شود وبعد از آن به کمک پنل از انرژی رایگان خورشید استفاده خواهید کرد .

استفاده از انرژی پاک  و بدون آلاینده محیط زیست را به ارمغان خواهد داشت.

 صرفه جوئی بسیار قابل ملاحظه در هزینه .

 

 عمر مفید آبگرمکن های خورشیدی :

 معمول عمر مفید که توسط کارخانه های سازنده برای این سیستم ها درنظر گرفته می شود بین 15 الی 20 سال  باشد. این طول عمر بستگی به نگهداری از سیستم و تمیز نگه داشتن پنل ها نیز دارد.

 

گرم شدن آب توسط آبگرمکن خورشیدی در آب و هوای ابری :

لازم به توضیح که آب در این سیستم ها تنها از طریق نور مرئی خورشید گرم نمی شود بلکه تابش غیرمرئی نیز توسط سیستم جذب شده و آب را گرم می کند ولی در این حالت دمای آب خروجی کاهش خواهد یافت. برای این سیستم مخزن دوجداره عایق شده در نظر گرفته می شود که می تواند دمای آبگرمی که از روز های قبل ذخیره شده است را تا 72 ساعت بدون تغییر دما حفظ کند. در نتیجه این کار باعث می شود که در شب  و روز ابری نیز امکان استفاده از آب گرم وجود داشته باشد.

 

  تعداد کلکتور خورشیدی لازم برای آب گرم یک واحد مسکونی :

 محاسبه تعداد کلکتور مورد نیاز بستگی به تعداد نفرات، میزان آب مصرفی در روز و میزان تابش خورشید در آن منطقه دارد. ولی با یک حساب سرانگشتی برای یک خانواده 4 نفره تقریبا چهار متر مربع کلکتور در نظر گرفته می شود.

 

مقدار فضای لازم برای نصب یک آبگرمکن خورشیدی :

 فضای مورد نیاز بستگی به تعداد کلکتور دارد. بطور تقریبی معمولا به ازای هر نفر یک متر مربع فضا نیاز می باشد.

 

  عدم تابش خورشید و کارکرد آبگرمکن : 

 یک آبگرمکن خورشیدی دارای یک مخزن ذخیره می باشد تا آبگرم تولیدی را در خود ذخیره کند. زمانی که تایش خورشید وجود ندارد و کلکتورها آبگرم تامین نمی کنند آب مخزن به مصرف می رسد. همچنین معمولا در مخازن ذخیره یک المنت برقی نیز قرار داده می شود تا بعنوان پشتیبان در صورت کمبود آبگرم بتوان از آن استفاده نمود.

 

 

 تامین سیستم آبگرمکن خورشیدی میتوان گرمایش محیط خانه :

با این سیستم هم می توان گرمایش محیط خانه را تامین نمود و هم بصورت تامین آب پیش گرم موتورخانه از این سیستم استفاده نمود.

 

 منظور از تامین آب پیش گرم موتور خانه :

 به منظور صرفه جوئی در مصرف سوخت موتور خانه، سیستم خورشیدی جهت تامین آب پیش گرم موتور خانه  کارا بوده و آب گرم مورد نیاز منبع ذخیرۀ موجود در موتور خانه را تامین می نماید و باعث کاهش مدت زمان کارکرد مشعل می شود.

 

 وجود نیاز یک سیستم خورشیدی به تعمیرات و نگه داری :

یک سیستم خورشیدی تقریبا نیاز به هیچ نوع نگهداری و تعمیراتی ندارد و تنها نیازمند تمیز کردن سطوح آن به منظور جذب بهتر انرژی خورشید می باشد. همچنین در سیستم های کویل دار ph مایع که داخل پنل جریان دارد نیز کنترل می شود تا سیستم بتواند بیش ترین طول عمر ممکن را داشته باشد.

 

 تاثیراستفاده از سیستم  خورشیدی برمیزان صرفه جوئی :

 بسته به نوع مصرف آبگرم  آبگرم بهداشتی ، آبگرم برای تامین گرمایش محیط ، یا تامین آب پیش گرم موتورخانه و هم چنین تعداد کلکتور ها و محل نصب، تقریبا 30% در مصرف انرژی مورد نیاز برای گرمایش در یک ساختمان صرفه جویی خواهد شد.

  آپارتمان هایی که قبلا احداث شده و امکان نصب آبگرمکن های خورشیدی وجود دارد و امکان آیا خرابی در ساختمان به وجود می آید ؟

برای نصب آبگرمکن های خورشیدی به موارد زیر نیاز است :

 فضای کافی برای نصب کلکتورها

 امکان لوله کشی وعبور لوله بین محل کلکتور و محل مخزن

 فضای کافی جهت نصب مخزن و قابل نصب در موتورخانه یا بالکن برای ساختمان های دارای سیستم مستقل حرارتی

لازم به ذکر که اگر بخواهیم از آبگرمکن های خورشیدی ترموسیفونی استفاده نمائیم کل سیستم روی بام خانه قرار می گیرد و فقط لازم است امکان عبور یک لولۀ رفت و یک لولۀ برگشت بین بام و مصرف کننده ها وجود داشته باشد.

 

جایگاه نصب آبگرمکن خورشیدی ترموسیفون :

باید آن را در بالاترین نقطه ساختمان نصب کرد تا با استفاده از اختلاف ارتفاع آن تا محل مصرف، فشار آب بالا رود.

 

 مزایای آبگرمکن خورشیدی تحت فشار :

 این سیستم را می توان در هر نقطه از ساختمان نصب نمود و با استفاده از فشار آب شهر، آب گرم با فشار مناسب را در اختیار داشت. با توجه به ساختار آن می توان در مناطق با دماهای زیاد پایین هم از آن استفاده کرد.

 

 آیا از آبگرمکن خورشیدی به برای گرم کردن آب استخر می توان استفاده کرد؟

در استخر حجم آبی که باید گرم شود زیاد می باشد و استفاده از سیستم های گرمایش معمول هزینه های بالایی در بر دارد. ولی مصرف آبگرمکن خورشیدی در تمام سال به راحتی می توان آبگرم مورد نیاز را تامین کرد.

باطری‌ انرژی اضافه تولید شده توسط سیستم PV را جمع کرده و آن را در شب یا وقتی انرژی ورودی دیگر وجود ندارد استفاده می‌کند. باتری می‌تواند سریع دشارژ شوند و جریان زیادی تولید ‌کنند که می‌تواند توسط منبع شارژ تولید شود. بنابراین پمپ‌ و موتور می‌تواند به‌طور متناوب کار کند.

این دسته‌بندی فقط برای‌ عنوان وسیله‌ برای مقایسه تفاوت باطری بر  اصل یک استاندارد واحدی است گارانتی کننده عملکردنیست.باتری ها تجهیزات الکترومکانیک که به پارامتری چون آب و هوا،سابقه شارژ و دشارژ ،دما و سن وابسته هست.کار کرد باتری به محل استفاده،وضعیت آب و هوا و نحوه استفاده ار آن بستگی دارد.به ازای هر 1 آمپر/ساعت انرژی مصرف شده از ظرفیت باتری، باید حدود 25/1 آمپر/ساعت در هنگام شارژ به آن برگرداند که این عدد با دما، نوع و سن باطری متناسب است.

برای سیستم مبتنی بر PV و توربین بادی دو شکل باتری معمول است. GEL و AGM که هر دو این ها به‌خوبی شارژ شده و مانند باتری‌های اسیدی به سادگی شارژ نمی‌شوند. از آن جا که مواد وجود در الکترولیت‌های هر دو این باتری‌ها کمتر با هیدورژن ترکیب می‌شوند این باتری‌ها خورده نمی‌شوند.

 باطری هایGEL و AGM  برای نصب در سیستم های  PVو سیستم‌ دریایی قابل استفاده‌اند،  با این وجود بیش تر انواع باتری‌ AGM ارزان‌ و مناسب‌ تر از GEL هستند.

 

 

 

 اشکال باتری:

ترکیب چند ماده شیمیایی باتری‌ها ساخته می‌شود. بعضی ارزان اما دارای ظرفیت کم، بعضی‌ دارای ظرفیت بالا ولی گران هست. باتری‌های سرب- اسید از نظر قیمت و ظرفیت در متعادلی هست به همین دلیل ترجیح داده می‌شود.

باطری‌ سرب/ اسید چگونه کار می‌کند؟

سلول باتری سرب- اسید شامل دو قطب مثبت و منفی است که الکترولیت نامیده می‌شود و در اسید سولفوریک قرار دارند. در زمان شارژر، مولکول‌های سولفور الکترولیت با صفحه سرب ترکیب شده و باعث آزاد شدن الکترون از الکترولیت می‌شود و زمان شارژ دوباره سلول‌ الکترون‌ اضافه آزاده شده مجدد به الکترولیت باز می‌گردد. یک باتری از این عکس‌العمل شیمیایی برق تولید می‌کند. در واقع برق الکترون‌های جاری است.

در یک باتری معمولی سرب- اسید، هر سلول آزاد از اندازه آن، تقریب 2 ولت ولتاژ دارد و وقتی یک بار به باطری وصل شود برق بین قطب مثبت و منفی آن جاری می‌شود.

نگه داری و دقت در هر زمان که از باتری استفاده می‌شود مهم است. استفاده نافرم از باتری می‌تواند باعث منفجر شدن شود.

باتریهای رایج اتومبیل که در آنها الکترودها شبکه ای از اکسیدهای سرب حاوی فلزی هستند که در هنگام شارژ و تخلیه در ترکیب تغییر می کنند. الکترولیت اسید سولفوریک رقیق است.
فناوری جدید باتری AGM تأثیر زیادی بر روی باتری های اسید سرب وارد کرده است و آن را به یکی از بهترین باتری های مورد استفاده در سیستم های خورشیدی تبدیل کرده است. در مورد باتری های AGM بیشتر بدانید.
باتری های نوع صنعتی با مراقبت متوسط می توانند تا 20 سال دوام بیاورند و حتی باتری های استاندارد چرخه عمیق مانند نوع ماشین گلف باید 3-5 سال به طول انجامد. باتری های میانی مانند S460 و سایر باتری های ساخته شده توسط Surrette باید 7 تا 12 سال به طول انجامد.

 

 شکل سیکل باتری:

باتری‌ بر اساس سیکل آن ها ارزیابی می‌شوند. باتری‌ هم می‌تواند دارای سیکل کم‌عمق باشد که 10% تا 15% جای گیری کل باتری و یا سیکل عمیق  که 50% تا 80% است.

باطری کم‌عمق تر،باتری هایی اند هستند که برای استارت ماشین استفاده می شوند.این باتری ها طراحی شده تا چند صد آمپر را در چند ثانیه تامین کند و سپس به محض این‌که ماشین شروع به کار کرد می‌کند تولید کننده جریان مسلط می‌شود و باتری زود شارژ می شود.

ولی باتری‌ پر عمق در این زمان کوتاه جریان کم تری خالی می‌کند. هر کدام از این باتری‌ها برای کاربرد خاصی مناسب‌ است ولی برای سیستم‌ قدرت PV باتری‌ سیکل عمیق مناسب‌تر است.

 

انواع باتری سرب/ اسید کدام اند؟

باتری استارت: باتری‌های سیکل کم ‌عمق اتومبیل که برای سیستم‌ PV مناسب نیستند.

 

 

باتری سیکل عمیق برای سیستم  RV یا دریایی: باتری‌های 12 ولتی که معمولاً 80 تا 160 آمپر ساعت جای گیری دارند. این باتری بین سیکل کم‌عمق و سیکل عمیق است و طول عمری که برای این باتری‌ها پیش‌بینی می‌شود 2 تا 3 سال است.

 

 

باتری سرب- کلسیم: باتری‌ کم‌عمق که از شرکت تلفن بازسازی می‌شود و در سیستم‌های قدرت کنترل از راه دور استفاده می‌شوند. سیکل این باتری‌ها بین 15 تا 20% است. این باتری‌ها توصیه نمی‌شود.

 

 

باتری Sealed : این نوع باتری که مایع درون آن کلا محفوظ است،می توانند در هر موقعیتی بدون نشت اسید  عمل کند.به خاطر Sealed بوده،نمی توان به وسیله رطوبت سنج وضعیت آن را بررسی کرد. روزنه‌هایی وجود دارند که مانع از تجمع گاز می‌شوند. این شکل باتری برای شرایطی که در طی شارژ  خروج گاز هیدروژن قابل تحمل نیست و یا این‌که باتری زیاد جا به‌ جا خواهد شد و یا این‌که در یک فضای تنگ قرار داده خواهد شد پیشنهاد می‌شود. طول عمر پیش‌بینی شده برای بیشتر باتری‌های AGM 2 تا 5 سال و برای باتری‌های GEL 5 تا 10 سال است.

 

باتری AGM :از دسته باتری Sealed  هست از Absorbed Glass Mat  در بین صفحه ها استفاده می نماید. این نوع باتری بسیار سخت است. با دقت به اینکه این باتری نیاز به نگه داری ندارند،لذا برای سیستم‌های قدرت خورشیدی متصل به شبکه به همراه باتری مناسب هست. آن‌جا که این باتری ها به‌خوبی محکم شده،نیازی به آب دادن دوره ای ندارند و هیچ   گازی خورنده آن ها ساطع نشده و الکترولیت‌ها ورق ورق نمی‌شوند. این نوع باتری‌ها را می توان به ساده با هواپیما جابه‌جا کرد.آن ها را می توان به پهلو وصل نمود و این باطری‌ در برابر لرزش مقاوم هست.این باطری دارای بیشترین رنج هستند و دارای سیستم های بزرگ 2 ولت نیز هستند .بیش تر باطری‌ها Sealed از نوع AGM هست.

 

 

 

باتری Deep-Cycle: این باتری‌های دارای صفحات بزرگ و ضخیمی هستند که آنها را برای کاربرد در سیستمهای مبتنی بر منابع تجدید پذیر مناسب می نماید.  این باتری‌ها می توانند قسمت عمده ظرفیت خود را پیش از شارژ مجدد مورد استفاده قرار ‌دهند و صدها یا حتی هزارها سیکل80% سیکل‌ها را تحمل  کردن پیشنهاد می شود که به‌طور معمول 50%درصد شارژ برای مصرف معمول در نظر گرفته شود و 30% برای مواقع ضروری. از  20% باقی مانده استفاده نشود. هرچند دشارژ کم عمق تر باشد، طول عمر باتری بیش تر است.

 

 

 

باطری GEL: این نوع باتری شامل اسیدی هست که با اضافه کردن ژل سیلیکا به‌صورت ژل و شکل جامد تبدیل شده و حتی با شکستن این باتری ، امکان ریخته ‌شده اسید آن وجود ندارد. اگرچه دارای معایب نیز هستند. این باتری ها را نمی توان زود شارژ نمود چراکه ممکن است به‌طور مداوم آسیب بیند. این موضوع معمول در مورد سیستم‌های برقی خورشیدی مهم است. اگر این باتری توسط مبدل شارژ شوند،تنظیم دقیق جریان شارژ اهمیت دارد تا در اندازه مناسب برای باتری محدود شود.

 نحوه عملکرد یخچال خورشیدی :

راه های زیادی وجود دارند که می توان انرژی خورشید را با طرح تولید سرما ادغام کرد. سرمایش خورشید را هم می توان از راه گرمایش خورشیدی به عنوان منبع گرمایی و هم از راه فتوولتائیک به عنوان منبع الکتریکی ایجاد کردن این کار را می توان با روش های جذبی و جذب سطحی از طریق گرمایش و یا به وسیله از یک یخچال معمولی که برق آن از فتوولتائیک تامینات می شود انجام داد. سرمایش خورشیدی خصوصاً برای سرد نگه داشتن واکسن ها در مناطق که الکتریسیته در دسترس نیست یا برای سرمایش مکان ها مورد استفاده قرار می گیرد. انواع روش سرمایش خورشیدی :

یونیت  جذب سطحی :

جامد های، که جاذب نامیده  شوند، به شکل فیزیکی و بازگشت پذیر می توان مقادیر زیادی بخار را که سیال جذبی  نامیده می شود خود جذب کند. این پدیده در قرن نوزده به وجود آمد و تراکم بخار جذبی درون جامد جاذب بستگی به دمای زوج یا ترکیب جاذب و جذب شونده و نیز فشار بخار دارد. اگر فشار ثابت باشد می تواند با تغییر داد درجه حرارت موجب جذب یا بازپس دهی ماده جذبی وسیله جاذب شد. این راه، مبنای کارکرد سیستم خورشیدی مصرف کند از سیکل جذب بخار باشد.

 زوج جاذب جذب برای کار کردن در مبرد خورشیدی  ویژگی های را داشته باشد:

مبرد با گرمای نهان بالا

زوج کاری با خواص ترمودینامیک بالا

دمای بازگشتی کوچک در مواجه شدن با فشار و دمای کاری

ظرفیت گرمای پایین:

زوج آب آمونیاک بیشتر استفاده را در بین سیستمهای موجود دارد و استفاده از زوجهای جذبی مناسب تر برای سیستمهای خورشیدی در حال بررسی و مطالعه است. بازده این سیستمها توسط دمای کندانس محدودیت شود، و بدون استفاده از تکنولوژیهای سطح بالا امکان کاهشی آن وجود ندارد.  مثل، برج های خنک  و رطوبت زدا  برای تولید آب سرد برای کنداس کردن آمونیاک در فشار پایین مصرف شود. از جمله معایب ذاتی زوج آب- آمونیاک این است که لوله ها و مخازنی با ضخامت بالا نیاز دارند، خوردگی ناشی از آمونیاک، مشکلات برودت و جدا کردن آب از آمونیاک نیز می باشد. چند زوج دیگر نظیر زئولیت- آب، زئولیت- متانول و متانول-کربن فعال در حال بررسی و مطالعه هستند که از میان آنها نوع مناسب تری انتخاب گردد. تا به حال زوج متانول کربن فعال برترین نتیجه را داشته است .

یونیت جذبی :

طرح جذبی جذب و گرفتن رطوبت ماده ای که رطوبت گیر نامیده می شود. رطوبت گیر یا جاذب موادی هستند که قابلیت جذب و در برگیر گازها یا مایعات را در خود دارد و میل ترکیبی ویژه ای با آب دارند. در حین جذب، ماده جاذب با گرفتن رطوبت، یک تغییر شیمیایی پیدا میکند، برای مثال می توان به نمک طعام اشاره کرد که زمان جذب رطوبت تغییر فرم داده و از جامد به سیال تبدیل می شود. ویژگی وابستگی رطوبت گیرها به رطوبت، این مواد  برای واکنش های شیمیایی جداساز خیلی سودمند ساخته می باشد.

سیستم جذبی شبیه سیستم تهویه مطبوع بخار هست ولی در مرحله فشار با هم تفاوت دارند. به طور کلی یک جاذب، قسمت کم فشار، یک سیار مبرد تبخیر شده را جذب می کند. پر استفاده تر ترکیب مایعات شامل لیتیم برمید- آب  که بخار آب نقش سرد کننده را ایفاد می کند و آمونیاک- آب  که آمونیاک سرد کننده است.

یخچال های خورشیدی با عایق ضخیم و استفاده از کمپرسور DC  مشخص می شوند. یخچال های طبیعی و کولرهای واکسن با استفاده از خورشید به طور سنتی از ترکیبی از پنل های خورشیدی و باتری های سرب برای ذخیره انرژی برای روزهای ابری و شب ها در غیاب نور خورشید استفاده می کنند تا محتوای آنها خنک شود. این یخچال ها گران هستند و به باتری های سنگین اسید سرب نیاز دارند که به ویژه در آب و هوای گرم ، رو به وخامت می روند ، یا برای اهداف دیگر سوء استفاده می شوند. علاوه بر این ، باتری ها به تعمیر و نگهداری نیاز دارند ،  باید تقریباً هر سه سال یکبار تعویض شود و باید به عنوان پسماندهای خطرناک که احتمالاً منجر به آلودگی سرب می شوند ، دفع شود.  این مشکلات و در نتیجه هزینه های بالاتر مانعی برای استفاده از یخچال های خورشیدی در مناطق در حال توسعه بوده است.
در اواسط دهه 1990 ناسا کار خود را بر روی یخچال با انرژی خورشیدی آغاز کرد که از مواد تغییر فاز به جای باتری برای ذخیره انرژی حرارتی به جای انرژی شیمیایی استفاده می کرد. فنآوری حاصل تجاری شده و برای ذخیره سازی محصولات غذایی و واکسن ها مورد استفاده قرار می گیرد. یخچال و فریزرهای مستقیم خورشیدی نیازی به باتری ندارند ، درعوض از انرژی حرارتی برای انرژی خورشیدی استفاده می کنند. این یخچال ها به طور فزاینده ای برای ذخیره واکسن در مناطق دور افتاده مورد استفاده قرار می گیرند.

پمپ هاي آبي خورشيدي

انواع مختلف  پمپ آبي خورشيدي در بازار است. رايج ترين آن  در زیر است:

        1-روتور پيچشي  یا مونو

        2- سانتريفيوژي

        3-پيستوني يا ديافراگمي

ساده و قوي ترين پمپ ، پمپ هاي مونو يا روتور پيچشي اند كه فقط يك بخش چرخنده دارند كه روتور چرخنده درون استاتور الاستيكي  و براي پمپ كردن 6 تا 20 متر مكعب آب در روز از عمق متوسط تا زياد مناسب هست.

پمپ سانتريفيوژي براي پمپ از عمق كم تا متوسط و براي پمپاژ اندازه زياد آب بسيار اقتصادي هست.

پمپ  پيستوني يا ديافراگمي زیاد پيچيده ترند و قطعات متحرك زياد دارد. درون آن ها بايد روغن موتور ريخته شود كه مي تواند روي كيفيت آب تاثير منفي بگذارد. معمولا با ولتاژ پايين  كار مي كند و براي جريان آب كم  و عمق تا 150 متر مناسب اند.

پنل خورشيدي جريان مستقيم توليد مي كند كه به آن DC مي گويد. به همين جهت براي پنل  موتور DC استفاده مي شود. موتورهاي DC مي توانند 100% پر بازده تر از موتور AC با اندازه مشابهی باشد. بر خلاف موتورهاي AC، موتور DC از آهن رباهاي دائمي استفاده مي كنند كه علت بازده بالاي آن هاست. به همين دليل است كه سيستم پمپ خورشيدي  زير 4 تا 5 وات عموما از موتورهاي DC استفاده مي كند.

دوبرابر بازده بيش تر يعني اين كه براي کارکرد مشابه به نصف توان احتياج خواهيد داشت. بنابر اين به يك ژنراتور خورشيدي بسيار كوچكتر احتياج داریم. ژنراتور خورشيدي گرانترين بخش سيستم و معمول 70 تا 80 درصا هزينه سيستم را به خود اختصاص مي دهد.

دونوع  موتورهاي DC وجود دارد كه زیاد متفاوت اند موتور DC داراي براش و موتور DC بدون براش يا براش لی است.

موتور DC داراي براش، قطعات كوچك كربن دارد كه ذغال يا براش ناميده مي شود اي قطعات براي ايجاد چرخش براي چرخاندن روتور موتور لازم هست. اين قطعات مستهلك مي شود و لازم که بعد از مدتي عوض شوند. موتور داراي براش يا ذغال بايد براي به حركت در آمدن براش هاي كربن با هوا پر شود در غير اين شکل اتصالي خواهد كرد. اگر درزگيري شافت موتور از بين برود موتور ديگر ار نخواهد كرد و قابل تعمير نخواهد بود.

موتور DC براش لس وبدون ذغال از اين قطعات كربني استفاده نمي كند و 10 سال پيش براي حل مشكل گفته شده به وجود آمده اند. اين موتورها نيازي به درزگيري ندارند و در واقع با اب پر مي شود. اين موتور براي بدون نياز به نگه داري طراحي شده و به اندازه موتور AC قابل اطمينان است.

پنل های خورشیدی بیشترین (تا 80٪) هزینه سیستم را تشکیل می دهند. اندازه  پنل خورشیدی در سیستم به طور مستقیم به اندازه پمپ ، میزان آب مورد نیاز (متر مربع در روز) و تابش خورشیدی موجود بستگی دارد.
ولتاژ موتورهای پمپ خورشیدی می توانند AC (جریان متناوب) یا DC (جریان مستقیم) باشند. موتورهای جریان مستقیم برای کاربردهای کوچک تا متوسط تا حدود 4 کیلو وات استفاده می شوند و برای کاربردهایی از جمله چشمه های باغ ، محوطه سازی ، آب آشامیدنی برای دام یا پروژه های آبیاری مناسب مناسب هستند. از آنجایی که سیستم های DC تمایل دارند سطح کارایی بالاتری نسبت به پمپ های AC با اندازه مشابه داشته باشند ، با استفاده از پانل های خورشیدی کوچکتر ، هزینه ها کاهش می یابد.

 

  مقايسه  مزاياي شکل های گوناگون موتور

Motor	Motor filling	Efficiency	Maintenance	Reliability
AC	water or oil	very low	low	very high
DC with brushes	air	high	very high	low
DC brushless	water	very high	low	very high

 

پمپ روي يك موتور غرقابي سوار شده و در زير  آب قرار دارد و الكتريسيته توسط پنل خورشيدي كه در نزديكي چاه نصب شده توليد  است.

يك لوله آب پلاستيك، يك كابل برق، يك سنسور آب الكتريكي و طناب ايمني به پمپ غرقابي متصل هست. لوله  آب فولادي بهتر که استفاده نشود. بنابراين نصب و جدا كردن واحد پمپ كار ساده  و زودتری تري خواهد بود.

کاركرد پمپ توسط يك كنترلر الكترونيك كنترل مي شود كه شروع به كارکردن و توقف موتور را كنترل و آب را ارزيابي  كند.

در پمپ  لورنز كنترلر در سطح زمين نصب مي شود.

 پمپ  خورشيدي  را مي توان تا عمق 50 متر به صورت دستي پايين فرستاد ولي وصل رد عمق بيش تر بايد با تجهيزات مانند سه پايه مخصوص انجام شود.

پمپ  بادي از قديم ترين پمپ  آب هست. در دهه 90 حدود 30 هزار پمپ بادي در نامبيا وجود داشته و پمپ  بادي طول عمر مشابه پمپ  خورشيدي  دارد و مي توانند آب را از عمق 120 متري بالا بكشد. البته جريان آب بالا كشيده شده از عمق بيش از 50 متري كمتر از 10 متر مكعب در روز خواهد بود.

از آن جا که كه در مورد كار با پمپ  بادي مهارت هاي تكنيكي خاصي مورد نياز نيست اين پمپ ها راضي كننده اند. معمولا تعمير و تعيض آنها 3 روز طول مي كشد. 1 روز براي بالا كشيدن پمپ و جدا كردن براي اين كه بفهميم كدام نوع سيلندر مورد استفاده قرار گرفته است كه انواع مختلفي از آن وجود دارد، بنابراين قطعات جانبي را نمي توان  راحت سفارش داد. 1 روز براي دريافت قطعات يدك و روز سوم براي دوباره سر هم كردن پمپ مورد نياز است. نگهداري روتور براي مثال تعوض پره ها و يا تعمير جعبه دنده خطرناك است و از طرفي مجبوريد براي اين كار از ارتفاع 15 متري صعود كند.

برعكس، يك پمپ خورشيدي نگه داري راحت و سريعي دارد. در 30 ئقيقه از درون چاه بيرون كشيده مي شود. پمپ يدك يا موتور يدك در 15 دقيقه تعويض مي شود. در 20 دقيقه پمپ را دوباره به درون چاه مي فرستد و پمپ دوباره به كار مي افتد.

پمپ  خورشيدي ارزان تر از توربين بادي هست، نصب آنها راحت تر است وآب دائمي تري استخراج مي كند، مخصوص در مناطقي كه باد فصلي و غير دائم وجود دارد.

پمپ  خورشيدي  بيش ترين حجم آب پمپ شده را وقتي دارد كه بيش ترين نياز به آنها وجود دارد يعني در هواي گرم و آفتابي استخراج مي كند.

جهت ياب خورشيدي به يك صفحه فوتوولتائيكی گویند كه روي يك محور مي چرخد تا دقيقا با حركت خورشيد در آسمان روبروي خورشيد قرار گيرد. ثابت شد كه جهت ياب جذب انرژي از خورشيد را 25 تا 50 درصد افزايش  دهد. براي پمپ  خورشيدي جهت ياب سبب کمی هزينه سيستم به ميزان قابل توجه مي شود.

 

بالاترین جذب انرژي در فصل پيك مصرف آب

جهت ياب ها سبب افزايش آب خروجي با يك سيستم كوچك  و ارزان  وآن هم افزايش عملكرد در طي رزهاي بلند آفتابي، زماني كه رشد گياهان بيش تر مي شود و به همين علت جهت ياب ها براي مصارف كشاورزي و مصرف تابستان مناسب تراست.

 

 

جلوگيري کردن از توقف كاری پمپ

پمپ  خورشيدي  در زمان كه زاويه تابش خورشيد كم باشد باعث وقفه عملكرد مي شود.

زمان خروجي پنل خورشيد كمتر از 50 % باشد ممكن است نيروي لازم براي پمپاژ آب تامين نشود. به همين دلیل هم مصرف جهت ياب مي تواند پمپاژ آب در روز را تا 2 برابر بالا برد.

 

پخش  کردن آب در پمپ خورشيدي :

اگر  با پمپ خورشيدي  از يك منبع ذخيره آب استفاده نشود، با كاهش خروجي پنل  و در نتيجه كاهش پمپاژ آب ممكن که جريان آب به تمام نقاط زمين زراعي نرسد. تراكم خورشيدي با به حداقل رساندن زمان پمپاژ حجم آب مي تواند به آب رساني يكی به تمام نقاط مزرعه كمك كند.

 

بالا رفتن حق انتخاب پمپ خورشيدي :

گاهي مواقع براي نياز آبي مورد نظر، يك پمپ آب خورشيدي كوچك كفايت نمي كند و از طرفي پمپ اب خورشيدي بزرگتر نيز خيلي پر هزينه تر مي شود. اين مشكل مي تواند به وسيله يك جهت ياب كم هزينه ای با افزايش خروج پنل حل شود.

 

 کی نبايد يك جهت ياب خورشيدي را مصرف کرد؟

قابليت جهت ياب خورشيدي در روز كوتاه زمستاني و در روز ابري كاهش مي يابد. اگر نياز آبي در زمستان كاهش نمي يابد و يا هواي منطقه اكثرا ابريست بهتر كه يك سيستم يا پنل بيش تر و بدون جهت ياب مصرف شود.

 

 

معایب و ارائه راهكار چیست؟

از دلايل كه پنل خورشيدي مصرف نمي كند احتمال دزدی شدن رفتن آن است. در اين جا چند پيشنهاد براي به حداقل رسانیدن اين آورده شده :

شماره سريال تمام پنل  خود را نگه دارد چون اگر بعد از سرقت پيدا شود بتواند مالكيت آن ها راثابت كرد. اين کار براي دريافت خسارت از بيمه نيز ضرورت دارد.در اطراف پنل فنس مناسب وصل كند.

پنل ها را روي پايه  محكم و بلند با پي مناسب نصب كند به شکلی كه دور از دسترس باشد.

 

بحث و نتيجه گيري کلی :

نتيجه  گیری مي شود با دقت به تجارب كشور پيشرفته تر و  نیز فقير دنیا ، مصرف از پمپ خورشيدي در تهيه آب مورد نياز مناطق استعداد اهميت زیادی دارد و مصرف پمپ خورشيدي نسبت به پمپ مشابه ديزلي با صرفه  و كاراتری و در اين جا برای ارائه مثل عملي از 2 كاربردی سيستم  فتوولتائيك نام برده و در فوق مي توان از سيستم هاي پمپ فتوولتائيك و خورشيدي طراح ، وصل و اجرا شده به دست سازمان انرژي نو  کشور ما نام برد كه هم اكنون هم در حال بهره برداري  و منطقه فوق به يك آزمايشگاه خورشيدي تبدیل شده و آزمايش و نتايج قابل توجه در اين زمينه میان و در منطقه مذكور انجام و دريافت مي گردد، بنا به توجه هر چه بيش تر مسئولان مربوطه و همكاري ارگان هاي مربوطه را مي طلبد.

اغلب تصميم گيري ها براي سرمايه گذاري فقط بر پایه قيمت تمام شده براي خريد تكنولوژي كارهاي عمليات و هزينه  نگه داري و جايگزيني صورت مي گيرد. به عنوان مثال براي مقايسه پمپ هاي خورشيدي  و ديزلي از هزينه  سوخت صرفه نظر مي كرده و به زیرمي پردازيم :

 هزينه  سرمايه گذاري اول : هزينه هاي سرمايه گذاري اوليه پمپ هاي ديزلي به مراتب كمتر از پمپ  خورشيدي  است.

 هزينه  جايگزين : هزينه هاي مربوط به جايگزيني، عمدتا به دليل جايگزيني تكنولوژي هاي جديد مي باشد و براي پمپ ديزلي هر 5 سال و براي پمپ هاي خورشيدي  هر 7 سال است.

 

هزينه  تعمير و نگه داري : اين هزينه ها براي پمپ  ديزل مرسوم است و مقدار قابل توجهي را به خود اختصاص مي دهند ولي در پمپ خورشيدي  به دلایل ادوات مكانيكي محدود ترو اين هزينه ها قابل چشم پوشي هست.

 

هزينه  سيستم ها : اين هزينه ها را به نحوي مي توان به بخش سوخت مرتبط دانست كه شامل هزينه ي حمل سوخت به محل سيستم و رفت وآمد براي بازرسي سيستم به محل سيستم مي باشد.

با توجه به مطالب بالا كه  درعموم گواه بر مزيت هاي پمپ خورشيدي  مي باشند و با اضافه كردن هزينه هاي سوخت پمپ هاي ديزلي به اين نتيجه مي رسيم كه مصرف پمپ خورشيدي  مقرون به صرفه تر مي باشد.

 

اعداد براي پمپ كردن آب از عمق 50 متري و با پمپاژ 10 هزار ليتر در روز با فرض 5 ساعت كار در روز است، قيمت سوخت 3/1 دلار آمريكا براي هر ليتر در نظر گرفته شده است.

 

با در نظر گرفتن طول عمر، پمپ خورشيدي  ارزان تر از پمپ  ديزلي  هست ولي معمولا هزينه خريد آن ها بالاتر است. بعد از چند سال كار كردن پمپ خورشيدي ارزان تر از پمپ ديزلي خواهد بود.

 

هنگامی كه هزينه پمپ خورشيدي و ديزلي براي پمپ كردن مقدار مشخص آب برابر شود نقطه برابري در نظر گرفته مي شود. نقطه برابري به ارتفاع پمپ كردن و حجم آب پمپ شده در روز بستگي دارد.

هزينه دستگاه در 20 سال بر پایه  دلار آمريكا براي پمپ از عمق 50 متري و براي 20 هزار ليتر آب :

 

تحليل نمودار

نمودار زیر نشان دهنده نقطه برابري براي حالت گفته شده است. اين نقطه برابري مي تواند در شرايط مختلف متفاوت باشد. جدول زير به تخمين زمان برابري براي شرايطی مختلف كمك مي كند.

 

Depth   Flow(m3/day)

m         5          7          10        12        15        20

10        0**       0          0          1          2          4

20        0          0          1          2          5          8

30        0          0          3          8          7          11

40        0          2          6          11        11        15

50        1          4          8          15        14        20

60        2          6          11        15        20        .***

80        4          9          15        19        .           .

100      7          14        .           .           .           .

120      8          16        .           .           .           .

150      12        .           .           .           .           .

اعداد بر اساس پمپ لورنز با قيمت اين پمپ در ژانويه 2008 و قيمت سوخت برابر با 3/1 دلار آمريكا براي هر ليتر و با فرض 5 ساعت در روز حساب شده است.

پمپ  خورشيدي  از  آغاز به كار ارزان تر از پمپ  ديزلي  بوده و خانه هاي خالي پمپ با سانتريفيوژ بزرگ تر با پمپ  HR چند نوع  براي موارد ذكر شده توصيه مي شود.

 

 

قيمت سوخت چه مقدار ثبات دارد؟

نگاه به تغييرات قيمت سوخت نشان مي دهد كه اين عدد در حال افزايش است. در 10 سال قبل به اندازه متوسط قيمت سوخت ديزل حدود 20 درصد افزايش يافته است.

كارشناسان می گویند كشورهايي چون چين و هند كه 50% جمعيت جهان را در بردارند و كشورهايي اند كه به تندی در حال صنعتي شدن اند با افزايش وابستگي به نفت مواجه اند كه دلیل افزايش تقاضا و افزايش قيمت ها در آينده خواهد شد پيش بيني مي شود كه بيشترين قيمت نفت بين سال هاي 2007 تا 2010 به وقوع بپيوندد. از طرفي  دیگر مي دانيم كه منابع فسيلي هم محدود و هم پايان پذيرد.

بیشترذخاير نفت جهان ديگر در دست شركت بزرگ نفتي نيست و دردست

دولت كه نفت را به يك سلاح سياسي تبديل كرده و كه قسمت آن را بي ثبات تر و غير قابل پيش بيني تر مي كند.

قيمت سوخت افزايش يافته و ناپايدار خواهد بود. راه حل اين موضوع پمپ خورشيدي  هست.

قيمت سوخت ديزل در نامبيا بر پایه دلار آمريكا براي هر ليتر