روش‌های استحصال انرژی خورشیدی-2

روش‌های استحصال انرژی خورشیدی-2


دودکش خورشیدی

روش دیگر برای تولید الکتریسیته از انرژی خورشید، استفاده از برج نیرو یا دودکش‌ خورشیدی است. در این سیستم از خاصیت دودکش‌ها استفاده می‌شود به این صورت که با استفاده از یک برج بلند به ارتفاع حدود ۲۰۰ متر و تعداد زیادی گرم­خانه‌ خورشیدی که در اطراف آن است، هوای گرمی به وسیله انرژی خورشیدی در یک گرمخانه تولید و به طرف دودکش یا برج که در مرکز گرمخانه‌ قرار دارد، هدایت می‌شود.

این هوای گرم به علت ارتفاع زیاد برج با سرعت زیاد صعود کرده و باعث چرخیدن پروانه و ژنراتوری که در پایین برج نصب شده ‌است، می‌گردد و سبب تولید برق در ژنراتور می‌شود.

از انرژی حرارتی خورشید علاوه بر استفاده نیروگاهی، می­توان در زمینه‌های دیگر به صورت صنعتی، تجاری و خانگی استفاده کرد که در ادامه به آن اشاره شده است.

گرمایش آب مصرفی

آب­گرم­کن‌های خورشیدی برای منازل، ساختمان‌ها، کارخانجات و استخرها می­تواند مورد استفاده قرار گیرد. آب­گرم­کن‌های خورشیدی به طوری که از نام آنها پیداست از طریق جذب انرژی تابش خورشید توسط صفحات جاذب (کلکتور) عمل می­نمایند و راندمان گرمایشی آنها در فصول مختلف سال و بر حسب موقعیت‌های جغرافیایی متفاوت می­باشد. مخزن آب­گرم به گونه­ای طراحی شده که آب­گرم را به طور ذخیره در شبانه روز مهیا نماید و تلفات حرارتی آن تا صبح روز بعد و طلوع مجدد بسیار ناچیز باشد.

ساده‌ترین آب­گرم­کن خورشیدی از یک گردآور تخت (کلکتور) و یک مخزن ذخیره آب تشکیل شده است. شرایط لازم نصب این آب­گرم­کن آن است که قسمت فوقانی گردآور پایین‌تر از قسمت تحتانی مخزن ذخیره قرار گیرد و حداقل انحراف گردآور نسبت به سطح افق برای تحقق جریان ترموسیفونی، در حدود 20 درجه رو به جنوب انتخاب شود.

با استفاده از این سیستم‌ها می­توان هزینه‌های مصرف گاز، گازوئیل و برق را به طور چشمگیری کاهش داد؛ که این امر در پروژه‌های بزرگ ملموس­تر خواهد بود. به طوری­که بعد از گذشت حدود 4 الی 5 سال می­توان با صرفه­جویی در مصرف سوخت‌های فسیلی سرمایه­گذاری اولیه را مستهلک نمود. هزینه‌های نگهداری و تعمیرات این سیستم‌ها بسیار پایین است. طول عمر کارکرد سیستم‌های استاندارد و با کیفیت فنی بالا، تا 15 سال می­رسد.

برق خورشیدی

یکی از مهم‌­ترین کاربردهای انرژی خورشیدی در صنعت برق استفاده از صفحات فتوولتاییک برای تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی است. سلول خورشیدی عبارت از قطعات نیمه رسانایی هستند که انرژی تابشی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. رسانندگی این مواد به طور کلی به دما، روشنایی، میدان مغناطیسی و مقدار دقیق ناخالصی موجود در نیمه رسانا بستگی دارد. یک سلول خورشیدی از جنس سیلیکون، ولتاژی بین 5 تا 6 ولت تولید می‌کند. به همین دلیل تعداد زیادی از سلول‌ها را در یک ماژول خورشیدی به صورت سری متصل می‌کنند تا سطح ولتاژ بیشتری حاصل شود. برخورد فوتون‌های نور خورشید به سلول خورشیدی سبب تولید الکترون در نیمه هادی گشته و با اتصال بار الکتریکی، جریان الکتریکی جاری می‌شود.

سیستم فتوولتائیک می‌تواند در هر آب و هوایی کار کند. البته در آب و هوای ابری و یا بارانی میزان تولید انرژی الکتریسیته کاهش پیدا می‌کند، ولی به هر حال این میزان هیچ وقت در هنگام روز از 25% میزان حداکثر ظرفیت تولید انرژی سیستم کمتر نخواهد بود. این در حالی است که در شرایط معمولی تا 80% میزان تولید حداکثر سیستم، انرژی الکتریسیته تولید خواهد شد. نگه داری سیستم‌های فتوولتائیک نیز بسیار راحت است و نیازی به جابجایی قطعات نیست. در حال حاضر، استفاده از انرژی خورشیدی جهت تأمین برق در موقعیت‌های زیر از توجیه اقتصادی برخوردار است:

 -ساختمان‌هایی که بیش از یک چهارم مایل از منبع تولید انرژی فاصله دارند می‌توانند با کمک سیستم فتوولتائیک، انرژی برق را به بهای انرژی سوخت فسیلی در اختیار داشته باشند.

 -برای مناطق دور افتاده که برق رسانی به آن‌ها مشکل است مانند مراکز ارتباطی خارج از شهر و همچنین مناطق نظامی بهترین روش تولید انرژی استفاده از فن‌آوری فتوولتائیک است.

 

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *