فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:154
فهرست مطالب:
مقدمه: ۵
فصل اول ۷
چرا انرژی تجدید پذیر مهم است؟ ۷
چرا انرژی تجدید پذیر مهم است؟ ۷
انرژی برای نسل های آینده ما: ۸
انرژی نو: ۱۴
جایگاه انرژی خورشیدی در تأمین الکتریسیته ۱۵
جدول ۱-۱- بهره برداری از منابع انرژی ۱۷
ماژول های خورشیدی ۱۹
که از مواد نیمه هادی ساخته می شوند و انواع مختلف آن عبارتند از: ۲۰
باطری ۲۱
شارژ کنترولر ۲۱
مبدل DC به AC ۲۱
جدول ۲-۱ ۲۱
برآورد هزینه تأمین الکتریسیته خورشیدی (فتوولتائیک) ۲۲
الف) ۲۲۵ وات ۲۲
فصل دوم ۲۵
موقعیت فعلی و آینده انرژی طبیعی ۲۵
طبقه بندی سیستم های خورشیدی ۲۵
سیستم های فتوبیولوژی ۲۶
سیستم های شیمیایی خورشیدی به دو دسته کلی تقسیم می شوند: ۲۷
عملکرد سلولهای خورشیدی ۲۷
سیستم های حرارتی ۳۰
گردآورنده های خورشیدی تخت ۳۱
شکل ۱- طرح شماتیک یک سیستم استاندارد گرمایش خورشیدی با سیال مایع ۳۲
بررسی اقتصادی سیستم های گرمایش خورشیدی ۳۲
تجهیزات سیستم خود شامل قسمت های مختلفی است مانند: ۳۳
سرمایه گذاری: ۳۳
هزینه اولیه: ۳۴
ج) هزینه نصب و سازختن کلکتورها: ۳۵
الف) از نظر مصرف کننده: ۳۶
ب- بررسی اقتصادی از دیدگاه ملی: ۴۳
سیاست توسعه سیستم های گرما خورشیدی ۴۵
کمک های اقتصادی: ۴۵
تحقیق، توسعه و نمایش کارکرد سیستم ها: ۴۶
استفاده اجباری از سیستم های گرمایش خورشیدی و کنترل تقاضا برای سوخت های فسیلی: ۴۶
تعدادی از این محدودیت ها عبارتند از: ۴۷
اقتصادی: ۴۸
آموزش/ اجتماعی – فرهنگی: ۴۸
الف) استفاده از انرژی تابشی: ۴۹
ب) انرژی حرارتی: ۵۰
۲- علوم محیطی: ۵۰
۳-علوم شیمیایی: ۵۱
فصل سوم: ۵۳
ثابت خورشیدی ۵۳
مدل خورشیدی: ۵۴
شکل ۱-۳- مدل ساده خورشید ۵۶
شکل ۳-۲- طیف الکترومغناطیسی ۵۹
شکل ۴-۳- طیف های گسیلی حرارتی ۶۴
گسیل تابشی از خورشید: ۶۶
شکل ۵-۳- استفاده از هندسه برای تعیین زاویه واگرایی ثابت خورشیدی ۷۰
ترکیب طیفی ثابت خورشیدی: ۷۰
مقدار این کسر به ازای: ۷۱
فصل چهارم: ۷۴
سیستم های حرارتی خورشید ۷۴
سمت گیری رشته پانل ها: ۷۵
اندازه رشته پانل ها: ۷۷
رشته های سری و موازی: ۷۸
شکل ۱-۴- رشته های متنوعی از چهارپانل. الف) رشته سری، ب) رشته موازی. ج) رشته ترکیبی ۷۹
تلفات لوله: ۸۰
مبدل های حرارتی: ۸۱
شکل ۲-۴- سیستم های مختلف برای تولید آب داغ توسط نور خورشید ۸۲
جدول۲-۴- موادی برای ذخیره سازی گرمای نهان وخواص آنها ۸۸
سیستم هایی که از نور خورشید کمک می گیرند: ۸۹
پمپ حرارتی که از خورشید کمک می گیرد: ۹۱
سرد کننده های تابشی: ۹۸
فصل پنجم: ۱۰۱
آفتاب گیری در سطح زمین ۱۰۱
یک مدل جوی: ۱۰۳
تابش مستقیم خورشید: ۱۰۶
شار پخشی: ۱۱۲
معادلات تقریبی برای شار خورشیدی کل: ۱۱۶
اندازه گیری آفتاب گیری در سطح زمین: ۱۱۹
شکل ۵-۵ مقایسه دهی نسبی پیل های سلینومی و سیلیسیومی ۱۲۱
فصل ششم: ۱۲۸
تبدیل مستقیم انرژی خورشیدی به کار – دستگاه های فتوولتایی ۱۲۸
نیمه هادیهای ذاتی ( خالص) : ۱۳۴
نیمه هادیهای غیر ذاتی ( نا خالص شده ): ۱۳۹
پیوند p-n : ۱۴۲
شکل۴-۶ یک وسیله فتوولتایی از نوع p-n ۱۴۴
پاسخ دهی طیفی جریان فوتونی: ۱۴۶
ساخت وسایل فتوو لتایی سیلسیومی : ۱۵۲
برآورد هزینه تولید برق: ۱۵۴
نتیجه گیری : ۱۵۷
مقدمه:
در حال حاضرتولید انرژی الکتریکی در دنیا به مقدار زیادی بر ذغال سنگ، نفت و گاز طبیعی تکیه دارد. سوخت های فسیلی تجدید ناپذیرند، آنها بر منابع محدودی که رفته رفته به پایان می رسند ، بنا شده اند.
در مقابل انرژیهای تجدید پذیر مانند باد و انرژی خورشیدی، پیوسته جایگزین می شود و هیچ گاه به پایان نمی رسند. اغلب انرژی های تجدید پذیر به دو صورت مستقیم یا غیر مستقیم از خورشید ناشی می شوند.
نور خورشید یا همان انرژی خورشیدی، می تواند برای گرم کردن و روشنایی خانه ها و سایر ساختمان ها، برای تولید الکتریسیته، برای آب گرم کردن، گرم کن های خورشیدی و انواع کاربردهای اقتصادی و صنعتی مستقیماً استفاده می شود.
همچنین گرمای خوشید موجب وزش باد می شود؛ همان انرژی ای که توسط توربین های بادی گرفته می شود؛ سپس بادها و گرمای خورشید باعث تبخیر آب می شوند. وقتی این بخار آب به باران یا برف تبدیل می شود و از سرازیرها به رودخانه ها و مسیرهای آب هدایت می شود، انرژی آن می تواند گرفته شده و از توان هیدرو الکتریکی آن استفاده شود.
همراه با باران و برف، نور خورشید باعث می شود گیاهان رشد کنند، ماده ای که آن گیاهان را می سازد، به عنوان توده زنده یا زیست توده می شناسیم.
بیومس می تواند به منظور تولید الکتریسیته، سوخت های حمل و نقل یا موارد شیمیایی استفاده شود. کاربرد بیومس برای هر یک از این اهداف، انرژی بیومس نامیده می شود.
هیدروژن نیز می تواند در بسیاری از ترکیبات اصلی، مثل آب، یافت شود. هیدروژن فراوان ترین عنصر روی زمین است، اما بصورت یک گاز طبیعی موجود نیست. هیدروژن همیشه با دیگر عناصر ترکیب شده است، مثل ترکیبش با اکسیژن برای ساخت آب. وقتی هیدروژن از عنصر ترکیبی اش جدا شود می تواند بعنوان سوخت مورد استفاده قرار گیرد.
تمام منابع انرژی تجدید پذیر از خورشید ناشی نمی شوند. انرژی زمین گرمایی دریچه گرمای درون زمین برای کاربردهای متنوع شامل: تولید توان الکتریکی و گرم و سرد کردن ساختمان هاست، و انرژی جزر و مد اقیانوس ها از نیروی کشش ماه و خورشید بر روی زمین ناشی می شود.
در حقیقت، انرژی اقیانوس از منابع متعددی ناشی می شود. علاوه بر انرژی جزر و مد، انرژی امواج اقیانوس بوسیله هر دو انرژی جزر و مد و باد، بوجود می آید. هم چنین خورشید بیش از آنکه عمق اقیانوس را گرم کند. سطح آنرا گرم می کند، ایجاد یک اختلاف دما می تواند بعنوان یک منبع انرژی بکار گرفته شود. تمامی اشکال انرژی اقیانوسی می تواند برای تولید الکتریسیته اعمال شود.
فصل اول
چرا انرژی تجدید پذیر مهم است؟
چرا انرژی تجدید پذیر مهم است؟
اهمیت انرژی تجدید پذیر به خاطر فواید آن است.
فایده های کلیدی آن عبارتند از:
فایده های محیطی: فن آوری های انرژی تجدید پذیر، منابعی پاک از انرژیهایی هستند که از صنایع انرژی های مرسوم، تماس و آلودگی محیطی بسیار کمتری دارند.
انرژی برای نسل های آینده ما:
انرژی تجدید پذیر پایان نخواهد پذیرفت، هرگز. اما منابع دیگر انرژی محدودند و همین روزها ته می کشند.
مشاغل و اقتصاد: سرمایه گذاری ها بر روی انرژی تجدید پذیر اغلب صرف تهیه مواد خام (لوازم و کالا) و مصرفی و ساختاری برای ساخت و نگهداری وسایل می شود، تا سرمایه گذاری بر روی واردات پر خرج انرژی. این بدان معناست که پولی که شما بابت انرژی می پردازید، به جای اینکه وارد اقتصاد کشوری بیگانه شود، در کشور خودمان باقی مانده، اشتغال زایی کرده و موجب صرفه جویی اقتصادی در مصرف سوخت می شود.
۱- فایده های محیطی:
فن آوری های انرژی قابل تجدید از صنایع انرژی مرسوم که بر سوخت فسیلی تکیه دارد، با محیط اطرافش بسیار دوستانه تر عمل می کند.
سوخت های فسیلی در بسیاری از مشکلات زیست محیطی که ما امروزه با آنها مواجه هستیم، سهم قابل توجهی دارند- گازهای گلخانه ای، آلودگی هوا و آلودگی آب و خاک- در صورتیکه متابع انرژی تجدید پذیر در این امر سهم بسیار اندکی داشته یا هیچ نقشی ندارند.
گازهای گلخانه ای، دی اکسید کربن، متان، اکسید نیتروژن، هیدروکربن ها و کلروفلوئورکربن ها، جو زمین را مثل یک پتوی گرم و شفاف احاطه کرده اند، به اشعه های گرم خورشید اجازه داخل شدن می دهند و گرما را در نزدیک سطح زمین به دام می اندازند (نگه می دارند).