منو
 کاربر Online
452 کاربر online

دیگهای خورشیدی

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > فیزیک > اپتیک > فیزیک قطعات نوری
علوم طبیعت > فیزیک > اپتیک > اپتیک هندسی
علوم طبیعت > فیزیک > فیزیک نوین > انرژی
(cached)

تاریخچه

در سال 1878 دیگ اولیه خورشیدی با 100 لیتر آب ساخته شد و در ابتدای این قرن (1912) دیگ خورشیدی از آینه استوانه - سهمی که در کانون آن لوله‌های فلزی سیاه رنگ قرار داشت، تشکیل یافت که در آن لوله‌ها آب برای تبخیر جریان داشت.
در سال 1950 (در هند ، توسط گاردنر) یک دیگ خورشید برای تغذیه یک ماشین کوچک بخار تهیه شد و آن توسط یک میدان آینه‌ای مسطح ارزان قیمت گرم می‌شد.

هر آینه روی یک پایه جداگانه و مستقل نصب شده بود که از دو میله فلزی لوله دار و از یک اهرم فرمان که تغیر زاویه میل مجموعه آینه‌ها را امکان پذیر ساخته بود، تشکیل می‌شد. بطوری که اشعه خورشیدی بازتابی در یک نقطه کانونی جمع می‌شد.



تصویر



گاردنر یک دستگاه از این نوع را در بام خانه خود و دیگری را در آزمایشگاه فیزیک دهلی نو نصب کرد. سطح بازتاب بطور کلی 4.5 متر مربع و توان گرمایی آن مساوی با توان گرمایی یک آینه سهموی به قطر 2.5 متر ولی با قیمت ارزانتر از آن بود. در سالهای 1950 چنین طرحهایی در اتحاد جماهیر شوروی سابق نیز اجرا شد.

کاربرد

دانشمندان اتحاد جماهیر شوروی سابق در تاشکند دستگاهی را بررسی می‌کردند که تحت فشار 7 بار با دبی 60kg/h بخار آب تولید می‌کرد و برای این کار از آینه‌های سهموی به قطر 10 متر استفاده می‌کردند. این تأسیسات برای تقطیر آب گرم کردن محل آزمایشگاه ، بکار انداختن یخچالها و تغذیه انرژی یک کارخانه کنسرو سازی پیش بینی شده بودند. در دیگهای خورشیدی با فشار کم ، تبخیر آب در دماهای کمتر از 100 درجه سانتیگراد در فشار کمتر از فشار معمولی جو صورت می‌گیرد.

در صنعت ، در دمایی متوسط از 100 تا 130 درجه سانتیگراد تا 500 یا 600 درجه سانتیگراد از انرژی خورشیدی برای گرم کردن آب ، روغن یا سایر مایعات استفاده می‌شود. می‌توان مایعی "ترموفور" مانند دی فنیل را مورد استفاده قرار داد که کشش بخار آن حتی در دمای 300 درجه سانتیگراد با فشار جو اختلاف کمتری دارد، در صورتی که برای آب چنین موردی وجود ندارد.

برای بدست آوردن دماهای 120 تا 130 درجه سانتیگراد می‌توان از جمع کننده‌های تخت استفاده کرد. برای دماهای بالاتر از 130 درجه می‌توان از یاخته‌های ضد تشعشع بهره گرفت. ولی ساخت صنعتی آنها با قیمت ارزان هنوز حل نشده است.

تولید دیگ خورشیدی صنعتی

از طرف دیگر دیگهای خورشیدی در نوع صنعتی بنا به اصل کارنو برای بدست آوردن بهترین بازده مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. دمای مورد نظر برای منبع گرم دیگ خورشیدی از نوع صنعتی حدود 550 درجه سانتیگراد یا بیشتر برای فشار 150 بار بر حسب اصول پذیرش است. برای بدست آوردن چنین دمایی باید تابش خورشیدی را متمرکز کرد. برای این کار سطوح بزرگ آیینه‌های بازتاب کننده و تمرکز ممکن بزرگ برای کاهش حجم دستگاه حرارتی و بنابراین کاهش اتلافها لازم هستند. اگر آینه‌های ارزان قیمت ساخته (هیلواستاتها) و حرکت تعقیب خورشید آنها حل شود، مسئله قابل حل خواهد بود.

آینه‌های جهت دار (یا هیلواستاتها) پر خرج‌ترین عناصر مراکز خورشیدی برج هستند. ساخت اقتصادی سبب کارایی و کلید حل رقابت این انرژی خواهد بود. در فرانسه علاوه بر تجربیات انجام یافته ، دیگ خورشیدی با ماده ژیلوترم (ترفنیل هیدروژنه) در سال 1976 تجربیاتی در مورد یک دیگ خورشیدی آب - بخار با گرمی فزونی تبخیر (510 درجه سانتیگراد ، 88 بار) با همکاری ERDA (از ایالات متحده) انجام یافته است. آزمایشهایی در مورد دیگ خورشیدی با 375 درجه سانتیگراد و 180 بار فشار و نیز آزمایشهای دیگری در حال انجام است.



تصویر




چشم انداز

در مراکز خورشیدی آینده شارهای انرژی در تراز دیگ خورشیدی بسیار زیاد خواهند بود، زیرا تراکم نوری آنها بیشتر خواهد بود. این مقدار تمرکز شدید از بکار بردن هیلواستاتهای کانون دار ناشی می‌شود. البته محدوده‌هایی از نظر مواد و خواص فیزیکی - شیمیایی سیالات مورد استفاده جهت ذخیره و تبدیل انرژی بوجود خواهد آمد. در آزمایش نمونه اودیو یک ماده ذخیره کننده از ژیلرترم در یک مخزن 30 متر مکعبی با جدایی سیالهای گرم و سرد توسط طبقه بندی انجام می‌گیرد.

در طرح دیگری them یک ماده ذخیره کننده از نوعی نمک که در 350 درجه سانتیگراد ذوب می‌شود، در دو مخزن استفاده می‌شود (یکی برای سیال گرم و دیگری برای سرد). مخلوط نمک مربوطه ترکیبی از 53 درصد NO3K ، چهل درصد NO2Na و 7 درصد NO3Na است.

مباحث مرتبط با عنوان



تعداد بازدید ها: 12310


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..