مقدمه

تحقيقات و اختراعات و بهره گيري از انرژي هاي مختلف، از اساسي ترين و مهمترين گامهايي هستند كه انسانها در طول تاريخ در راه پيشرفت جوامع خود برداشته اند. رشد علم و صنعت و فن آوري در جهان امروز، روشهاي مختلف استفاده از انرژي را كه در دوران قبل از انقلاب صنعتي معمول بوده دگرگون كرده، و شناخت منابع انرژي هاي جديد، تحولي عظيم در توسعه صنعتي و تكامل اجتماعي بشر به وجود آورده است.
خورشيد عامل و منشأ انرژي هاي گوناگوني است كه در طبيعت موجود است از جمله: سوختهاي فسيلي كه در اعماق زمين ذخيره شده اند، انرژي آبشارها و باد، رشد گياهان كه بيشتر حيوانات و انسان براي بقاي خود از آنها استفاده مي كنند، مواد آلي كه قابل تبديل به انرژي حرارتي و مكانيكي هستند، امواج درياها، قدرت جزر و مد كه براساس جاذبه و حركت زمين بدور خورشيد و ماه حاصل مي شود، اينها همه نمادهايي از انرژي خورشيد هستند. انرژي هسته اي را مي توان يك استثناء كلي دانست، با اينكه امروزه يكي از منابع مهم توليد انرژي در جهان شناخته شده است. انرژي اتمي احتياج به فن آوري بسيار پيشرفته و پرهزينه دارد كه در موقع استفاده از آن، خطرات احتمالي و مضرات آنرا نيز بايد مدنظر داشت. با مطالعه در تاريخ انسانها، مشاهده مي شود كه انرژي قابل استفاده براي انسان نخستين، تنها قدرت بدني او بود. مدتها گذشت تا توانست با رام كردن حيوانات و به خدمت گرفتن ساير انسانها و همچنين سوزاندن درختان، احتياجات خود را برطرف كند. بالاخره انسان با دستيابي به منابع سوختهاي فسيلي مثل ذغال سنگ و نفت و گاز قدرت مادي خويش را به طرز بيسابقه اي افزايش داد.
استفاده از قدرت باد در آسيابها و توربين ها، و كشتيراني و بكارگيري انرژي آب در چرخها و توربينهاي آبي، پس از گسترش معمولمات علمي و فن آوري بشر امكان پذير شد.
دستيابي به قوانين فيزيكي و اصول علمي انرژي هاي مختلف و نحوه استفاده هاي گوناگون از آنها، زندگي بشر را راحت تر و طرز فكر او را متوجه ماديات ساخت.
وابستگي شديد جوامع صنعتي به منابع انرژي بخصوص سوختهاي نفتي و بكارگيري و مصرف بي رويه آنها، منابع عظيمي را كه طي قرون متمادي در لايه هاي زيرين زمين تشكيل شده است تخليه مي نمايد. با توجه به اينكه منابع انرژي زيرزميني با سرعت فوق العاده اي مصرف مي شوند و در آينده اي نه چندان دور چيزي از آنها باقي نخواهد ماند، نسل فعلي وظيفه دارد به آندسته از منابع انرژي كه داراي عمر و توان زيادي هستند روي آورده و دانش خود را براي بهره برداري از آنها گسترش دهد.
خورشيد يكي از دو منبع مهم انرژي است كه بايد به آن روي آورد زيرا به فن‌آوري‌هاي پيشرفته و پرهزينه نياز نداشته و مي تواند بعنوان يك منبع مفيد و تأمين كننده انرژي در اكثر نقاط جهان بكار گرفته شود. بعلاوه استفاده از آن برخلاف انرژي هسته اي، خطر و اثرات نامطلوبي از خود باقي نمي گذارد و براي كشورهائيكه فاقد منابع انرژي زيرزميني هستند، مناسبترين راه براي دستيابي به نيرو و رشد و توسعه اقتصاد مي باشد.
ايران با وجود اينكه يكي از كشورهاي نفت خيز جهان بشمار مي رود و داراي منابع عظيم گاز طبيعي نيز مي باشد، خوشبختانه بعلت شدت تابش خورشيد در اكثر مناطق كشور، اجراي طرحهاي خورشيدي الزامي و امكان استفاده از انرژي خورشيد در شهرها و شصت هزار روستاي پراكنده در سطح مملكت، مي تواند صرفه جويي مهمي در مصرف نفت و گاز را به همراه داشته باشد.
فن آوري ساده، آلوده نشدن هوا و محيط زيست و از همه مهمتر ذخيره شدن سوختهاي فسيلي براي آيندگان،‌ يا تبديل آنها به مواد و مصنوعات پر ارزش با استفاده از تكنيك پتروشيمي، از عمده دلايلي هستند كه لزوم استفاده از انرژي خورشيد را براي كشور ما آشكار مي سازند.

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فهرست مطالب

مقدمه ……………………………………………………………………….1
تاريخچه…………………………………………………………………….. 4
زمين و انرژي خورشيدي…………………………………………………. 9
وضعيت انرژي در ايران…………………………………………………… 15
زواياي خورشيدي……………………………………………………….. 20
وسايل اندازه گيري تابش خورشيدي…………………………………. 41
انرژي خورشيدي و مقايسه‌ي آن با انرژي هاي ديگر……………….. 46
انواع تكنولوژي هاي انرژي خورشيدي ………………………………..53
تابش خورشيد………………………………………………………… 60
عملكرد سلول هاي خورشيدي……………………………………….. 73
ذخيره سازي انرژي……………………………………………………… 85
سيستم هاي گرما خورشيدي……………………………………….. 106
آبگرمكن خورشيدي براي گرمايش ساختمان و مصرف……………. 113
آبگرمكن خورشيدي براي گرمايش و سرمايش……………………… 116
سيستم هاي تهيه‌ي آب شيرين خورشيدي………………………… 118
طراحي و محاسبات آبگرمكن خورشيدي……………………………. 143
محاسبات دستگاه آب شيرين كن خورشيدي……………………….. 161
سيستم هاي خشك كن خورشيدي…………………………………… 165
سيستم هاي سرد كننده خورشيدي……………………………………. 179
اولين ساختمان خورشيدي در ايران……………………………………… 184
منابع و مآخذ………………………………………………………………….197

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

زمين و انرژي خورشيد
مغز آدمي از روزيكه قدرت تفكر پيدا كرد در اين انديشه بود كه زمين تا كجا ادامه دارد، چه چيز آنرا نگاه مي دارد، و خورشيد و ماه و ستارگان از چه ساخته شده اند، و مبدأ تمام اين پديده ها چيست؟
انسان تفكرات خود را بصورت نوشتجات مذهبي در آورده و قرنهاست كه اين نوشته‌ها بخشي از فرهنگ انسانها را تشكيل داده اند كه اغلب ناشناخته مانده و لذا بسياري از ما هنوز نمي دانيم كه برخي از ملل باستاني در باب زمين و منظومه شمسي نظرات مسلمي داشته اند كه امروزه هم كاملاً قابل قبول است.
ارسطو نخستين كسي است كه گردش زمين و ديگر سيارات را بدور خورشيد پيشنهاد كرد ولي منجمان نظر وي را نپذيرفته و آنرا مردود شناختند تا اينكه پس از دو هزار سال شخصي بنام كپرنيك آنرا دوباره پيشنهاد كرد. مردم يونان و حتي قبل از آنها عيلاميها شكل و اندازه زمين را مي دانستند و بر علت كسوفهاي خورشيد نيز آگاه بودند.
پس از مدتي منجم دانماركي (تيكوبراهه) حركت مريخ را از رصدخانه خود در جزيره اي در بالتيك زير نظر قرار داد. نتيجه مشاهدات او نشان مي داد كه مريخ و ديگر سيارات برروي مدارهاي بيضي بدور خورشيد مي چرخند. هنگاميكه نيوتن قانون گرانش عمومي و قوانين حركت را بيان داشت توصيف صحيحي از منظومه شمسي به دست مي آمد. همين موضوع افكار بعضي از دانشمندان بزرگ و رياضي دانان را در قرون بعدي مشغول ساخت.
متأسفانه توصيف مبدأ منظومه شمسي مسئله اي بسيار مشكلتر از مسائل حركات آن در آسمانست. موادي كه از ساختمان زمين و خورشيد مي شناسيم با آنچه كه در اصل در كار بوده است شايد تا حدي متفاوت باشند. فهم و درك روشني از شرايطي كه اين مواد و مصالح چگونه با هم مجتمع شده اند مستلزم آنست كه اطلاعاتي درباره بعضي مباحث علمي جديد از قبيل تئوري گازها، ترموديناميك، راديواكتيويته و تئوري كوانتم بدست آورده باشيم. بهمين علت تعجبي نيست كه تا قرن بيستم پيشرفتهاي غيرمحسوسي در اين زمين حاصل شده باشد.
با اينكه حدود 70 سال پيش هاروله جفريز احتمال جداشدن ماه از زمين را بيان كرد نظرياتي در باب مبدأ منظومه شمسي پيشنهاد گرديد كه حاكي از جداشدن زمين و ديگر سيارات از خورشيد بود.
همچنين نظر دادند كه ستاره ديگري از نزديك خورشيد گذشته و يا با آن تصادف كرده و از اين اتفاقات كيهاني، مواد مجزا و آزادي بوجود آمده كه پس از چسبيدن بيكديگر، سيارات را تشكيل داده اند. چنين تصوري درباره منظومه شمسي تا به امروز تقريباً صحيح تلقي شده است.
نظريه ديگر اينست كه جرمهاي عظيمي از گرد و غبار و گاز باندازه كافي متراكم و فشرده شده اند، نيروي جاذبه سبب فروريختن تمام اين جرم متراكم گشته، فشار و درجه حرارت دروني آنها بحدي رسيده كه فعل و انفعال حرارتي را در هسته اتم برانگيخته است.
احتمال اينكه ستاره اي مثل خورشيد بدين كيفيت تشكيل شده باشد منطقي بنظر مي‌رسد و در عين حال ممكن است باندازه كافي مواد بجا مانده باشد كه يك منظومه شمسي نيز ساخته شود.
واقعاً زمين و خورشيد و ديگر سيارات به چه طريق تشكيل يافته اند؟ چون اطلاعات دقيقي از آن زمانها نداريم پس هر نظري در اين مورد بيان شود مي تواند صحيح تلقي شود، ولي تنها نظرياتي را كه با قوانين فيزيكي و حقايق مشهود، سازگار باشد مي توان محتمل دانست.
كويپر چنين احتمال مي دهد كه جرم اوليه گرد و غبار بقسمتهاي متمايزي تقسيم شده كه يك قسمت خورشيد و قسمتهاي ديگر ساير سيارات را تشكيل داده اند. سياراتي كه نخست تشكيل شده و سيارات زميني ناميده شده اند عبارتند از: عطارد- زهره- زمين، مريخ كه گازهاي خود را از دست داده اند. سيارات غول پيكر، مشتري و زحل، گازها و حتي بيشتر هيدروژن و هليم خود را نگاه داشته اند. اورانس و نپتون، بيشتر هيدروژن و هليوم و متان خود را از دست داده ولي آب و آمونياك و اندكي مواد فرار را نگاهداشته اند. تمام اين كيفيات با چگالي كنوني سيارات نامبرده سازگاري دارند.
چگالي تعيين شده براي سيارات گوناگون عبارتند از: عطارد 5-، زهره 4/4-، زمين 4/4-، مريخ 96/3 و ماه 31/3- اين اختلاف چگالي ها با اختلاف مقدار آهني كه در اين سيارات وجود دارد متناسب است.
در مورد پيدايش خورشيد فرضيه اي كه بيشتر مورد قبول واقع شده، اينست كه منشأ ايجاد خورشيد توده هاي ابري شكل گازهايي هستند كه تشكيل دهنده عمده آنها هيدروژن بوده است. در مرحله اول و در نتيجه نيروي جاذبه مركزي، ذرات هيدروژن رويهم متراكم شده و در اثر تراكم، تصادم شديدي بين ذرات هيدروژن بوجود آمده و در نتيجه افزايش بيش از حد فشار و دما، تحولات هسته اي پديد آمده و حاصل آن آزادشدن منابع عظيم انرژي بوده است.



  مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

خرید فایل word

قیمت35000تومان