مقدمه

تحقیقات و اختراعات و بهره گیری از انرژی های مختلف، از اساسی ترین و مهمترین گامهایی هستند که انسانها در طول تاریخ در راه پیشرفت جوامع خود برداشته اند. رشد علم و صنعت و فن آوری در جهان امروز، روشهای مختلف استفاده از انرژی را که در دوران قبل از انقلاب صنعتی معمول بوده دگرگون کرده، و شناخت منابع انرژی های جدید، تحولی عظیم در توسعه صنعتی و تکامل اجتماعی بشر به وجود آورده است.
خورشید عامل و منشأ انرژی های گوناگونی است که در طبیعت موجود است از جمله: سوختهای فسیلی که در اعماق زمین ذخیره شده اند، انرژی آبشارها و باد، رشد گیاهان که بیشتر حیوانات و انسان برای بقای خود از آنها استفاده می کنند، مواد آلی که قابل تبدیل به انرژی حرارتی و مکانیکی هستند، امواج دریاها، قدرت جزر و مد که براساس جاذبه و حرکت زمین بدور خورشید و ماه حاصل می شود، اینها همه نمادهایی از انرژی خورشید هستند. انرژی هسته ای را می توان یک استثناء کلی دانست، با اینکه امروزه یکی از منابع مهم تولید انرژی در جهان شناخته شده است. انرژی اتمی احتیاج به فن آوری بسیار پیشرفته و پرهزینه دارد که در موقع استفاده از آن، خطرات احتمالی و مضرات آنرا نیز باید مدنظر داشت. با مطالعه در تاریخ انسانها، مشاهده می شود که انرژی قابل استفاده برای انسان نخستین، تنها قدرت بدنی او بود. مدتها گذشت تا توانست با رام کردن حیوانات و به خدمت گرفتن سایر انسانها و همچنین سوزاندن درختان، احتیاجات خود را برطرف کند. بالاخره انسان با دستیابی به منابع سوختهای فسیلی مثل ذغال سنگ و نفت و گاز قدرت مادی خویش را به طرز بیسابقه ای افزایش داد.
استفاده از قدرت باد در آسیابها و توربین ها، و کشتیرانی و بکارگیری انرژی آب در چرخها و توربینهای آبی، پس از گسترش معمولمات علمی و فن آوری بشر امکان پذیر شد.
دستیابی به قوانین فیزیکی و اصول علمی انرژی های مختلف و نحوه استفاده های گوناگون از آنها، زندگی بشر را راحت تر و طرز فکر او را متوجه مادیات ساخت.
وابستگی شدید جوامع صنعتی به منابع انرژی بخصوص سوختهای نفتی و بکارگیری و مصرف بی رویه آنها، منابع عظیمی را که طی قرون متمادی در لایه های زیرین زمین تشکیل شده است تخلیه می نماید. با توجه به اینکه منابع انرژی زیرزمینی با سرعت فوق العاده ای مصرف می شوند و در آینده ای نه چندان دور چیزی از آنها باقی نخواهد ماند، نسل فعلی وظیفه دارد به آندسته از منابع انرژی که دارای عمر و توان زیادی هستند روی آورده و دانش خود را برای بهره برداری از آنها گسترش دهد.
خورشید یکی از دو منبع مهم انرژی است که باید به آن روی آورد زیرا به فن‌آوری‌های پیشرفته و پرهزینه نیاز نداشته و می تواند بعنوان یک منبع مفید و تأمین کننده انرژی در اکثر نقاط جهان بکار گرفته شود. بعلاوه استفاده از آن برخلاف انرژی هسته ای، خطر و اثرات نامطلوبی از خود باقی نمی گذارد و برای کشورهائیکه فاقد منابع انرژی زیرزمینی هستند، مناسبترین راه برای دستیابی به نیرو و رشد و توسعه اقتصاد می باشد.
ایران با وجود اینکه یکی از کشورهای نفت خیز جهان بشمار می رود و دارای منابع عظیم گاز طبیعی نیز می باشد، خوشبختانه بعلت شدت تابش خورشید در اکثر مناطق کشور، اجرای طرحهای خورشیدی الزامی و امکان استفاده از انرژی خورشید در شهرها و شصت هزار روستای پراکنده در سطح مملکت، می تواند صرفه جویی مهمی در مصرف نفت و گاز را به همراه داشته باشد.
فن آوری ساده، آلوده نشدن هوا و محیط زیست و از همه مهمتر ذخیره شدن سوختهای فسیلی برای آیندگان،‌ یا تبدیل آنها به مواد و مصنوعات پر ارزش با استفاده از تکنیک پتروشیمی، از عمده دلایلی هستند که لزوم استفاده از انرژی خورشید را برای کشور ما آشکار می سازند.

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

فهرست مطالب

مقدمه ……………………………………………………………………….1
تاریخچه…………………………………………………………………….. 4
زمین و انرژی خورشیدی…………………………………………………. 9
وضعیت انرژی در ایران…………………………………………………… 15
زوایای خورشیدی……………………………………………………….. 20
وسایل اندازه گیری تابش خورشیدی…………………………………. 41
انرژی خورشیدی و مقایسه‌ی آن با انرژی های دیگر……………….. 46
انواع تکنولوژی های انرژی خورشیدی ………………………………..53
تابش خورشید………………………………………………………… 60
عملکرد سلول های خورشیدی……………………………………….. 73
ذخیره سازی انرژی……………………………………………………… 85
سیستم های گرما خورشیدی……………………………………….. 106
آبگرمکن خورشیدی برای گرمایش ساختمان و مصرف……………. 113
آبگرمکن خورشیدی برای گرمایش و سرمایش……………………… 116
سیستم های تهیه‌ی آب شیرین خورشیدی………………………… 118
طراحی و محاسبات آبگرمکن خورشیدی……………………………. 143
محاسبات دستگاه آب شیرین کن خورشیدی……………………….. 161
سیستم های خشک کن خورشیدی…………………………………… 165
سیستم های سرد کننده خورشیدی……………………………………. 179
اولین ساختمان خورشیدی در ایران……………………………………… 184
منابع و مآخذ………………………………………………………………….197

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

زمین و انرژی خورشید
مغز آدمی از روزیکه قدرت تفکر پیدا کرد در این اندیشه بود که زمین تا کجا ادامه دارد، چه چیز آنرا نگاه می دارد، و خورشید و ماه و ستارگان از چه ساخته شده اند، و مبدأ تمام این پدیده ها چیست؟
انسان تفکرات خود را بصورت نوشتجات مذهبی در آورده و قرنهاست که این نوشته‌ها بخشی از فرهنگ انسانها را تشکیل داده اند که اغلب ناشناخته مانده و لذا بسیاری از ما هنوز نمی دانیم که برخی از ملل باستانی در باب زمین و منظومه شمسی نظرات مسلمی داشته اند که امروزه هم کاملاً قابل قبول است.
ارسطو نخستین کسی است که گردش زمین و دیگر سیارات را بدور خورشید پیشنهاد کرد ولی منجمان نظر وی را نپذیرفته و آنرا مردود شناختند تا اینکه پس از دو هزار سال شخصی بنام کپرنیک آنرا دوباره پیشنهاد کرد. مردم یونان و حتی قبل از آنها عیلامیها شکل و اندازه زمین را می دانستند و بر علت کسوفهای خورشید نیز آگاه بودند.
پس از مدتی منجم دانمارکی (تیکوبراهه) حرکت مریخ را از رصدخانه خود در جزیره ای در بالتیک زیر نظر قرار داد. نتیجه مشاهدات او نشان می داد که مریخ و دیگر سیارات برروی مدارهای بیضی بدور خورشید می چرخند. هنگامیکه نیوتن قانون گرانش عمومی و قوانین حرکت را بیان داشت توصیف صحیحی از منظومه شمسی به دست می آمد. همین موضوع افکار بعضی از دانشمندان بزرگ و ریاضی دانان را در قرون بعدی مشغول ساخت.
متأسفانه توصیف مبدأ منظومه شمسی مسئله ای بسیار مشکلتر از مسائل حرکات آن در آسمانست. موادی که از ساختمان زمین و خورشید می شناسیم با آنچه که در اصل در کار بوده است شاید تا حدی متفاوت باشند. فهم و درک روشنی از شرایطی که این مواد و مصالح چگونه با هم مجتمع شده اند مستلزم آنست که اطلاعاتی درباره بعضی مباحث علمی جدید از قبیل تئوری گازها، ترمودینامیک، رادیواکتیویته و تئوری کوانتم بدست آورده باشیم. بهمین علت تعجبی نیست که تا قرن بیستم پیشرفتهای غیرمحسوسی در این زمین حاصل شده باشد.
با اینکه حدود 70 سال پیش هاروله جفریز احتمال جداشدن ماه از زمین را بیان کرد نظریاتی در باب مبدأ منظومه شمسی پیشنهاد گردید که حاکی از جداشدن زمین و دیگر سیارات از خورشید بود.
همچنین نظر دادند که ستاره دیگری از نزدیک خورشید گذشته و یا با آن تصادف کرده و از این اتفاقات کیهانی، مواد مجزا و آزادی بوجود آمده که پس از چسبیدن بیکدیگر، سیارات را تشکیل داده اند. چنین تصوری درباره منظومه شمسی تا به امروز تقریباً صحیح تلقی شده است.
نظریه دیگر اینست که جرمهای عظیمی از گرد و غبار و گاز باندازه کافی متراکم و فشرده شده اند، نیروی جاذبه سبب فروریختن تمام این جرم متراکم گشته، فشار و درجه حرارت درونی آنها بحدی رسیده که فعل و انفعال حرارتی را در هسته اتم برانگیخته است.
احتمال اینکه ستاره ای مثل خورشید بدین کیفیت تشکیل شده باشد منطقی بنظر می‌رسد و در عین حال ممکن است باندازه کافی مواد بجا مانده باشد که یک منظومه شمسی نیز ساخته شود.
واقعاً زمین و خورشید و دیگر سیارات به چه طریق تشکیل یافته اند؟ چون اطلاعات دقیقی از آن زمانها نداریم پس هر نظری در این مورد بیان شود می تواند صحیح تلقی شود، ولی تنها نظریاتی را که با قوانین فیزیکی و حقایق مشهود، سازگار باشد می توان محتمل دانست.
کویپر چنین احتمال می دهد که جرم اولیه گرد و غبار بقسمتهای متمایزی تقسیم شده که یک قسمت خورشید و قسمتهای دیگر سایر سیارات را تشکیل داده اند. سیاراتی که نخست تشکیل شده و سیارات زمینی نامیده شده اند عبارتند از: عطارد- زهره- زمین، مریخ که گازهای خود را از دست داده اند. سیارات غول پیکر، مشتری و زحل، گازها و حتی بیشتر هیدروژن و هلیم خود را نگاه داشته اند. اورانس و نپتون، بیشتر هیدروژن و هلیوم و متان خود را از دست داده ولی آب و آمونیاک و اندکی مواد فرار را نگاهداشته اند. تمام این کیفیات با چگالی کنونی سیارات نامبرده سازگاری دارند.
چگالی تعیین شده برای سیارات گوناگون عبارتند از: عطارد 5-، زهره 4/4-، زمین 4/4-، مریخ 96/3 و ماه 31/3- این اختلاف چگالی ها با اختلاف مقدار آهنی که در این سیارات وجود دارد متناسب است.
در مورد پیدایش خورشید فرضیه ای که بیشتر مورد قبول واقع شده، اینست که منشأ ایجاد خورشید توده های ابری شکل گازهایی هستند که تشکیل دهنده عمده آنها هیدروژن بوده است. در مرحله اول و در نتیجه نیروی جاذبه مرکزی، ذرات هیدروژن رویهم متراکم شده و در اثر تراکم، تصادم شدیدی بین ذرات هیدروژن بوجود آمده و در نتیجه افزایش بیش از حد فشار و دما، تحولات هسته ای پدید آمده و حاصل آن آزادشدن منابع عظیم انرژی 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