مقدمه

خورشید تنها منبع انرژی تجدید پذیر، در مرکز منظومه¬ی شمسی است. انرژی خورشید در 24 ساعت شبانه¬روز و در 365 روز سال به صورت امواج الکترومگنتیک به زمین می¬تابد.
درجه حرارت سطح خارجی خورشید حدود 6000 درجه کلوین است. قسمت کوچکی از انرژی خورشید به ما در زمین می رسد زیرا، اولا ً: این انرژی در تمام جهات منتشر شده و یک قسمت جزئی از آن بعد از طی فاصله بین زمین و خورشید به سطح خارج اتمسفر زمین می رسد. ثانیا ً: با گردش زمین حول محورش، هر وسیله برای دریافت انرژی خورشید در روی زمین صرفا ً در روز ( تقریبا ً نصف شبانه روز ) انرژی خورشید را دریافت می¬کند. ثالثاً: از امواج رسیده به خارج جو زمین، تا رسیدن آنها به سطح زمین حدود 30 % دیگر از آن تلف می¬شود. بعلاوه شرایط آب و هوا می تواند انرژی رسیده به زمین را بیش از درصد فوق باز هم کاهش دهد.
مقدار انرژی که به واحد سطح زمین در واحد زمان می¬رسد، بنام شدت تابش خورشید نامیده می¬شود. واحد اندازه¬گیری شدت تابش خورشید وات بر متر مربع ( ) است. شدت تابش مقداری لحظه¬ای است و با زمان می¬تواند تغییر نماید. ماکزیمم شدت تابش برای تعیین شرایط پیک انرژی دریافتی سیستم بکار می¬رود. اگر مکانیزم ذخیره¬سازی در طراحی سیستم مورد نظر باشد، طراح می¬بایست از تغییرات شدت تابش خورشید نسبت به زمان آگاه باشد، تا بتواند طراحی سیستم را بهینه کند.
بعلاوه، طراح سیستم خورشبدی لازم است بداند چه مقدار انرژی خورشیدی در روز، ماه یا سال به سیستم خورشیدی رسیده است. جمع مقدار انرژی رسیده، مقدار تابش خواهد بود. مقدار تابش با واحد ژول بر متر مربع ( ) و یا بیشتر با واحد ( ) اندازه¬گیری می-شود. همانطور که در بخش بعد شرح داده خواهد شد، مقدار تابش و یا مقدار تشعشع به طور ساده جمع انرژی امواج رسیده در طول یک زمان دلخواه است.

فهرست مطالب

چکیده……………………………………………………………. 1
مقدمه…………………………………………………………… 2

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

فصل اول

منبع اصیل انرژی ما خورشید، در مقایسه با سایر ستارگان ستاره¬ای با اندازه، عمر و نوری متوسط است که در روی یکی از بازوهای کهکشان راه شیری قرار دارد. روشنایی این ستاره را نیز با توجه به دمای سطحی آن که معادل 6000 درجه کلوین است در مقایسه با گروهی از ستارگان با دمای 16000 درجه کلوین و گروهی دیگر با دمای 3000 درجه کلوین می¬توان به طور نسبی متوسط دانست.
حدس بر آنست که در خورشید گازهای هیدروژن و هلیم ترکیب شده و در آن پدیده ذوب اتمی انرژی¬ای با شدت وات در بدنه خورشید آزاد می¬شود.
قسمت اعظم انرژی الکترومگنتیک رسیده به زمین از پوسته خارجی خورشید بنام فتوسفر است. قطر تقریبی خورشید بوده و در فاصله از زمین قرار دارد.
(1-2)- مقدار ثابت خورشید
شدت تابش خورشید در سطح خارجی آن حدود است. اما چون تابش منتشر شده و مقدار آن با نسبت مربع فاصله کاهش می¬یابد، بنابراین با توجه به فاصله زمین از خورشید (شکل1-1)، شدت تابش خورشید که مقدار انرژی رسیده به یک متر مربع از سطح عمود بر تابش خورشید در خارج جو زمین در واحد زمان است، معادل 1376 وات بر متر مربع تعیین می¬شود که آن را با نشان می¬دهیم و مقدارش از طریق زیر محاسبه می¬شود :
در مدارک و کتابهای قدیمی ایرانی و خارجی مقدار ثابت خورشید 1353 وات بر متر مربع ذکر شده که می¬بایست به مقدار 1367 وات بر متر مربع اصلاح گردد. این مقدار نه تنها توسط محاسبه مشخص می¬شود، بلکه به علت اندازه¬گیری¬های دقیق صورت گرفته در خارج از جو زمین نیز به اثبات رسیده است.
اندازه ظاهری زاویه¬ی قرص خورشید به کمک قطر فتوسفر و فاصله زمین تا خورشید قابل محاسبه است. در فاصله 1.000AU اندازه زاویه ای قرص خورشید 9.3 میلی رادیان (0.553 درجه ) است. با تغییر فاصله زمین از خورشید در طول سال، اندازه ظاهری زاویه¬ی خورشید به میزان 1.7 % تغییر می¬کند.

14
انرژی خورشید………………………………………………… 4
(1-1)- مشخصات نور خورشید در بالای جو زمین…………. 5
(1-2)- مقدار ثابت خورشید………………………………….. 5
(1-3)- طیف خورشید در بالای جو………………………….. 6
(1-4)- شدت تابش خورشید در خارج جو………………….. 8
(1-5)- مقدار تابش بر روی سطحی به مساحت واحد…. 10
مشخصات امواج خورشید در سطح زمین……………….. 13
(1-2-1)- اثر جو زمین……………………………………… 14
(1-2-2)- اندازه گیری طیف خورشید…………………….. 17
(1-2-3)- شکل خورشید………………………………….. 19
(1-2-4)- مدلهای ریاضی تعیین شدت تابش خورشید.. 21
(1-2-5)- زوایای هندسی خورشید نسبت به زمین…… 27
(1-2-6)- زمان ………………………………………………28
(1-2-7)- زاویه ساعت( ) :……………………………….. 28
(1-2-8)- زمان واقعی خورشید ………………………….: 29
(1-2-9)- رابطه زمان………………………………………. 35
زاویه انحراف( ) :…………………………………………… 35
زاویه عرض جغرافیایی( ) …………………………………38
(1-8)- زاویای فراز خورشید، قطبی یا سمت الراس و سمت خورشید : 39
(1-10)- زمانهای مهم روزانه و فصلی……………………. 53

فصل دوم

گردآورنده¬ها (کلکتورهای) تخت خورشیدی از متداولترین وسایل برای تبدیل انرژی خورشیدی به گرمای مفید می¬باشند. یک گردآورنده خورشیدی را می¬توان به عنوان نمونه¬ای خاص از مبدل حرارتی در نظر گرفت که انرژی تابشی خود را به گرما تبدیل می¬کند. البته گرد آورنده¬های خورشیدی در مقایسه با سیستم¬های مبدل گرما دارای تفاوت¬هایی می¬باشند در مبدل¬های حرارتی، انتقال حرارت معمولا ” از طریق جابجایی و هدایت از سیالی به سیال دیگر به مقدار خیلی زیاد انجام می¬گیرد و بطور عملی انتقال حرارت از طریق تشعشعی در آنها بسیار ناچیز است، درحالی که در یک گردآورنده خورشیدی، انتقال حرارت از طریق تشعشع نقش اساسی دارد.

گردآورنده بشقابی نوع

گردآورنده بشقابی نوع

کلکتورها…………………………………………………….. 56
انواع گردآورنده خورشیدی……………………………….. : 66
گردآورنده صفحه تخت …………………………………….: 66
گردآورنده بشقابی نوع …………………………………..1: 67
گردآورنده بشقابی نوع 2 ………………………………….: 67
گردآورنده با آینه ثابت ……………………………………….: 68
تکنولوژی کلکتور های خورشیدی………………………….. 69
گردآورنده تخت خورشیدی …………………………………: 76
عوامل مهم در بازدهی گردآورندههای تخت خورشیدی..: 80
میزان جریان سیال ………………………………………….: 81
انتقال حرارت به سیال ……………………………………..: 82
انتقال حرارت از طریق هدایت…………………………….. : 83
توزیع دما در گردآورندههای تخت خورشیدی……………..: 88
مبانی انتقال حرارت …………………………………………: 90
ضریب انتقال حرارت جابجایی به شرح زیر محاسبه میشود : 91
جابجایی آزاد از یک رویه تخت…………………………….. : 94
جابجایی آزاد بین دو رویه رویه موازی ……………………..: 94
ضریب کل انتقال حرارت یک گرد آورنده ……………………: 97
اتلاف انرژی حرارتی از قسمت فوقانی گردآورنده ………….: 98
اتلاف انرژی حرارتی از قسمت تحتانی گردآورنده…………. : 109
موازنه حرارتی و ضرایب انتقال حرارت برای یک جذبکننده صفحه تخت با یک پوشش 114
ضرایب انتقال حرارت ……………………………………………: 116
روش پیشنهادی، استفاده معادله افت حرارتی در حالت محیطی : 117
ضریب دریافت گرما و ضریب جریان گردآورنده ………………: 126
ثابت زمانی گردآورنده ها :…………………………………….. 130
تصحیح زاویه برخورد ………………………………………….: 132

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

فصل سوم

آبگرمکن خورشیدی ترموسیفونی در سال 1909 توسط ویلیام جی بیلی در کالیفرنیا به ثبت رسید .چون این سیستم دارای تانک ذخیره عایق شده بود که میتوانست آب را نیز گرم نگهدارد بیلی نام شرکت خود راشرکت آب گرمکن خورشیدی روز و شب نامید. او توانست 4000 عدد از این دستگاهها را قبل از کشف گاز طبیعی ارزان در سال 1920 بفروشد و سپس کارش تعطیل شد.در فلوریدا تجارت آبگرمکنهای خورشیدی تا سال 1940 رونق داشت اما تا سال 1950 صنایع گرمایشی خورشیدی آمریکا بطور کامل تسلیم سوخت فسیلی شد. آب گرمکن های خورشیدی به طبیعت آسیب نمی رسانندو مطابق با اصول معماری میتوانند در پشت بام ها نصب و مورد استفاده قرار گیرند. سیستم های مدرن آبگرمکنهای خورشیدی مجهز به کنترل کننده الکترونیکی هوشمندوترموستات برنامه پذیر ، برنامه آلارم،نقشه مدار گرمایش، پنل نمایش،کنترل پمپ و غیره هستند

14
کاربرد کلکتورها………………………………………………… 136
تاریخچه آبگرمکن خورشیدی:…………………………………. 137
مقدمه ای بر آبگرمکن خورشیدی …………………………..: 138
کلکتورهای تحت خلا شیشه ایی:……………………………. 139
سیستم خورشیدی تهیه آبگرم بهداشتی با دو زیر سیستم 140
اجزاء آبگرمکن های خورشیدی………………………………. : 142
مبدل حرارتی ……………………………………………………: 142
مخزن ذخیره آبگرم :……………………………………………… 142
انواع آبگرمکن خورشیدی :………………………………………. 142
آبگرمکن با گردش طبیعی ………………………………………: 145
آبگرمکن خورشیدی یکپارچه ……………………………………: 145
نیروگاه خورشیدی 250 کیلووات شیراز…………………………. 148
بهینه‌سازی کلکتور سیستم آبگرم خانگی خورشیدی با روش اکسرژی و مقایسه با تحلیل انرژی 156
مفهوم اکسرژی و راندمان اکسرژی کلکتور …………………….159.
تحلیل حرارتی…………………………………………………….. 160
تحلیل اپتیکی……………………………………………………… 163
تحلیل اکسرژی…………………………………………………… 163
یافتن مقادیر بهینه پارامترهای موثر در راندمان اکسرژی…… 166
منابع……………………………………………………………….. 172



  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