پایان نامه با واژگان کلیدی ارزش افزوده

دانلود پایان نامه ارشد

استهلاک زياد داراي عمر طولاني مي‌باشند در حالي که عمر نيروگاه‌هاي فسيلي بين ۱۵ تا ۳۰ سال محاسبه شده‌است.
ج) عدم احتياج به متخصص
نيروگاه‌هاي خورشيدي احتياج به متخصص عالي ندارند و مي‌توان آنها را بطور اتوماتيک بکار انداخت، در صورتي که در نيروگاه‌هاي اتمي وجود متخصصين در سطح عالي ضروري بوده و اين دستگاهها احتياج به مراقبتهاي دائمي و ويژه دارند.
2-2-3- کاربردهاي غير نيروگاهي
کابردهاي غير نيروگاهي از انرژي حرارتي خورشيد شامل موارد متعددي مي‌باشد که اهم آنها عبارت‌اند از: آبگرمکن و حمام خورشيدي – سرمايش و گرمايش خورشيدي – آب شيرين کن خورشيدي – خشک کن خورشيدي – اجاق خورشيدي – کوره‌هاي خورشيدي و خانه‌هاي خورشيدي(سادات حسینی شکرابی، 1388).
الف – آبگرمکن‌هاي خورشيدي و حمام خورشيدي
توليد آب گرم تهيه آب گرم بهداشتي در منازل و اماکن عمومي به خصوص در مکانهايي که مشکل سوخت رساني وجود دارد استفاده کرد. چنانچه ظرفيت اين سيستمها افزايش يابد مي‌توان از آنها در حمامهاي خورشيدي نيز استفاده نمود. تاکنون با توجه به موقعيت جغرافيايي ايران تعداد زيادي آب گرمکن خورشيدي و چندين دستگاه حمام خورشيدي در نقاط مختلف کشور از جمله استان‌هاي خراسان، سيستان و بلوچستان، يزد و كرمان نصب و راه اندازي شده‌است(سادات حسینی شکرابی، 1388).
ب – گرمايش و سرمايش ساختمان و تهويه مطبوع خورشيدي
اولين خانه خورشيدي در سال ۱۹۳۹ساخته شد که در آن از مخزن گرماي فصلي براي بکارگيري گرماي آن در طول سال استفاده شده‌است. گرمايش و سرمايش ساختمانها با استفاده از انرژي خورشيد، ايده تازه‌اي بود که در سالهاي ۱۹۳۰ مطرح شد و در کمتر از يک دهه به پيشرفتهاي قابل توجهي رسيد. با افزودن سيستمي معروف به سيستم تبريد جذبي به سيستم‌هاي خورشيدي مي‌توان علاوه بر آب گرم مصرفي و گرمايش از اين سيستم‌ها در فصول گرما براي سرمايش ساختمان نيز استفاده کرد(سادات حسینی شکرابی، 1388).
پ – آب شيرين کن خورشيدي
هنگامي که حرارت دريافت شده از خورشيد با درجه حرارت کم روي آب شور اثر کند تنها آب تبخير شده و املاح باقي مي‌ماند. سپس با استفاده از روشهاي مختلف مي‌توان آب تبخير شده را تنظيم کرده و به اين ترتيب آب شيرين تهيه کرد. با اين روش مي‌توان آب بهداشتي مورد نياز در نقاطي که دسترسي به آب شيرين ندارند مانند جزاير را تأمين کرد. آب شيرين کن خورشيدي در دو اندازه خانگي و صنعتي ساخته مي‌شوند. در نوع صنعتي با حجم بالا مي‌توان براي استفاده شهرها آب شيرين توليد کرد.
ت – خشک کن خورشيدي
خشک کردن مواد غذايي براي نگهداري آنها از زمانهاي بسيار قديم مرسوم بوده و انسان‌هاي نخستين خشک کردن را يک هنر مي‌دانستند. خشک کردن عبارت است از گرفتن قسمتي از آب موجود در مواد غذايي و ساير محصولات که باعث افزايش عمر انباري محصول و جلوگيري از رشد باکتريها مي‌باشد. در خشک کن‌هاي خورشيدي بطور مستقيم و يا غير مستقيم از انرژي خورشيدي جهت خشک نمودن مواد استفاده مي‌شود و هوا نيز به صورت طبيعي يا اجباري جريان يافته و باعث تسريع عمل خشک شدن محصول مي‌گردد. خشک کن‌هاي خورشيدي در اندازه‌ها و طرحهاي مختلف و براي محصولات و مصارف گوناگون طراحي و ساخته مي‌شوند(سادات حسینی شکرابی، 1388).
ث – اجاقهاي خورشيدي
دستگاههاي خوراک پز خورشيدي اولين بار بوسيله شخصي بنام نيکلاس ساخته شد. اجاق او شامل يک جعبه عايق بندي شده با صفحه سياهرنگي بود که قطعات شيشه‌اي درپوش آنرا تشکيل مي‌داد اشعه خورشيد با عبور از ميان اين شيشه‌ها وارد جعبه شده و بوسيله سطح سياه جذب مي‌شد سپس درجه حرارت داخل جعبه را به ۸۸ درجه افزايش مي‌داد. اصول کار اجاق خورشيدي جمع آوري پرتوهاي مستقيم خورشيد در يک نقطه کانوني و افزايش دما در آن نقطه مي‌باشد. امروزه طرحهاي متنوعي از اين سيستم‌ها وجود دارد که اين طرحها در مکانهاي مختلفي از جمله آفريقاي جنوبي آزمايش شده و به نتايج خوبي نيز رسيده‌اند. استفاده از اين اجاقها به ويژه در مناطق شرقي کشور ايران که با مشکل کمبود سوخت مواجه مي‌باشند بسيار مفيد خواهد بود(سادات حسینی شکرابی، 1388).
ج – کوره خورشيدي
در قرن هجدهم نوتورا اولين کوره خورشيدي را در فرانسه ساخت و بوسيله آن يک تل چوبي را در فاصله ۶۰ متري آتش زد. بسمر پدر فولاد جهان نيز حرارت مورد نياز کوره خود را از انرژي خورشيدي تأمين مي‌کرد. متداولترين سيستم يک کوره خورشيدي متشکل از دو آينه يکي تخت و ديگري کروي مي‌باشد. نور خورشيد به آينه تخت رسيده و توسط اين آينه به آينه کروي بازتابيده مي‌شود. طبق قوانين اپتيک هر گاه دسته پرتوي موازي محور آينه با آن برخورد نمايد در محل کانون متمرکز مي‌شوند به اين ترتيب انرژي حرارتي گسترده خورشيد در يک نقطه جمع مي‌شود که اين نقطه به دماهاي بالايي مي‌رسد. امروزه پروژه‌هاي متعددي در زمينه کوره‌هاي خورشيد در سراسر جهان در حال طراحي و اجراء مي‌باشد.
چ – خانه‌هاي خورشيدي
ايرانيان باستان از انرژي خورشيدي براي کاهش مصرف چوب در گرم کردن خانه‌هاي خود در زمستان استفاده مي‌کردند. آنان ساختمانها را به ترتيبي بنا مي‌کردند که در زمستان نور خورشيد به داخل اتاقهاي نشيمن مي‌تابيد ولي در روزهاي گرم تابستان فضاي اتاق در سايه قرار داشت. در اغلب فرهنگ‌هاي ديگر دنيا نيز مي‌توان نمونه‌هايي از اين قبيل طرحها را مشاهده نمود. در سالهاي بين دو جنگ جهاني در اروپا و ايالات متحده طرحهاي فراواني در زمينه خانه‌هاي خورشيدي مطرح و آزمايش شد. از آن زمان به بعد تحول خاصي در اين زمينه صورت نگرفت. حدود چند سالي است که معماران بطور جدي ساخت خانه‌هاي خورشيدي را آغاز کرده‌اند و به دنبال تحول و پيشرفت اين تکنولوژي به نتايج مفيدي نيز دست يافته‌اند مثلاً در ايالات متحده در سال ۱۸۹۰ به تنهايي حدود ۱۰ تا ۲۰ هزار خانه خورشيدي ساخته شده‌است. در اين گونه خانه‌ها سعي مي‌شود از انرژي خورشيد براي روشنايي – تهيه آب گرم بهداشتي – سرمايش و گرمايش ساختمان استفاده شود و با بکار بردن مصالح ساختماني مفيد از اتلاف گرما و انرژي جلوگيري شود. در ايران نيز پروژه ساخت اولين ساختمان خورشيدي واقع در ضلع شمالي دانشگاه علم و صنعت و به منظور مطالعه و پژوهش در خصوص بهينه سازي مصرف انرژي و امکان بررسي روشهاي استفاده از انواع انرژيهاي تجديدپذير به ويژه انرژي خورشيدي اجرا گرديده‌است(سادات حسینی شکرابی، 1388).
2-2-4- نيروگاههاي خورشيدي ايران
مصرف انرژي الكتريكي در اكثر كشورها با افزايش رشد صنعتي توسعه مي‌يابد. آمار جهاني نشان مي‌دهد كه مصرف انرژي الكتريكي با رشدي بيشتر از 6% در سال همراه است. مهمترين روش توليد انرژي الكتريكي از طريق نيروگاههاي حرارتي مي‌باشد كه اغلب آنها با سوختهاي فسيلي كار مي‌كنند. اين سوختها اولاً آلوده‌ساز محيط بوده ثانياً منابع آنها محدود و روبه اتمام است. علاوه بر موارد فوق ارزش افزوده سوختهاي فسيلي در تبديل به مواد صنعتي و كشاورزي به مراتب بالاتر مي‌باشد. لذا بهره‌گيري از ساير روشها هم براي جلوگيري از آلودگي محيط زيست و هم براي تقليل مصرف سوختهاي فسيلي در دهه گذشته مورد توجه قرار گرفته است.
خورشيد به عنوان يك منبع لايزال الهي مي‌تواند بعنوان يكي از منابع مهم انرژي باشد، كه نرخ انرژي كه از آن دائماً به سطح زمين مي‌رسد حدود 173000 بيليون كيلووات تخمين زده مي‌شود. اين مقدار تقريباً 30000 برابر مصرف كنوني جهان مي‌باشد. با روشهاي مختلفي انرژي خورشيدي براي توليد جريان الكتريكي استفاده مي‌شود. يكي از آنها استفاده از نيروگاههاي حرارتي-برقي خورشيدي است. در اين نيروگاهها با استفاده از متمركزكننده‌هاي خورشيدي براي جمع‌آوري گرما در يك سيال و توليد انرژي الكتريكي استفاده مي‌شود. طي يك دهه از سال 1983 تا 1993 تعداد 9 نيروگاه با ظرفيتهاي مختلف، حداكثر 80 مگاوات و جمعاً 354 مگاوات در آمريكا نصب گرديده و در حال كار مي‌باشد(تاهولت و هستنس، 2008)24.
اين پروژه‌ها در ساير كشورها از جمله، يونان، ايتاليا و. . . در حال بررسي و ساخت است. در كشور ما نيز استفاده از نيروي خورشيدي سالها است كه موردتوجه قرار گرفته است. در اين ارتباط پروژه طراحي و ساخت يك نيروگاه خورشيدي به ظرفيت kw 250 با استفاده از كلكتورهاي شلجمي خطي به بخش مكانيك دانشكده مهندسي دانشگاه شيراز سپرده شده است. سيكل روغن و سيكل بخار اين نيروگاه بر مبناي شرايط محيطي شيراز طراحي شده است. طراحي انجام شده در شرايط پايدار ساعت 12 ظهر خورشيدي اول پائيز انجام شده است، در اين طراحي راندمان كلي نيروگاه 3/8% محاسبه شده و از توان kw 1670 تابش خورشيد در نهايت kw 285 تبديل به برق شده است. جزئيات بيشتر سيكل حرارتي و شرايط خطوط در حالت پايدار طراحي در مرجع 4 آمده است.
از آنجا كه شرايط محيطي و تشعشع خورشيد كه از پارامترهاي عمده هستند با زمان متغير مي‌باشد عملكرد سيكل در ساعات مختلف روز در روزهاي مختلف سال متفاوت از شرايط طراحي خواهد بود. لذا ضروري است سيكل روغن بصورت غيرپايدار شبيه سازي و نحوه گردآوري انرژي خورشيد و انتقال آن به آب بطور زمامند در يك شرايط واقعي‌تر بررسي شود و كارائي سيكل در كل سال مشخص و سهم خورشيد در توليد برق بطور دقيق‌تر محاسبه و ارائه گردد.
با شبيه سازي واقعي سيكل فوق مي‌توان به سرعت تعداد زيادي از مشكلات سيستم طراحي شده را بررسي كرده و ضمن ارائه رهنمودهايي به عنوان يك سيستم نرم‌افزاري مفيد، تركيب بهينه چندين جزء طراحي شده غيروابسته به يكديگر در سيكل را مورد ارزيابي قرار داد. با اين مدل سازي قبل از ساخت يا اجراي سيستم با اجراي فرآيندهاي داخلي آن جزئياتي را كه احياناً در طراحي اصولي منظور نشده مي‌توان بررسي نمود و طراحي انجام شده را مورد ارزيابي قرار داد(تاهولت و هستنس، 2008).
2-2-4-1- سيكل نيروگاه خورشيدي
نيروگاه خورشيدي شيراز شامل دو سيكل روغن و بخار (ترموديناميكي) مي‌باشد. سيكل روغن شامل مزرعه كلكتور، مخزن ذخيره گرما، مجموعه مبدلهاي حرارتي و خطوط ارتباطي مي‌باشد كه وظيفه جمع‌آوري انرژي خورشيدي و گرم كردن روغن را بعهده دارد. مزرعه كلكتور شامل 48 كلكتور شلجمي خطي مي‌باشد كه در هشت مسير موازي و در هر مسير موازي و در هر مسير 6 كلكتور قرار دارد. كلكتورها داراي دهنه، فاصله كانوني و طولي به ترتيب برابر 4/3، 8/0 و 25 متر مي‌باشد و خورشيد را در طول روز از شرق به غرب بطور اتوماتيك رديابي مي‌نمايد. در شرايط طراحي روغن با دبي Kg/s 74/13 با دماي 231 درجه سانتيگراد به دماي 275 درجه سانتيگراد تبديل مي‌شود. نوع مخزن ذخيره گرما از نوع ترموكلين مي‌باشد.
در اين نوع مخزن سيال سرد و گرم به خاطر اختلاف دانسيته مجموعاً در يك جا نگهداري مي‌شود و سيال گرم بصورت لايه‌اي روي سيال سرد قرار مي‌گيرد. اين مخزن داراي قطر و ارتفاعي به ترتيب برابر 33/2 و 7 متر مي‌باشد. از اين مخزن براي نگهداري انرژي مازاد جمع‌آوري شده توسط مزرعه كلكتور استفاده مي‌شود و در موقع لزوم با تخليه آن براي توليد بخار بهره‌گيري مي‌گردد. مبدلهاي حرارتي شامل سه مبدل پيش گرم كن، توليدكننده بخار اشباع و توليدكننده بخار خشك مي‌باشد. در اين سه مبدل آب از حالت مايع به حالت بخار مافوق گرم تبديل مي‌شود. اين مجموعه در شرايط طراحي آب با دبي Kg/s 71/0 را از دماي 134 درجا سانتيگراد به بخار با دماي 260 درجه سانتيگراد در فشار atm 24 تبديل مي‌نمايد. در مجموعه سيكل روغن لوله‌هايي هستند كه جهت ارتباط قسمتهاي مختلف سيكل استفاده شده است(معاونت پژوهشی دانشگاه شهید باهنر کرمان، 1388).
2-2-4-2- آشنايي با نيروگاه خورشيدي حرارتي يزد
كشور جمهوري اسلامي ايران به لحاظ دارا بودن مناطق آفتاب‌خيز فراوان از قابليت بالايي جهت استفاده از انرژي خورشيدي برخوردار است. مناسب‌ترين مناطق جهت احداث نيروگاههاي حرارتي خورشيدي واقع در جنوب و مركز كشور شامل استان‌هاي يزد، فارس، اصفهان و كرمان هستند كه براساس مطالعات امكان سنجي صورت گرفته، استان يزد براي احداث اولين نيروگاه خورشيدي از

پایان نامه
Previous Entries پایان نامه با واژگان کلیدی نفت و گاز، ناخودآگاه Next Entries پایان نامه با واژگان کلیدی قیمت تمام شده، شرکت‌های تولیدی، سازمان ملل