مرکز اطلاعات بترجم
ارائه محتوای ترجمه تخصصی

ترجمه مقاله مکانیک – استفاده از انرژی خورشیدی در آبگرمکن ها

استفاده از انرژی خورشیدی در آبگرمکن

0 147

در بخش قبل در مورد کلیت هایی از انرژی تجدیدپذیر صحبت کردیم و قرار شد ادامه اون را در بخش های بعدی بیاریم در این بخش به صورت جزیی تر به انرژی خورشیدی ( ترجمه مقاله مکانیک ) می پردازیم و در ادامه به یکی از کاربردهای آن یعنی آبگرمکن خورشیدی و معرفی کلکتور خورشیدی می پردازیم در قسمت سوم  انرژی باد را معرفی می کنیم.

انرژی تجدید پذیر :

انرژی اساس فعالیت‌های انسانی است و در توسعه اقتصادی اهمیت بسیاری دارد زیرا ارتباطی قوی بین انرژی و فعالیت اقتصادی وجود دارد. ازلحاظ تاریخی سوخت فسیلی در فاز جامد، یعنی چوب و زغال‌سنگ، منبع اصلی انرژی بوده است. افزایش تقاضای جهانی برای انرژی به علت رشد جمعیت و انقلاب صنعتی قرن بیستم منجر به این شد که سوخت‌های فسیلی رو به اتمام روند. همچنین افزایش گازهای گلخانه‌ای و محدود شدن منبع سوخت‌های فسیلی ما را ملزم به استفاده از منابع انرژی‌های تجدید پذیر می‌کند. درک کلی از وضعیت کنونی این است که برای توسعه پایدار باید به‌سرعت انرژی‌های تجدید پذیر جایگزین سوخت‌های فسیلی شوند. منابع انرژی‌های تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی، باد، نیروگاه‌های آبی و بیوگاز پتانسیل‌های موردنظر برای تأمین نیازهای انرژی جهانی هستند(Shukla, Buddhi, & Sawhney, 2009).

در میان منابع انرژی تجدید پذیر، انرژی خورشیدی به‌ویژه در تولید گرما با استفاده از کلکتور گرمایی دارای پتانسیل بیشتری است. در حال حاضر کلکتور خورشیدی در آبگرمکن های خانگی و سیستم‌های گرمایش فضا استفاده می‌شوند(Pinel, Cruickshank, Beausoleil-Morrison, & Wills, 2011).

انرژی خورشیدی :

یکی از انرژی‌های تجدید پذیر پاک است که امروزه نقش مهمی را در ساختار انرژی ایفا می‌کند. استفاده از انرژی خورشیدی در فرایند گرمایی، فرایند فتوالکتریک خورشیدی، فرایند شیمیایی خورشیدی و غیره است. بر اساس طیف دمایی، فرایند گرمایی خورشیدی به سه قسمت دمای پایین ()، دمای متوسط () و دمای بالا () تقسیم می‌شود. استفاده از دمای پایین معمولاً برای گرمایش خانگی، دمای متوسط برای صنعت و دمای بالا برای تولید برق استفاده می‌شود(Li et al., 2017)و (Seddegh, Wang, Henderson, & Xing, 2015)و (X. Liu, Hong, & Jin, 2017) و (Zhang, Hong, Gao, Deng, & Jin, 2016) و (Tehrani, Taylor, Saberi, & Diarce, 2016) و (M. Liu et al., 2016)

در این بخش ابتدا به تهیه آب گرم با استفاده از انرژی خورشیدی می پردازیم در واقع ساخت آبگرمکن خورشیدی با استفاده از انرژی خورشیدی

کلکتور خورشیدی : ( ترجمه مقاله مکانیک )

چندین سیستم برای جمع‌آوری انرژی خورشیدی و هدایت کردن آن برای تولید انرژی، برق یا تولید آب گرم تولیدشده است و جز مهم این سیستم‌ها کلکتور خورشیدی است که تابش خورشیدی را از خورشید جذب و به ماده‌ی انتقال‌دهنده‌ای مانند آب منتقل می‌کند که به‌عنوان آب گرم برای مصارف خانگی یا یک مخزن گرما استفاده می‌شود. تابش خورشید با صفحه جاذب کلکتور برخورد می‌کند و انرژی گرمایی به سیال منتقل می‌شود(Papadimitratos, Sobhansarbandi, Pozdin, Zakhidov, & Hassanipour, 2016). گرمایش با استفاده از انرژی خورشیدی با استفاده از چندین نوع مختلف کلکتور(صفحه تخت، لوله خلأ و به‌صورت سهمی) است(Khan et al., 2018).

جدول ۱: تقسیم بندی کلکتورها براساس طیف دمایی ( انرژی خورشیدی )

بازده، % محدوده دمایی، مثال نوع
۵۰-۳۰ تا ۷۵

تا ۲۰۰

کلکتور صفحه تخت

لوله‌های تخلیه

بدون متمرکز کننده
۷۰-۵۰ ۲۰۰-۱۵۰ استوانه سهموی متمرکز کننده معمولی
۷۵-۶۰ ۱۵۰۰ و بالاتر سهموی متمرکز کننده زیاد

 

 

 

 

 

 

 

کلکتور خورشیدی صفحه تخت:

کلکتورهای صفحه تخت رایج‌ترین کلکتورها برای استفاده در ساختمان‌ها برای گرم کردن فضای خانه و آب است(Sözen, Menlik, & Ünvar, 2008). کلکتورهای خورشیدی صفحه تخت دستگاه‌هایی هستند که برای به دام انداختن انرژی گرمایی خورشید و برای گرم کردن دستگاه‌هایی مثل آب‌گرم‌کن‌ها، گرمایش اتاق‌ و سایر دستگاه‌های صنعتی مورداستفاده قرار می‌گیرند. این کلکتورها برای دستگاه‌های گرمایش معمولی و دماپایین مناسب هستند (Pandey & Chaurasiya, 2017).

ترجمه مقاله مکانیک - کلکتور خورشیدی

شکل۱ شکل شماتیک از کلکتور صفحه تخت ( ترجمه مقاله مکانیک )

نور خورشید به پوشش گذرنده که از جنس شیشه (ماده شفاف) است، برخورد می‌کند و مقدار زیادی از تابش از شیشه عبور می‌کند و هوای به دام افتاده در بین شیشه و صفحه جاذب را گرم می‌کند و لوله که سیال در آن جریان دارد از طریق انتقال حرارت جابه‌جایی طبیعی با هوا تبادل گرما می‌کند و تابش عبور کرده از شیشه با صفحه جاذب برخورد می‌کند و این صفحه که از جنس آلومینیوم است و قدرت جذب بالایی دارد گرم می‌شود و گرمای خود را به لوله که در آن سیال وجود دارد می‌دهد و از این دو طریق گرما به سیال منتقل می‌شود و باعث گرم شده سیال می‌شود.

کلکتور خورشیدی لوله خلاء:  ( ترجمه مقاله مکانیک )

مزیت این کلکتورها نسبت به کلکتور صفحه تخت این است که اتلاف حرارت آن‌ها کمتر و درنتیجه بازده بالاتری دارند.

آن ها شامل دو لوله متحدالمرکز هستند که سطح خارجی لوله داخلی با استفاده از پوشش طیفی انتخابی پوشانده شده است. بین دو لوله خلأ ایجادشده و بنابراین اتلاف حرارت جابه‌جایی بین لوله داخلی و پوشش شیشه‌ای خارجی ناچیز می‌شود. هنگامی‌که این لوله‌ها در معرض خورشید قرار می‌گیرند گرما توسط پوشش جذب می‌شود و حرارت به سمت لوله‌های حرارتی که داخل این لوله‌ها قرار دارد می‌روند.( ترجمه مقاله مکانیک ) مایع داخل لوله حرارتی نقطه‌جوش پایینی دارد وقتی دما زیاد می‌شود مایع شروع به بخار شدن می‌کند و سریعاً به بالای لوله می‌رود.این کلکتور ها طوری طراحی می‌شوند که از دست دادن حرارت آن‌ها به محیط در کم‌ترین مقدار ممکن باشد. اتلاف حرارت ناشی از انتقال حرارت جابه‌جایی نمی‌تواند از خلأ عبور کند که از این مکانیزم می‌توان به‌عنوان یک عایق مناسب برای اطراف لوله‌های کلکتور استفاده کرد(Papadimitratos, Sobhansarbandi, Pozdin, Zakhidov, & Hassanipour, 2016).

ترجمه مقاله مکانیک - انرژی خورشیدی - آبگرمکن خورشیدی

شکل۲ شکل شماتیک از کلکتور لوله خلاء ( ترجمه مقاله مکانیک – آبگرمکن خورشیدی )

آبگرمکن خورشیدی

خوشبختانه استفاده از آبگرمکن خورشیدی در ایران رواج بیشتری پیدا کرده و بسیاری از ساختمان ها از این سیستم به راحتی می توانند استفاده کنند. یکی از بزرگترین مشکلات برای استفاده از این سیستم هزینه اولیه آن است که باتوجه به صرفه جویی که در مصرف انرژی و کاهش پرداخت انرزی می شود هزینه اولیه طی سال های کوتاهی باز خواهد گشت. البته یکی دیگر از مشکلات استفاده از آبگرمکن خورشیدی بحث ذخیره آب گرم در مواقعی است که خورشید وجود ندارد. مانند روزهای ابری یا شب ها که محققان برای این مسئله هم تدابیری اندیشیده اند.

این مقاله توسط گروه مترجمین بترجم تهیه، ترجمه و تدوین شده است.
مایل هستید سفارش ترجمه خود را به یک تیم حرفه ای بسپارید؟! همین الان سفارش دهید.


منابع:

Papadimitratos, A., Sobhansarbandi, S., Pozdin, V., Zakhidov, A., & Hassanipour, F. (2016). Evacuated tube solar collectors integrated with phase change materials. Solar Energy, 129, ۱۰-۱۹.

Li, Q., Zheng, C., Shirazi, A., Mousa, O. B., Moscia, F., Scott, J. A., & Taylor, R. A. (2017). Design and analysis of a medium-temperature, concentrated solar thermal collector for air-conditioning applications. Applied Energy, 190, ۱۱۵۹-۱۱۷۳

Sözen, A., Menlik, T., & Ünvar, S. (2008). Determination of efficiency of flat-plate solar collectors using neural network approach. Expert Systems with Applications, 35(۴), ۱۵۳۳-۱۵۳۹.

Pandey, K. M., & Chaurasiya, R. (2017). A review on analysis and development of solar flat plate collector. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 67, ۶۴۱-۶۵۰

Seddegh, S., Wang, X., Henderson, A. D., & Xing, Z. (2015). Solar domestic hot water systems using latent heat energy storage medium: a review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 49, ۵۱۷-۵۳۳.

Liu, X., Hong, H., & Jin, H. (2017). Mid-temperature solar fuel process combining dual thermochemical reactions for effectively utilizing wider solar irradiance. Applied Energy, 185, ۱۰۳۱-۱۰۳۹

Shukla, A., Buddhi, D., & Sawhney, R. (2009). Solar water heaters with phase change material thermal energy storage medium: a review. Renewable and sustainable Energy reviews, 13(۸), ۲۱۱۹-۲۱۲۵.

Khan, M. M. A., Ibrahim, N. I., Mahbubul, I., Ali, H. M., Saidur, R., & Al-Sulaiman, F. A. (2018). Evaluation of solar collector designs with integrated latent heat thermal energy storage: A review. Solar Energy, 166, ۳۳۴-۳۵۰.

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

چهارده + چهار =