تاریخ انتشار : ۲۵ تیر ۱۳۹۶    دیدگاه : ۰    نویسنده : مدیر سایت   کد نوشته : 1365   موضوع : اخبار, اسلایدر, پایگاه علمی  

آبگرمکن خورشیدی کلکتور کاواکی با استفاده از متمرکز کننده فرنل

به گزارش خبر گزاری علم وفناوری از کرمان؛ در این ایده با استفاده از کلکتوری که به صورت کاواک استوانه‎ای طراحی شده و با استفاده از متمرکز کننده فرنل که در مجموع باعث میشود که راندمان ابگرمکن خورشید افزایش یابد در این ایده کلکتور به صورت کاواک طراحی شده که به دلیل ساختار که دارد این امکان دارد که بتوان کلکتور را عایق بندی کنیم و مانع تلفات در سیستم شویم و با این طراحی استفاده از ابگرمکنهای خورشیدی را اقتصادی میکنیم .

آقای عباس ایثاری در گفت و گو با این خبرگزاری علم و فناوری با اشاره به اختراع ابگرمکن خورشیدی اظهار کرد :در ابگرمکن های موجود برای جذب انرژی خورشیدی لوله های که به عنوان کلکتور عمل می کنند در معرض آفتاب قرار می دهند و برای جذب بیشتر انرژی، از چند روش استفاده میکنند.

وی ادامه داد: یک روش این است که لوله ها را با رنگ جاذب مشکی می پوشانند تا در صد جذب را افزایش دهند ویا کلکتوررابه صورت صفحه ای طراحی میکنند و باز ان را با رنگ مشکی میپوشانند .

این مخترع بسیجی ابراز کرد: یک روش دیگر که بیشتر در نیروگاه‌های خورشیدی استفاده می شود از متمرکز کننده ها استفاده می کنند، در این روش نور را توسط متمرکز کننده ها روی کلکتور متمرکز می کنند که باعث می شود بتوان اب ویا سیال را تا دماهای بالا گرم کرد ،در یک نمونه دیگر از کلکتور لوله خلا استفاده میکنند که البته تکنولوژی پیشرفته ای را می طلبد که از جمله توانای لایه نشانی و درون لوله  وباز در این نو سیستم هم توان جذب کامل را نداریم و در تمام روش هایی که گفتیم تمام انرژی جذب نمی‌شود و درصد قابل توجه تلف می شود و از بین میرود که بیشتر به صورت بازتاب وتابش به صورت تلفات از بین میرود وباعث می شود نتوان تمام انرژی راجذب کنیم.

وی عنوان کرد: برای همین منظور هدف ما در این پروژه به حداقل رساندن بازتاب و تابش از سطح کلکتور و همچنین افزایش سطح جذبی میباشد تا که بتوانیم درصد قابل توجهی از انرژی خورشیدی را جذب کنیم و در مجموع راندمان این سیستم ها را افزایش داد.

ایثاری تصریح کرد: در این ایده با ارائه یک پیکربندی جدید با استفاده از متمرکز کننده فرنل و ساختارکاواکی کلکتور باعث به حداقل رسیدن بازتاب و همچنین با استفاده از متمرکز کننده فرنل این امکان را به سیستم میدهیم که سطح جذبی را به توان افزایش داد تا بتواند سیال را تا دمای بالا گرم کنیم.

وی بیان کرد: در این طراحی لوله‌های کلکتور را به صورت کاواک استوانه ای طراحی میکنیم که یک شکاف برای ورود پرتوهای نور خورشید روی ان ایجاد می کنیم.

این مخترع بسجی افزود: نور خورشید را توسط یک متمرکز کننده فرنل گسترده خطی  مستطیلی شکل که نور را روی یک خط متمرکز می کند برروی شکاف کلکتور متمرکز می کنیم و به دلیل ساختار کاواکی نور وارد شده به کاواک به دام افتاده و این باعث می شود که درصد زیادی از انرژی پرتو توسط کلکتور جذب شود.

وی اضافه کرد: در این نوع طراحی به دلیل اینکه سطح جاذب داخل سطح کلکتور همان طور که در نقشه ها نشان داده شده می باشد این امکان را به ما می دهد که سطح خارجی کلکلتور را بتوان عایق بندی کرد و مانع تلفات که به صورت تابشی و هدایت گرمای صورت میگرفت  شد.

ایثاری به مراحل ساخت آبگرمکن اشاره کرد و آن را داری دو مرحله طراحی وساخت متمرکز کننده و طراحی و ساخت کلکتور عنوان کرد .

وی در ادامه به تشریح موضوع پرداخت و افزود: در ابگرمکن های موجود که از متمرکز کننده در آن ها برای افزایش جذب انرژی خورشید استفاده میشود کلکتور که استفاده می شود و وظیفه جذب انرژی خورشید را دارد داری تلفات حرارتی و بازتابی است و این امر باعث میشود که نتوانیم بهره وری بالای را در این گونه سیستم ها باشیم.

ایثاری ابراز کرد:  برای همین در چند سال اخیر کارهای برای افزایش راندمان این کلکتورها صورت گرفته که از جمله استفاده از لوله خلاء و همچنین لایه نشانی توسط فلزات درون لوله داخلی و همچنین استفاده از لایه های که جذب را افزایش می دهند برروی کلکتورهای فلزی که در این نمونه ها باز تلفات حرارتی و بازتابی را همچنان داریم و از جهتی چون که گرما را در یک ناحیه از سطح کلکتور متمرکز میکنند امکان جذب سریع گرمای دیواره را توسط سیال گرمابر را ندارند و جذب گرما به کندی صورت میگیره و همین باعث میشود تلفات سیستم افزایش یابد .

این مخترع بسجی اظهار کرد: در این نوع کلکتور که به صورت یک کاواک استوانه طراحی شده و در شکل aمشاهده میکنید این ایراداتی که در سیستم های بالا ذکر شده بود را با شرایطی که دارد را ندارد یا به حداقل می رساند.

وی ادامه داد: در این گونه طراحی چون سطح جاذب دیواره داخلی کاواک است و سطح خارجی کلکتور هیچ دخالتی در امر جذب ندارد ما میتوانیم سطح خارجی که در سیستم های که قبلا ذکر شده بود عامل تلفات حرارتی بود را عایق بندی کنیم و مانع تلفات حرارتی شویم.

ایثاری ابراز داشت: سطح جاذب در این کلکتور سطح داخلی یک استوانه است که با ایجاد سطح تماس مناسب برای انتقال گرما به سیال گرما بر امکان جذب سریع تر گرما شده و مانع تلفات بیشتر در سیستم شود و هم چنین چون که کلکتور به صورت کاواک عمل میکند تلفات تابشی نیز به حداقل میرسد و به دلیل ساختار کاواکی جذب به حداکثر میرسد.

وی افزود: در این سیستم برای متمرکز کردن پرتوهای خورشید بر روی کلکتور از یک متمرکز کننده فرنل استفاده ده است که نور را به شکل مناسبی بر روی کلکتور متمرکز میکند و در ضمن این کلکتور امکان استفاده با متمرکز کننده‎های سهموی خطی را دارد . و با این طراحی جدید در کلکتور باعث افزایش راندمان چشم گیری در این سیستم شدیم.

 اهمیت وضرورت اجرای طرح:

این مخترع در ادامه به ضرورت اجرای طرح اشاره کرد و گفت:  امروزه با پیشرفت علم و گسترش انرژی های جدید، نگرانی انسان در نگه داری از طبیعت پیرامون خود دوچندان شده. استفاده از منابع تجدید ناپذیر و سوخت های آلود کننده محیط زیست از مشکلات جدی بشر امروز است.

وی اضافه کرد: برای حل مشکل باید به دنبال انرژی های جدید و جایگزین باشیم، از آن جمله استفاده از انرژی ارزان و در دسترس خورشید است. انرژی خورشید به راحتی قابل ذخیره است. انرژی خورشیدی عظیم ترین منبع انرژی در جهان می باشد. این انرژی پاک، ارزان و بی پایان بوده و در تمام مناطق کشورمان و جهان قابل مصرف است.

این مخترع بسیجی اظهار داشت: گسترده ­ترین کاربرد انرژی ­های تجدیدپذیر استفاده از آن­ ها برای تولید حرارت است که به طور عمده به سوخت‌های زیستی و آب‌گرمکن‌های خورشیدی مربوط می‌شود. بر این اساس، یکی از پرکاربردترین انواع فناوری­ های مرتبط با انرژی ­های تجدیدپذیر، فناوری آبگرمکن­ های خورشیدی است.

وی مجموع ظرفیت نصب شدۀ مجموع آبگرمکن ­های خورشیدی در سطح جهان تا پایان سال ۲۰۱۲ به ۲۶۵۰۰۰ مگاوات حرارتی عنوان و بیان کرد: بنابراین محصولی که قصد داریم ارائه بدیم یک پیکربندی جدید یا یک ساختار جدید برای ابگرمکن های خورشیدی است. این طراحی به دلیل مقرون به صرفه بودن و همچنین با راندمان بالای که نسبت به مدل‎های قبلی دارد باعث میشود که استفاده از ابگرمکنهای خورشیدی توجیه پذیر و اقتصادی باشد

ایثاری به مبانی علمی و فنی تئوری طرح  اشاره کرد و گفت: آبگرمکن خورشیدی (Solar water heating) دستگاهی است که با استفاده از نور خورشید انرژی لازم جهت گرم کردن آب را فراهم می کند. در آبگرمکن های خورشیدی دو نوع سیستم گرمایشی بر اساس نوع سیال یا هوا وجود دارد. انرژی گرمایشی در کلکتورهای سیستم ذخیره می شود.(کلکتور وسیله ای است که سیال درون آن توسط خورشید گرم می شود).

وی افزود: در سیستم هایی که با سیال کار می کنند یک سیال ضد یخ درون کلکتورها جریان دارد و در سیستم های هوایی، هوا درون کلکتورها  گرم شده و گرما را انتقال می دهند.

این مخترع بیان داشت: هر دو نوع سیستم حرارت و اشعه نور خورشید را جذب می کنند سپس آن را به منبع ذخیره داخلی  انتقال می دهند.

وی تصریح کرد: در ایران می‌توان از آبگرمکن‌های خورشیدی در مناطقی که فاقد لوله کشی گاز هستند به طور مستقل و در مناطقی که دارای گاز کشی هستند به عنوان پیش گرمکن آب مصرفی استفاده کرد، منظور از پیش گرمکن آن است که آب شهر یا آب ورودی می‌تواند ابتدا توسط آبگرمکن خورشیدی گرم شود.

ایثاری ادامه داد: در صورتی که میزان گرمایش ناکافی بود، سیستم حرارتی مرسوم مانند پکیج یا شوفاژ می‌تواند دمای آن را تا میزان دلخواه افزایش دهد. به این ترتیب در مصرف انرژی به میزان قابل ملاحظه‌ای صرفه جویی می‌شود.

 وی یکی از مزایای طرح را نداشتن مشابه بیان کرد و ابراز داشت: وجه تمایزی با نمونه های موجود در بازار راندمان بالاتری نسبت به انها دارد .

این مخترع ابراز کرد: در این سیستم با استفاده از کلکتور کاواکی باعث افزایش راندمان کلی سیستم میشود و همچنین استفاده از ابگرمکن های خورشیدی را مقرون به صرفه و توجیه پذیر میکند.

وی عنوان کرد: همچنین با استفاده از متمکز کننده فرنل میتوان انرژی بیشتری را جمع اوری کرد و همچنین این ساختار قابل استفاده در نیروگاه های خورشیدی میباشد چون میتوان دماهای بالای را ایجاد کرد.

ایثاری اهداف طرح را افزایش راندمان ابگرمکن های خورشیدی با روشی مقرون به صرفه و همچنین با امکان عایق بندی کلکتور مانع تلفات در سیستمدانست و افزود: همچنین استفاده از انرژی خورشیدی را اقتصادی و توچیه پذیر می کند.

این مخترع در پایان به کاربردهای این طرح اشاره کرد و گفت: این طرح در نیرو گاههای خورشیدی قابل استفاده است که باعث افزایش راندمان انها میشود. و همچنین در ابگرمکن های خورشیدی برای گرم کردن ابگرم مورد نیاز در خانه ها و مجتمع های مسکونی و هم چنین قابل استفاده در پمپ های آب خورشیدی است. همچنین برای نقاط دور از دسترس برای تأمین ابگرم قابل استفاده است.

انتهای پیام/

برچسب ها :

دیدگاه های کاربران

*

code