به نقل از «ناطقان»

همه چیز درباره انرژی خورشیدی

تاریخ انتشار: ۲۴ بهمن ۱۳۹۹ | کد خبر: ۳۰۹۸۱۵۱۷

انرژی خورشیدی یکی از پاک ترین و در دسترس ترین منابع انرژی تجدیدپذیر در دنیا است. شناخت انرژی خورشیدی و استفاده از آن به زمان های خیلی قدیم و به دوران سفالگری باز می گردد. ناطقان: مصرف منابع تجدید ناپذیر مثل نفت، گاز و زغال سنگ به شدت در حال بالا رفتن است اما بالاخره زمانی می رسد که باید به دنبال منابع انرژی تجدید پذیر مثل انرژی خورشیدی، بادی و یا زمین ‌گرمایی برویم.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

 



شناخت انرژی خورشیدی و استفاده از آن برای منظورهای مختلف به زمان پیش از تاریخ بازمی‌گردد. شاید به دوران سفالگری، در آن هنگام روحانیون معابد به کمک جام‌های بزرگ طلائی صیقل داده شده و پرتو خورشید، آتشدان‌های محراب‌ها را روشن می‌کردند.

 

ولی مهم‌ترین روایت تاریخی که دربارهٔ استفاده از انرژی خورشیدی بیان شده داستان ارشمیدس دانشمند و مخترع بزرگ یونان باستان است که ناوگان روم را با استفاده از انرژی حرارتی خورشید به آتش کشید.

 

با وجود آن که انرژی خورشید و مزایای آن در قرون گذشته به خوبی شناخته شده بود ولی بالا بودن هزینه اولیه چنین سیستم‌هایی از یک طرف و عرضه نفت خام و گاز طبیعی ارزان از طرف دیگر سد راه پیشرفت این سیستم‌ها شده بود. با افزایش قیمت نفت در سال ۱۹۷۳ کشورهای صنعتی مجبور شدند به مسألهٔ تولید انرژی از راه‌های دیگری جز استفاده از سوخت‌های فسیلی فکر کنند.

 


 

این انرژی یکی از پاک‌ترین و دردسترس‌ترین منابع تجدیدپذیر در دنیا است و منبع اصلی تمام انرژی‌ها در زمین است. انرژی خورشید به صورت مستقیم و غیرمسقیم به اشکال مختلف تبدیل می‌شود. استفاده از  این انرژی در کشورهایی مانند ایران که میزان تابش پرتوهای سالانه آن بالا است، یکی از بهترین روش‌ها است.

 

خورشید ما در واقع یک راکتور هسته‌‌ای طبیعی است که بسته‌های کوچک انرژی که فوتون نامیده می‌شوند را به فضا منتشر می‌کند. نور خورشید ۹۳ میلیون مایل (حدود ۱۵۰ میلیون کیلومتر) را در زمان تقریبی ۸/۵ دقیقه، برای رسیدن به زمین طی می‌کند.

 

انرژی خورشید از تبدیل فوتون‌های نور خورشید که حامل انرژی بسیار زیاد و نامتناهی هستند به دست می‌آید. تا زمانی که خورشید به تابش ادامه ‌می‌دهد، می‌توان از انرژی آن استفاده کرد.

 

انرژی ستاره خورشید یکی از منابع عمده انرژی در منظومه شمسی است. طبق آخرین برآوردهای رسمی اعلام شده عمر این منبع انرژی بیش از ۱۴ میلیارد سال است. در هر ثانیه ۲/۴ میلیون تن از جرم خورشید به انرژی تبدیل می‌شود. با توجه به جرم خورشید که حدود ۳۳۳ هزار برابر جرم زمین است. این کره نورانی را می‌توان به‌عنوان منبع عظیم انرژی تا ۵ میلیارد سال آینده به حساب آورد.

 

انرژی خورشید همانند سایر انرژی‌ها به‌طور مستقیم یا غیر مستقیم می‌تواند به دیگر اشکال انرژی همانند گرما و الکتریسیته تبدیل شود. اما موانعی شامل ضعف علمی و تکنیکی در تبدیل به علت کمبود دانش و تجربه میدانی، متغیر و متناوب بودن مقدار انرژی به دلیل تغییرات جوی و فصول سال و جهت تابش و محدوده توزیع بسیار وسیع موجب شده تا استفاده کمی از این انرژی صورت گیرد.

 

استفاده از منابع عظیم انرژی خورشید برای تولید انرژی الکتریسته، استفادهٔ دینامیکی، ایجاد گرمایش محوطه‌ها و ساختمان‌ها، خشک کردن تولیدات کشاورزی و تغییرات شیمیایی در سال‌های اخیر افزایش یافته‌است.

 

 

به پدیده ای که در اثر تابش نور بدون استفاه از مکانیسم‌های محرک، الکتریسیته تولید کند، پدیده فتوولتائیک و به هر سیستمی که از این پدیده‌ها استفاده کند سیستم فتوولتائیک گویند.الکتریسیته  می‌تواند به‌طور مستقیم از انرژی خورشید تولید شود.

 

فتو ولتاییک یا به اختصار PV، یکی از انواع سامانه‌های تولید الکتریسیته از نور خورشید است. در این روش با بکارگیری سلول خورشیدی، تولید مستقیم الکتریسیته از تابش خورشید امکان‌پذیر می‌شود.

 

سیستم‌های فتوولتائیک یکی از پر مصرف‌ترین کاربردهای انرژی‌های تجدیدپذیر می‌باشند. از سری و موازی کردن سلول‌های آفتابی می‌توان به جریان و ولتاژ قابل قبولی دست یافت. در نتیجه به یک مجموعه از سلول‌های سری و موازی شده پنل (Panel) فتوولتائیک می‌گویند.

 

پنل های خورشیدی از نظر جنس گونه های مختلفی دارند و از دیدگاه حرکتی ممکن است ثابت یا گردان باشند. نوع گردان روی پایه ای ثابت نصب است و با مجهز بودن به ردیاب خورشیدی می تواند مسیر خورشید در آسمان را دنبال کند.

 
کاربردهای انرژی خورشیدی


 
1. انرژی خورشیدی در ساختمان

با پیشرفت علم و آگاهی از میزان انرژی که خورشید به فراوانی در اختیار ما قرار می‌دهد، پنل‌های خورشیدی به عنوان یک فناوری و تکنولوژی برای تولید انرژی مورد نیاز افراد در ساختمان‌ها مورد استفاده قرار گرفت.

 

پنل‌های خورشیدی که بر روی بعضی از ساختمان‌ها مورد استفاده قرار گرفته شده، از کنار هم قرار گرفتن سلول‌های خورشیدی در کنار هم تشکیل شده است. سلول‌های خورشیدی وسیله‌ای برای تبدیل انرژی خورشید به الکتریسیته که از صفحات هادی ساخته شده است.

 

پنل‌های خورشیدی فناوری جدیدی است که برای بهینه سازی در ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از پنل خورشیدی یکی از مناسب‌ترین روش‌ها برای بهینه‌ سازی مصرف انرژی در ساختما‌های سبز، برای استفاده و نگهداری و استفاده ا نرژی تجدیدپذیر خورشید است.

 
2. آبگرمکن‌ها و حمام های خورشیدی (solar water heater)

از انرژی خورشیدی می‌توان برای تولید آب گرم تهیه آب گرم بهداشتی در منازل و اماکن عمومی به خصوص در مکان‌هایی که مشکل سوخت رسانی وجود دارد استفاده کرد.چنانچه ظرفیت این سیستم‌ها افزایش یابد می‌توان از آنها در حمام‌های خورشیدی نیز استفاده نمود.


 

از انرژی خورشید که به واسطه پنل‌های خورشیدی به دست می‌آید، برای تامین آب گرم سیستم‌های گرمایشی استفاده می‌شود.  لوله‌های آب که بر روی سقف قرار دارد پس از گرم شدن، آب را به داخل ساختمان پمپاژ می‌کند.

 

همچنین می‌توان برای گرم کردن آب استفاده کرد. استفاده از پنل‌های خورشیدی روشی مقرون بصرفه برای تامین آب گرم ساختمان است.

 
3. استفاده از انرژی خورشیدی در سیستم های حفاظتی

یکی از بیشترین کاربردهای انرژی خورشیدی امروزه استفاده از آنها برای تامین انرژی برق سیستم های حفاظتی (دزدگیر اماکن) و سیستم های نظارت تصویری (دوربین مداربسته) برای اماکنی می باشد که امکان دسترسی به انرژی برق شهری را ندارند، از اینرو انرژی خورشیدی دوربین مداربسته، انرژی خورشیدی برای دزدگیرهای اماکن و سایر سیستم های حفاظتی و نظارتی گزینه مناسبی می باشد.

 
4. گرمایش، سرمایش، تهویه با انرژی خورشیدی

دودکشی خورشیدی (دودکش گرمایی) یک سیستم تهویه‌ی خورشیدی passive است که از یک محور عمودی تشکیل شده است. این محور بیرون و درون ساختمان را به یکدیگر وصل می‌کند. با گرم شدن دودکش هوای داخل ساختمان هم گرم می‌شود و هوا را به داخل ساختمان می‌کشد. از گیاهان و درختان فصلی می‌توان به‌عنوان واسطه‌ای برای کنترل گرمایش و سرمایش خورشیدی استفاده کرد.

 
5. خشک کن خورشیدی (solar dryer)

خشک کردن عبارت است از گرفتن قسمتی از آب موجود در مواد غذایی و سایر محصولات که باعث افزایش عمر انباری محصول و جلوگیری از رشد باکتری‌ها است.

 

در خشک کن‌های خورشیدی بطور مستقیم یا غیر مستقیم از انرژی خورشیدی جهت خشک نمودن مواد استفاده می‌شود و هوا نیز به صورت طبیعی یا اجباری جریان یافته و باعث تسریع عمل خشک شدن محصول می‌گردد.

 

خشک‌کن‌های خورشیدی در اندازه‌ها و طرحهای مختلف و برای محصولات و مصارف گوناگون طراحی و ساخته می‌شوند.



                                                        

                                                

دوست دارید الیت آنلاین معایب استفاده از ساعت تقلبی را به شما بگوید؟

 

 
6. آب شیرین کن خورشیدی

هنگامی که حرارت دریافت شده از خورشید با دمای کم‌روی آب شور اثر کند تنها آب تبخیر شده و املاح باقی می‌ماند.

 

سپس با استفاده از روش‌های مختلف می‌توان آب تبخیر شده را تنظیم کرده و به این ترتیب آب شیرین تهیه کرد. با این روش می‌توان آب بهداشتی مورد نیاز در نقاطی که دسترسی به آب شیرین ندارند مانند جزایر را تأمین کرد.

 

آب‌شیرین‌کن خورشیدی در دو اندازه خانگی و صنعتی ساخته می‌شوند. در نوع صنعتی با حجم بالا می‌توان برای استفاده شهرها آب شیرین تولید کرد.

 
7. توسعه حمل ‌و نقل با استفاده از انرژی خورشیدی

یکی از اهداف مهندسین از دهه‌ی ۱۹۸۰ توسعه‌ی ماشین‌های خورشیدی بوده است. بعضی وسایل نقلیه از پنل‌های خورشیدی برای تأمین نیروی اضطراری از جمله تهویه‌ی هوا برای خنک کردن فضای داخل ماشین استفاده می‌کنند و به این صورت مصرف سوخت را کاهش می‌دهند.
برچسب ها: انرژی ، خورشیدی ، ناطقان ، سفالگری

منبع: ناطقان

کلیدواژه: انرژی خورشیدی ناطقان سفالگری انرژی خورشیدی استفاده از انرژی انرژی خورشید پنل های خورشیدی ساختمان ها ی خورشیدی سیستم ها آب شیرین آب گرم

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت nateghan.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ناطقان» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۰۹۸۱۵۱۷ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

دنباله‌داری که هنوز نیامده سر و صدا به پا کرد

ستاره‌شناسان به تازگی دنباله‌داری را کشف کرده‌اند که وقتی سال آینده در آسمان نمایان شود می‌تواند از بسیاری از ستاره‌ها درخشان‌تر باشد.

به گزارش ایسنا، اخترشناسان دنباله‌دار جدیدی را کشف کرده‌اند که پتانسیل آن را دارد که خبر مهم سال آینده باشد. اگرچه این دنباله‌دار که C/۲۰۲۳ A ۳ یا «سوچینشان-اطلس» (Tsuchinshan–ATLAS) نامیده می‌شود هنوز بیش از ۱۸ ماه تا نزدیک‌ترین فاصله‌اش به زمین و خورشید باقی مانده است، اما در حال حاضر در رسانه‌های اجتماعی سر و صدا به پا کرده است و مقالات خوش‌بینانه‌ای درباره اینکه چگونه می‌تواند منظره‌ای تماشایی ایجاد کند نوشته شده است.

معرفی دنباله‌دار سوچینشان-اطلس

هر ساله، چند ده دنباله‌دار جدید کشف می‌شود. دنباله‌دار‌ها گلوله‌های برفی هستند که در مسیر‌های بسیار طولانی به دور خورشید حرکت می‌کنند. اکثریت قریب به اتفاق آن‌ها آنقدر ضعیف هستند که با چشم غیر مسلح نمی‌توان آن‌ها را مشاهده کرد. اما شاید یک دنباله‌دار در سال آینده به لبه دید با چشم غیر مسلح نزدیک شود.

گاهی اوقات، یک دنباله‌دار بسیار درخشان از راه می‌رسد. از آنجا که دنباله دار‌ها اجرامی با زیبایی زودگذر و گذرا هستند، کشف یک دنباله‌دار درخشان همیشه هیجان‌انگیز است.

دنباله‌دار سوچینشان-اطلس مطمئنا یک گزینه مناسب است. این دنباله‌دار که به‌طور مستقل توسط ستاره‌شناسان رصدخانه کوه بنفش در چین و سامانه آخرین هشدار برخورد زمینی سیارک کشف شد، در حال حاضر بین مدار مشتری و زحل، در فاصله یک میلیارد کیلومتری زمین قرار دارد و به سمت داخل در حال حرکت است و در مداری حرکت می‌کند که در ماه سپتامبر سال ۲۰۲۴ آن را به فاصله ۵۹ میلیون کیلومتری از خورشید می‌رساند.

این حقیقت که این دنباله‌دار در حالی که بسیار دور است پیدا شده، بخشی از دلیل هیجان ستاره‌شناسان است. اگرچه در حال حاضر نور آن بیش از حد ضعیف است که با چشم غیر مسلح بتوان دید، اما برای جرمی بسیار دور از خورشید درخشان است؛ و مشاهدات نشان می‌دهد که مداری را دنبال می‌کند که می‌تواند به آن اجازه دهد واقعا تماشایی شود.

دستور العملی برای عظمت دنباله‌دار

وقتی دنباله‌دار‌ها به خورشید نزدیک‌تر می‌شوند، گرم می‌شوند و یخ‌های سطح آن‌ها بخار می‌شود. این گاز که از سطح دنباله‌دار فوران می‌کند، گرد و غبار را با خود حمل می‌کند و هسته را در ابری غول‌پیکر از گاز و غبار که گیسو نامیده می‌شود، می‌پوشاند و سپس توسط باد خورشیدی، گیسو از خورشید دور می‌شود و در نتیجه یک دُم مستقیما به سمت خورشید قرار می‌گیرد.

هر چه یک دنباله دار به خورشید نزدیک‌تر شود، سطح آن داغ‌تر و فعال‌تر می‌شود. از نظر تاریخی، اکثریت درخشان‌ترین و دیدنی‌ترین دنباله‌دار‌ها مدار‌هایی را دنبال کرده‌اند که آن‌ها را به خورشید نزدیک‌تر از مدار زمین کرده است.

به نظر می‌رسد که این دنباله‌دار هسته بزرگی دارد که آن را درخشان‌تر می‌کند و به اندازه کافی روشن است که بتوان آن را تا این اندازه دور از خورشید کشف کرد. قرار است یک برخورد بسیار نزدیک با ستاره ما داشته باشد و سپس تقریبا مستقیم از بین زمین و خورشید عبور کند و تنها دو هفته پس از حضیض یعنی نزدیک‌ترین حالتش به خورشید به فاصله ۷۰ میلیون کیلومتری از ما برسد. هر چه یک دنباله‌دار به زمین نزدیک‌تر شود، برای ما درخشان‌تر خواهد بود.

نفرین پیشگویی

پیش‌بینی رفتار دنباله دار‌های تازه کشف شده یک بازی خطرناک است. برخی ممکن است دیدنی و جذاب باشند، در حالی که برخی پیش‌بینی‌ها شکست می‌خورند.

برای مثال، دنباله‌دار کوهوتک در سال ۱۹۷۳ را در نظر بگیرید. این دنباله‌دار مانند سوچینشان-اطلس، به‌طور غیرمعمولی دور از خورشید کشف شد و در مداری نزدیک به ستاره ما حرکت می‌کرد. ستاره شناسان به مردم وعده «دنباله دار قرن» را دادند و پیش بینی کردند کوهوتک می‌تواند به اندازه کافی درخشان شود که در روز روشن دیده شود.

اما کوهوتک همانطور که به سمت خورشید می‌چرخید، روشن شد، اما آهسته‌تر از حد انتظار. به جای اینکه در روز روشن قابل مشاهده باشد، فقط به اندازه درخشان‌ترین ستاره آسمان روشن شد و پس از حضیض به سرعت محو شد. اگرچه این هنوز هم نمایش خوبی بود، اما دنباله دار قرن نبود. به دلیل تبلیغات زیاد، بسیاری به کوهوتک لغب یک ناامیدی تماشایی را دادند.

این احتمال وجود دارد که سوچینشان-اطلس، مانند دنباله دار کوهوتک، برای اولین بار به درون منظومه شمسی نزدیک شود. ما هنوز مطمئن نیستیم، اما اگر اینطور باشد، ممکن است کمتر از آنچه پیش‌بینی می‌شد تماشایی باشد.

وقتی همه چیز به هم می‌ریزد

این می‌تواند حتی بدتر نیز باشد. دنباله دار‌ها مستعد فاجعه هستند. آن‌ها اغلب تکه تکه می‌شوند، از هم می‌پاشند و به طرز شگفت انگیزی متلاشی می‌شوند. آن‌هایی که برای اولین بار وارد منظومه شمسی داخلی می‌شوند، به طور ویژه‌ای شکننده هستند.

برای مثال زمانی که دنباله‌دار سوان (SWAN) کشف شد، امیدوارکننده به نظر می‌رسید و تصور می‌شد در ماه مه سال ۲۰۲۰ با چشم غیر مسلح دیده شود. اما با نزدیک شدن به خورشید، ناگهان درخشان شد، سپس شروع به محو شدن کرد. در زمانی که باید درخشان‌ترین حالت آن می‌بود، تماما ناپدید شد و در مقابل چشمان ما از پاشید.

آیا سوچینشان-اطلس ارزش انتظار را دارد؟

ما به طور قطع نمی‌دانیم که دنباله‌دار سوچینشان-اطلس تماشایی خواهد بود یا خیر. ممکن است از هم بپاشد و کمتر روشن شود، یا ممکن است ما را غافلگیر کند؛ و حتی می‌تواند بیش از حد انتظار روشن شود و یک منظره شگفت‌انگیز در آسمان صبح در اواخر ماه سپتامبر و اوایل ماه اکتبر سال ۲۰۲۴ ایجاد کند.

اما ما نمی‌دانیم. ما اولین نکات را در ماه‌های آینده دریافت خواهیم کرد. با ردیابی نحوه درخشان شدن ستاره دنباله‌دار در حین حرکت آن به سمت خورشید، اولین نشانه‌های خود را در مورد سرنوشت واقعی آن به دست خواهیم آورد و بنابراین فعلا باید منتظر بمانیم.