چاچ

 

25-براي هريك از كلكتورهاي نام برده حداقل 2 كاربرد نام ببريد.

<!--[if !vml]--><!--[endif]-->

26- يخچال خورشيدي چگونه كار مي كند؟

راه هاي بسياري وجود دارند كه ميتوان انرژي خورشيد را با پروسه توليد سرما ادغام كرد. سرمايش خورشيدي را هم مي توان از طريق گرمايش خورشيدي بعنوان منبع گرمايي و هم از طريق فتوولتائيك بعنوان منبع الكتريكي ايجاد كرد. اين كار را ميتوان با روشهاي جذبي و جذب سطحي از طريق گرمايش و يا با استفاده از يك يخچال معمولي كه برق آن از فتوولتائيك تامين مي شود انجام داد. سرمايش خورشيدي خصوصاً براي سرد نگهداشتن واكسنها در مناطقي كه الكتريسيته در دسترس نيست يا براي سرمايش مكانها مورد استفاده قرار ميگيرد. انواع روشهاي سرمايش خورشيدي عبارتند از:

يونيتهاي جذب سطحي (Adsurbtion units)

جامدات متخلخل، كه جاذب ناميده ميشوند، بصورت فيزيكي و بازگشت پذيري ميتوانند مقادير زيادي بخار را كه سيال جذبي (adsorbate) ناميده ميشود خود جذب (adsorb) كنند. ايده اصلي استفاده از اين پديده در قرن نوزدهم بوجود آمد. تراكم بخار جذبي درون جامد جاذب بستگي به دماي زوج يا به عبارت ديگر تركيب جاذب و جذب شونده و نيز فشار بخار دارد. اگر فشار ثابت باشد ميتوان با تغيير دادن درجه حرارت موجب جذب يا بازپس دهي ماده جذبي توسط جاذب شد. اين روش، مبناي كاركرد سيستمهاي خورشيدي استفاده كننده از سيكل جذب بخار مي باشد.

يك ‌زوج جاذب- جذبي‌ براي كار كردن‌ در يك مبرد خورشيدي ‌بايد ويژگيهاي ‌زير را داشته ‌باشد:

يك مبرد با گرماي نهان بالا

يك زوج كاري با خواص ترموديناميكي بالا

يك دماي بازگشتي (بازپس دهي سيال جذبي) كوچك در مواجهه با فشار و دماي كاري

ظرفيت گرمايي پايين

زوج آب- آمونياك بيشترين استفاده را در بين سيستمهاي موجود دارد و استفاده از زوجهاي جذبي مناسب تر براي سيستمهاي خورشيدي در حال بررسي و مطالعه و تحقيق است. بازده اين سيستمها توسط دماي كندانس محدود ميشود، و بدون استفاده از تكنولوژيهاي سطح بالا امكان كاهش آن وجود ندارد. براي مثال، برجهاي خنك كن و رطوبت زدا (desiccant bends) براي توليد آب سرد براي كنداس كردن آمونياك در فشار پايين استفاده ميشوند. از جمله معايب ذاتي زوج آب- آمونياك اين است كه لوله ها و مخازني با ضخامت بالا نياز دارند، خوردگي ناشي از آمونياك، مشكلات برودت و جدا كردن آب از آمونياك نيز مي باشد. چند زوج ديگر نظير زئوليت- آب، زئوليت- متانول و متانول-كربن فعال در حال بررسي و مطالعه هستند كه از ميان آنها نوع مناسب تري انتخاب گردد. تا كنون زوج متانول- كربن فعال بهترين نتيجه را داشته است .

 

يونيتهاي جذبي (Absorbtion units)

 پروسه جذبي عبارتست از جذب و گرفتن رطوبت توسط ماده اي كه رطوبت گير ناميده ميشود. رطوبت گيرها يا جاذبها موادي هستند كه قابليت جذب و در برگيري گازها يا مايعات را در خود دارند و ميل تركيبي ويژه اي با آب دارند. در حين جذب، ماده جاذب با گرفتن رطوبت، يك تغيير شيميايي پيدا ميكند، براي مثال ميتوان به نمك طعام اشاره كرد كه هنگام جذب رطوبت تغيير فرم داده و از جامد به سيال تبديل ميشود. ويژگي وابستگي رطوبت گيرها به رطوبت، اين مواد را براي واكنشهاي شيميايي جداساز بسيار سودمند ساخته است.

سيستمهاي جذبي مشابه سيستمهاي تهويه مطبوع بخار-compresstion هستند اما در مرحله فشار (compresstion stage)با هم تفاوت دارند. بطور كلي يك

جاذب، قسمت كم فشار، يك سيار مبرد تبخير شده را جذب ميكند. پر استفاده ترين تركيب مايعات شامل ليتيم برميد- آب ( ) كه بخار آب نقش سرد كننده را ايفاد ميكند و آمونياك- آب ( ) كه آمونياك سرد كننده است، ميباشند.

 

27-نحوه عملكرد سيستم پمپ حرارتي خورشيدي را شرح دهيد.

 پمپهاي حرارتي با استفاده از انرژي مكانيكي، انرژي حرارتي را از يك محل به يك منبع حرارتي منتقل ميكنند. پمپهاي حرارتي كه بوسيله الكتريسيته راه اندازي ميشوند در مقايسه با گرمكنهاي الكتريكي يا سوختهاي گرانقيمت داراي دو مزيت هستند: ضريب عملكرد (COP) اين پمپها به اندازه اي بالاست كه ميتوانند بازاي هر كيلووات ساعت انرژي تغذيه شده به كمپرسور، 11 تا 15 مگاژول گرما بدهند كه اين امر موجب صرفه جويي در هزينه هاي تامين انرژي ميشود. پمپهاي حرارتي آب به هوا، كه از آب گرم شده توسط خورشيد بعنوان منبع انرژي اواپراتور استفاده ميكنند را ميتوان بعنوان منابع كمكي گرمايي استفاده كرد. استفاده از آب مشكلات يخ زدگي را دارد كه بايد مد نظر قرار گيرد. سيستمهاي خورشيدي كه از سيال مايع استفاده ميكنند در دمايي كمتر از سيستمهاي متداول كار ميكنند و از تجهيزات بيشتري براي هدايت گرما به ساختمان استفاده ميكنند.

 

28-گرمايش پسيو خورشيدي در ساختمان را شرح دهيد.

براي گرمايش خورشيدي پسيو دو اقدام اوليه بايد صورت گيرد:

استفاده از شيشه در وجه جنوبي

استفاده ازجرم حرارتي جهت جذب كردن، ذخيره سازي و انتشار گرما

در اينجا 3 رهيافت براي سيستم هاي پسيو وجود دارد:1) كسب مستقيم 2)كسب غير مستقيم 3) ايزوله كردن

هدف همه سيستم هاي گرمايش خورشيدي ذخيره سازي گرما توسط مصالح ساختماني و رها سازي آن در زمانهايي است كه تابش خورشيد وجود ندارد. هنگاميكه مصالح ساختماني گرما را براي استفاده هاي بعدي ذخيره مي نمايند گرمايش خورشيدي فضاي مطلوبي را براي داخل خانه مهيا مي نمايد.


1) كسب مستقيم:

معمولترين سيستم خورشيدي پسيو، كسب مستقيم ناميده ميشود. كسب مستقيم مربوط به نور خورشيد است كه از پنجره ها وارد ساختمان ميشود و فضاي داخلي منزل را گرم ميكند. طي ساعات افتابي اين گرما درجرمهاي حرارتي سقفهايا ديوارهاي‌داخلي با جنس آب، سنگ، بتون آجر زخيمي شود.

گرماي ذخيره شده در جرم حرارتي در طي ساعاتي كه آفتاب غروب كرده است به درون

<!--[if !vml]--><!--[endif]--> <!--[if !vml]--><!--[endif]-->


 

 


 منزل منتقل ميشود. طراحي يك سيستم كسب مستقيم عبارت است از محاسبه سطح پنجره و ميزان جرم حرارتي مورد نياز جهت گرم كردن فضاي منزل بطور كلي مساحت شيشه دركسب مستقيم بايد حداقل 7 صدم مساحت سقف خانه باشد و از 12 درصد ان تجاوز نكند. در كسب مستقيم شيشه هاي دوجداره نيز توصيه ميشوند.

در اين سيستم فضاي منزل ، يك كلكتور خورشيدي، جاذب گرما و سيستم توزيع مي باشد. شيشه ضلع جنوبي انرژي خورشيدي را به داخل خانه جائيكه جرم حرارتي مانند ديوارها و كف بطور مستقيم و غير مستقيم تحت تابش اين نور قرار مي گيرند هدايت مي كند. سيستم كسب مستقيم 75-40 درصد از انرژي خورشيدي برخورد كرده به پنجره را مصرف مي كند. شكل 1

در سيستم كسب مستقيم ديوارها و كفها به عنوان جرم حرارتي بخشهاي عملياتي خانه هستند. همچنين مي توان با استفاده از مخازن آب ،گرما ر ذخيره كرد اگرچه استفاده از مجموعه مخازن آب در نقشه ساختمان دشوار مي باشد .

جرم حرارتي در اثر جذب گرما در طي روز گرم مي شود و در شب گرما را به فضاي منزل هدايت مي كند اكثر سيستمهاي خورشيدي پسيو با عطف به جرم حرارتي يا موادي با ظرفيت جذب و ذخيره گرماي بالا (آجر،بتون،موزائيك،آب) كار ميكنند. جرم حرارتي را ميتوان در نقشه ساختمان، دقسمتهاي سقف، ديوارهاي داخلي، شومينه يا بالكنها بكار برد. اين سطوح نياز به تابش مستقيم خورشيد ندارند اما بايد رنگ آنها تيره باشد. ميزان ذخيره سازي حرارت مواد مختلف وابسته به هدايت حرارتي، گرماي ويژه و چگالي آنها ميباشد. اغلب با افزايش چگالي، رسانايي گرما يز افزايش مييابد. نكات مهمي كه در مورد سقف بايد به آنها توجه كرد، عبارتند از:

نوع رنگ، رنگ. بتن، آجر، كاشيهاي شيشه اي و سراميك تيره همچنين ديوارهاي داخلي و شومينه جهت ذخيره سازي گرما به جرم بيشتري نياز دارند. از نقطه نظر انرژي بكار بردن چندين جرم حرارتي در منزل دشوار خواهد بود ولي جرم حرارتي كه جهت ذخيره سازي حرارت بكار مي‏رود زيادگران نيست.

قوانين كلي سيستم كسب مستقيم:

تحليل يك‌ذخيره‌ساز گرماي خورشيدي كه براي رسانش گرما به منزل استفاده مي شود.

ضخامت مصالح جرم حرارتي از 15.24 سانتي مترتجاوز نكند.

كفهايي كه بعنوان جرم حرارتي استفاده مي شوند نبايد توسط فرشهاي سرتاسري كاملاً پوشيده شده و تا حد ممكن كاملاً بدون كف پوش باشند.

استفاده از رنگ تيره براي كفها ، استفاده از رنگ روشن براي ديوارهاي كم جرم و هر رنگ دلخواه براي ديوارهايي كه بعنوان جرم حرارتي استفاده مي شوند .

 براي هر0.09 مترمربع شيشه جنوبي ، 67.9 كيلوگرم مصالح ساختماني يا 15.12 ليتر آب به عنوان جرم حرارتي استفاده مي شوند.

حفره‌هاي بلوكهاي‌ بتني كه بعنوان ذخيره‌ساز حرارتي استفاده مي‌شوند با بتون پر شوند.

استفاده از جرم حرارتي با ضخامت كم درفضاي مسكوني با صرفه تر از جرم كلفترسطوح متمركز كننده مي باشد .

مساحت سطوح جرمي بي حفاظ در معرض تابش بايد 9 برابر مساحت شيشه ها باشد.

دماي خورشيدي بدون استفاده از جرم حرارتي در كسب مستقيم استفاده مي شود.

گرمايش خورشيدي پايه ترين تكنيك خورشيدي پسيو است كه شامل افزايش تعداد پنجرهها در وجه جنوبي و جنس پنجره ها به عنوان جرم حرارتي كه اغلب در منازل رعايت ميشود مي باشد. در خانه خورشيدي حدود 25% پنجرهها روبه جنوب بوده و 3% آن در سقف خانه ها قراردارد. صرفه جويي انرژي در اين روش كم بوده اما هزينه پاييني در بردارد.

 


2)كسب غير مستقيم :

در يك سيستم كسب غير مستقيم، جرم حرارتي بين فضاي منزل و خورشيد قرار گرفته پرتو خورشيدي كه به آن مي رسد را جذب مي كند و از طريق رسانش به فضاي منزل منتقل مي‌كند. سيستم كسب‌غيرمستقيم 45-30 درصد از انرژي خورشيدي‌كه به شيشه‌بعنوان جرم‌حرارتي مي‌رسد مصرف مي نمايد. انواع سيستمهاي كسب غير مستقيم عبارتند از:سيستم ديوار انباشتگر حرارت (ديوارهاي ترومب)سيستم حوضچه اي ديوار آبي

<!--[if !vml]--><!--[endif]-->



 ديوار ترومب:

در اين سيستم، جرم حرارتي تقريباً پشت شيشه ضلع جنوبي قرار داده مي شود. شكل 2دريچه هايي در بالا و پايين ديوار ترومب وجود دارند كه به گرما اجازه جريان يافتن از اين ديوار و شيشه به داخل منزل را مي دهند. شبها وقتيكه دريچه ها بسته شوند تابش حرارت از ديوار، فضاي منزل را گرم مي نمايد. اين ديوار تكنيكي براي گرفتن گرماي خورشيد بوده و توسط مهندس فرانسوي فليكس ترومب ساخته شد. قسمتي از ديوار جنوبي كه از مواد جرم حرارتي مثل بتن ساخته شده‏اند را با شيشهاي كه در فاصله 0.05 متراز سطح واقع شده است ميپوشانند. نور خورشيدرد شده و گرما توسط شيشه محبوس ميشود و به ديوار در جذب آن كمك ميكند. سپس گرما به داخل خانه در ساعات شبانه و غروب تابيده ميشود. ديوارهاي ترومب نيازي به تهويه ندارند زيرا هدف گردش هواي گرم بوده و گرفتن گرما از طريق تابش از ديوار ميباش

ديوار ذخيره ساز حرارت بايد جامد باشد و هيچ دريچه يا منفد بازي به بيرون يا فضاي منزل نداشته باشد. در تابستان ديوار ترومب بازده بهتري نسبت به روش كسب مستقيم دارد. ديوارهاي ترومب با پنجرههاي روش كسب مستقيم در همان ديوار تركيب ميشوند. شيشههاي دو جداره نيراي ذخيره حرارت توصيه ميشوند بين شيشه و جرم حرارتي 7.62-2.54 سانتي متر فاصله بايد باشد.

   + پارسا هوشمند ; ۸:٥٩ ‎ب.ظ ; ۱۳۸٦/٤/۱٦
comment نظرات ()