منابع و ماخذ مقاله موقعیت جغرافیایی و نیروگاه خورشیدی

دانلود پایان نامه

یک نیروگاه دریافت‌کننده مرکزی شامل دو بخش اصلی است:
1- بخش خورشیدی نیروگاه شامل: میدان هلیواستات، دریافت‌کننده، مخزن حرارتی
2- بخش مکانیکی یک نیروگاه حرارتی شامل توربین، برج خنک کن و …
در ادامه اجزا مهم بخش خورشیدی را مورد مطالعه و بررسی قرار می‌دهیم.

  • 3-3-1 هلیواستات‌ها:
    هلیوس در یونانی به معنی خورشید است . هلیواستات‌ها آینه‌های هدایت‌شونده‌ای هستند که قادرند اشعه خورشید را تقریباً در تمام ساعات آفتابی روز بر روی دریافت‌کننده مرکزی منعکس کنند. در واقع هلیواستات‌ها تصویر خورشید را بر روی دریافت‌کننده ثابت نگه می‌دارند. تفاوت هلیواستات‌ها در سیستم دریافت‌کننده مرکزی با آینه‌های دنبال‌کننده مربوط به سایر سیستم‌ها در این است که در سیستم‌های دیگر مانند دیش‌های سهموی، آینه باید به گونه‌ای خورشید را دنبال کند که اشعه خورشید همیشه عمود بر صفحه ‌آینه باشد، ولی در مورد هلیواستات‌ها، عمل دنبال کردن خورشید باید به گونه‌ای انجام شود که به جای عمود بودن اشعه بر آینه، این دو در هر لحظه چنان زاویه‌ای با هم بسازند که اشعه منعکس شده بوسیله آینه به دریافت‌کننده که همیشه ساکن است برخورد کند. این زاویه، تابعی از روز سال، ساعت روز و موقعیت هندسی هلیواستات موردنظر نسبت به دریافت‌کننده می باشد. در شکل 3-3 نحوه دنبال کردن خورشید توسط هلیواستات ها نشان داده شده است.

    شکل 3-3 دنبال کردن خورشید توسط هلیواستات ها [14]
    اجزا تشکیل دهنده هلیواستات عبارتند از: ‌آینه، سازه نگه ‌دارند آینه، پایه، پی و مکانیزم‌های کنترل و حرکت. بهتر است سطح آینه‌ها کمی دارای تقعر باشد؛ ولی آینه‌های تخت نیز عملکرد مناسبی دارند. هلیواستات‌هایی که تا کنون مورد استفاده قرار گرفته‌اند معمولاً از جنس شیشه با منعکس‌کننده فلزی (نقره) بوده‌اند؛ گرچه نمونه‌هایی هم از جنس پلاستیک یا فلز صیقل داده شده نیز پیشنهاد شده‌اند. یک هلیواستات شیشه‌ای به جای اینکه به صورت یک صفحه یکپارچه بزرگ ساخته شود، معمولاً از 10 تا 14 قطعه آینه مجزا تشکیل می‌شود تا کار تولید و حمل‌ونقل آن ساده‌تر باشد. شکل 3-4 نمای کلی یک هلیواستات را نشان می دهد. هلیواستات‌هایی که در پروژه سولار وان مورد استفاده قرار گرفتند عبارت بودند از هلیواستات‌های شیشه‌ای با مساحت کل 2m3/39 و متشکل از 12 قطعه مجزا. اخیراً هلیواستات‌هایی متشکل از 21 قطعه و با مساحت کل 2m 91 و با قیمت 140 دلار بر مترمربع ساخته می‌شود. هلیواستات‌ها سهم عمده‌ای در کل هزینه سرمایه‌گذاری اولیه یک نیروگاه برج خورشیدی (تا 50 درصد کل هزینه) و همچنین سهم عمده ای در تلفات حرارتی یک نیروگاه خورشیدی دارند [38] به همین دلیل تلاش‌هایی برای کاهش هزینه تولید هلیواستات و همچنین چیدمان بهینه آن ها انجام شده است. یک نمونه هلیواستات ارزان قیمت که به تازگی طراحی و آزمایش شده به نام هلیواستات پرده فلزی معروف است. در این هلیواستات‌ها، یک ورقه نازک فولادی بر روی یک حلقه فشاری کشیده شده و با سطوح آینه‌ای پوشیده می‌شود. یک پرده دیگر نیز بر پشت حلقه کشیده می‌شود. بین دو پرده فلزی فضایی ایجاد می‌شود که با کم کردن فشار این فضا، پوسته‌ای که دارای آینه است به صورتی تغییر شکل می‌‌دهد که یک سطح مقعر تشکیل می‌شود که قابلیت متمرکز کردن نور خورشید بر روی دریافت‌کننده را داراست. در سال 1995 یک هلیواستات از این نوع با قطر آینه m14 در مرکز تحقیقات خورشیدی اروپا در آلمریا نصب شد.

      دانلود پایان نامه درباره مجموعه فازی و تحلیل پوششی

    شکل 3-4 نمای کلی از یک هلیواستات [32]
    3-3-2 میدان هلیواستات :
    میدان هلیواستات یا سیستم جمع‌آوری کننده دارای شکل و آرایشی است که باید متناسب با توان نیروگاه، موقعیت جغرافیایی و زمین محل موردنظر، بهینه‌سازی شود. میدان را می‌توان بر روی زمین مسطح یا دامنه یک تپه ایجاد نمود ولی در طرح‌های مهم اجرا شده، میدان غالباً بر روی زمین مسطح بنا گردیده است. در نیم‌کره شمالی تمام یا اکثر هلیواستات‌ها را در شمال برج مستقر می‌کنند؛ چرا که در این نیم‌کره در ساعات حوالی ظهر، در تمام روزهای سال، خورشید در جنوب برج واقع می‌شود. بنابراین اشعه خورشید با آینه‌های مستقر در شمال، کمترین زاویه را می‌سازد. این زاویه هرچه کمتر باشد مقدار تشعشع بیشتری منعکس خواهد شد و به اصطلاح برای نیم‌کره شمالی میدانی که در شمال برج قرار می‌گیرد کمترین تلفات زاویه‌ای را در پی خواهد داشت. برای نیروگاه‌های کوچک، میدانی که تماماً در شمال برج قرار گرفته‌ باشد بهینه است. با افزایش ظرفیت نیروگاه‌، بالطبع اندازه میدان بزرگتر خواهد بود و اگر قرار باشد همه هلیواستات‌ها در یک طرف (شمال) برج قرار گیرند، بعضی از هلیواستات‌ها از دریافت‌کننده بسیار فاصله خواهند گرفت. هرچه این فاصله بیشتر باشد، مقدار بیشتری از انرژی تابشی تلف خواهد شد. در این حالت می‌توان با انتقال هلیواستات‌های دور شمالی به شرق و غرب (حتی جنوب) و کم کردن فاصله، توان ورودی به دریافت‌کننده را افزایش داد. در واقع، افزایش تلفات زاویه‌ای (افزایش زاویه برخورد) با کاهش تضعیف اتمسفری نور جبران می‌شود. در شکال 3-5 نمونه ای از میدان هلیواستات که در آن هلیواستات ها در شمال و اندکی هم در جنوب برج چیده شده اند نشان داده شده است.

      مقاله برآوردهای پارامتر و انحراف معیار

    شکل 3-5 میدان هلیواستات با هلیواستات هایی واقع در شمال و جنوب برج [37]
    در کار جمع‌آوری انرژی تابشی میدان هلیواستات و طراحی آن ، اثراتی به شرح زیر وجود دارد:
    3-3-3 اثر زاویه‌ای یا کسینوسی :
    مهمترین پارامتر در طراحی میدان جمع کننده و بهینه سازی آن، بازده کسینوسی هلیواستات ها می باشد. این بازده بستگی به موقعیت خورشید و موقعیت هر کدام از هلیواستات ها نسبت به دریافت کننده مرکزی دارد. بازده کسینوسی در واقع نشان دهنده ی سطح منعکس کننده ی مؤثر هلیواستات ها می باشد. جهت هلیواستات ها به گونه ای تنظیم می شود که بردار عمود بر صفحه آن ها زاویه بین دو پرتو خورشیدی یعنی پرتو خورشید به هلیواستات و پرتو هلیواستات به دریافت کننده را به دو قسمت مساوی تقسیم کند.
    مساحت سطح مؤثر هلیواستات با کسینوس زاویه ی بین دو پرتوی خورشیدی یعنی پرتو خورشید به هلیواستات و پرتوی هلیواستات به دریافت کننده، رابطه ی مستقیم دارد. در صورتی که زاویه ی بین دو پرتو ذکر شده افزایش یابد، کسینوس این زاویه کاهش یافته و در نتیجه سطح مؤثر منعکس کننده ی هلیواستات ها و مقدار انرژی جمع آوری شده کاهش می یابد.
    همان طور که در شکل3-6 مشاهده می شود هلیواستات A در سمت شمالی برج دریافت کننده قرار دارد، بردار عمود بر سطح آن تقریباً در راستای پرتو تابیده شده به دریافت کننده است. در نتیجه بازده ی کسینوسی و سطح مؤثر منعکس کننده ی هلیواستات A زیاد می باشد. این در حالی است که بازده ی کسینوسی و سطح مؤثر منعکس کننده ی هلیواستات B که در سمت جنوبی برج دریافت کننده قرار دارد، کم می باشد.

      پایان نامه رایگان درمورد بازاریابی رابطه مند و هزینه های مالی

    شکل 3-6 اثر کسینوسی در یک میدان هلیواستات [32]
    3-3-4 اثر سایه :
    هنگامی که سایه ی یک هلیواستات بر روی هلیواستات مجاور می افتد، هلیواستات مجاور انرژی کمتری را در یافت می کند و در نتیجه تشعشعات کمتری را منعکس می کند. البته سایه برج ناچیز است و می توان ازآن صرف نظر کرد. این پدیده هنگامی که زاویه تابش خورشید کم باشد در برخی ساعات روز اتفاق می افتد و موجب کاهش شار رسیده به دریافت کننده مرکزی می شود.

    این نوشته در مقالات و پایان نامه ها ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.