انجمن تخصصی مهندسین مکانیک

سرفصل های این پایان نامه را میتوانید به رایگان دانلود کنید
[attachment=676]


پایان نامه اصلی را میتوانید از اینجا دانلود کنید

 



پروژه مکانیک ، سیستم خورشیدی ، سلول خورشیدی ، آب شیرین کن ، انرژی خورشیدی
منبع: drdarkoob.ir

مقدمه..................................................................................................................................................................................................................[sup]11[/sup]
فصل اول..........................................................................................................................................................................................................12
كاربردهای انرژی خورشیدی.........................................................................................................................................................................13
كاربردهاي نيروگاهي.......................................................................................................................................................................................14
-نيروگاه‌هايي كه گيرنده آنها آينه‌هاي سهموي خطي هستند..............................................................................................................14
نيروگاه‌ دريافت كننده مركزي......................................................................................................................................................................15
نيروگاه‌هايي كه گيرنده آنها بشقابي سهموي (ديش) است....................................................................................................................16
دودكش‌هاي خورشيدي.................................................................................................................................................................................17
مزاياي نيروگاه هاي خورشيدي....................................................................................................................................................................18
كاربردهاي غير نيروگاهي...............................................................................................................................................................................18
آبگرمكن‌ خورشيدي و حمام خورشيدي....................................................................................................................................................19
گرمايش و سرمايش ساختمان و تهويه مطبوع خورشيدي...................................................................................................................20
آب شيرين‌كن خورشيدي.............................................................................................................................................................................21
خشك كن خورشيدي...................................................................................................................................................................................21
اجاق هاي خورشيدي....................................................................................................................................................................................22
اجاق هاي خورشيدي.....................................................................................................................................................................................22
سيستم هاي فتوولتاييك...............................................................................................................................................................................23
فصل دوم.........................................................................................................................................................................................................27
جاذب انرژی خورشید.................................................................................................................................................................................28
طرح غیر فعال...............................................................................................................................................................................................28
طرح فعال......................................................................................................................................................................................................28
کلکتور (جاذب)های حرارتی خورشیدی................................................................................................................................................29
گيرنده هاي دما پايين...............................................................................................................................................................................30
گيرنده هاي دما متوسط............................................................................................................................................................................31
گيرنده هاي دما بالا.....................................................................................................................................................................................31
صفحات تخت.................................................................................................................................................................................................32
لوله ی خلاء....................................................................................................................................................................................................33
استخرهاي خورشيدي..................................................................................................................................................................................35
فصل سوم......................................................................................................................................................................................................37
روش‌هاي مختلف شيرين كردن آب‌هاي شور.........................................................................................................................................38
روش تقطير.....................................................................................................................................................................................................38
تقطير تك مرحله‌اي ([font=Times New Roman","serif]SSD[/font])......................................................................................................................................................................39
تقطير چندمرحله‌اي ([font=Times New Roman","serif]MED[/font])...................................................................................................................................................................40
تقطير به كمك تراكم ([font=Times New Roman","serif]VCD[/font]).................................................................................................................................................................42
روش انجماد...................................................................................................................................................................................................44
انجماد طبيعی................................................................................................................................................................................................44
انجماد مصنوعي.............................................................................................................................................................................................45
الكتروليز.............................................................................................................................................................................................................46
الكترودياليز........................................................................................................................................................................................................47
اساس الكترودياليز...........................................................................................................................................................................................47
مشكلات واحدهاي الكترودياليز....................................................................................................................................................................49
كاربردهاي الكترودياليز در تصفيه آب.........................................................................................................................................................50
دياليز..................................................................................................................................................................................................................51
تعريف غشاءهاي انتخابي................................................................................................................................................................................52
اسمزمعكوس......................................................................................................................................................................................................53
غشاي اسمزمعكوس..........................................................................................................................................................................................54
استفاده از غشاءهاي كاربردي‌تر......................................................................................................................................................................55
شيرين كردن آب شور به طريقه اسمزيوني.................................................................................................................................................58
روش تعويض يون‌ها..........................................................................................................................................................................................58
اساس روش تعويض يون‌ها.............................................................................................................................................................................59
تبادل يوني ([font=Times New Roman","serif]Ion Exchang[/font]).....................................................................................................................................................................59
روش‌هاي ديگر..................................................................................................................................................................................................65
شيرين كردن آب با استفاده از گرماي داخلي يا انرژي زمين (ژنوترمال)............................................................................................66
شيرين كردن آب با استفاده از اختلاف درجه حرارت آب اقيانوس‌ها...................................................................................................67
فصل چهار........................................................................................................................................................................................................68
معرفی انواع آب شیرینکنهاي خورشیدي....................................................................................................................................................69
آب شیرینکنهاي غیرفعال...........................................................................................................................................................................69
آب شیرین کن خورشیدي حوضچهاي تکمرحلهاي.............................................................................................................................69
آب شیرینکن خورشیدي چندمرحلهاي...................................................................................................................................................70
آب شیرینکن خورشیدي با بازتابنده.........................................................................................................................................................71
آب شیرینکن خورشیدي فتیلهاي..............................................................................................................................................................72
آب شیرینکن خورشیدي پلکانی.................................................................................................................................................................72
آب شیرینکن خورشیدي دودکشی.............................................................................................................................................................74
آب شیرینکن خورشیدي لوله اي هم مرکز...............................................................................................................................................74
دستگاه با پوشش خنك‌كننده وجريان آب در حوضچه.........................................................................................................................74
دستگاه خورشيدي جذب معكوس..............................................................................................................................................................76
دستگاه خورشيدي لوله‌اي شكل..................................................................................................................................................................77
آب‌شيرين‌كن خورشيدي كروي...................................................................................................................................................................79
آب‌شيرين‌كن خورشيدي يكپارچه شده با گلخانه....................................................................................................................................79
آب شیرینکن خورشیدي اضطراري.............................................................................................................................................................81
آب شیرینکنهاي خورشیدي فعال...............................................................................................................................................................81
آب شیرینکن همراه با یک گردآورنده خورشیدي...................................................................................................................................82
ترکیب آب شیرینکن با یک متمرکز کننده خورشیدي..........................................................................................................................82
آب شیرین کن های [font=Times New Roman","serif]HD[/font].............................................................................................................................................................................83
واحد [font=Times New Roman","serif]HD[/font] با گرمايش آب.............................................................................................................................................................................85
واحد [font=Times New Roman","serif]HD[/font]با گرمایش هوا..........................................................................................................................................................................86
فصل پنجم..................................................................................................................................................................................................89
افزایش راندمان و بهینه سازي عملکرد آب شیرین کن ها................................................................................................................90
طراحی و ساخت مناسب دستگاه.............................................................................................................................................................90
جنس صفحه................................................................................................................................................................................................91
نصب و کاربرد مناسب دستگاه..................................................................................................................................................................92
جهت مناسب.................................................................................................................................................................................................92
زاویه مناسب.................................................................................................................................................................................................92
استفاده مناسب از انرژي دریافت شده.....................................................................................................................................................94
عایق بندي نامناسب.....................................................................................................................................................................................95
هدر رفتن بوسیلۀ آب شور خروجی..........................................................................................................................................................96
هدر رفتن انرژي از طریق شیشه...............................................................................................................................................................96
فصل ششم....................................................................................................................................................................................................98
بررسی مشکلات مجتمع آب شیرین کن خورشیدي روستاي کوشک بندر لنگه............................................................................98
کانالیزه شدن آب بر روي صفحه جمع کننده انرژي.............................................................................................................................99
رسوب.............................................................................................................................................................................................................99
شیب دستگاه...............................................................................................................................................................................................100
فاصله شیشه و صفحه جمع کننده انرژي..............................................................................................................................................102
استفاده از انرژي آب خروجی از دستگاه.................................................................................................................................................102
جنس صفحه جمع کننده انرژي.............................................................................................................................................................103
ذخیره انرژي................................................................................................................................................................................................103
فصل هفتم..................................................................................................................................................................................................106
تحلیل انرژی آب شیرین کن....................................................................................................................................................................106
جدول داده ها و محاسبات .......................................................................................................................................................................114
نمودارها.........................................................................................................................................................................................................115
نمادها............................................................................................................................................................................................................120
نتیجه و پیشنهاد.........................................................................................................................................................................................121
ضمیمه(عکس)............................................................................................................................................................................................123
منابع..............................................................................................................................................................................................................130
 
 
     
 
 
 
 
 
 
شکل 1-1)نيروگاه سهموي خطی.............................................................................................................................................................15
شکل 1-2)نيروگاه حرارتي از نوع دريافت كننده مركزي....................................................................................................................16
شکل 1-3)نيروگاه حرارتي از نوع دريافت كننده مركزی....................................................................................................................16
شکل 1-4)گیرنده بشقابی...........................................................................................................................................................................17
شکل 1-5)نماي شماتيك از دودكش خورشيدي.................................................................................................................................18
شکل 1-6)آبگرمكن خورشيدي................................................................................................................................................................19
شکل 1-7)آبگرمكن خورشيدی................................................................................................................................................................19
شکل 1-8)سيستم گرمايش و سرمايش خورشيدي.............................................................................................................................20
شکل 1-9)آب شيرين‌كن خورشيدي......................................................................................................................................................21
شکل1-10 )خشك كن خورشيدي تخت و كابيني..............................................................................................................................21
شکل 1-11)اجاق خورشيدي ديشي........................................................................................................................................................22
شکل 1-12)اجاق خورشيدي جعبه‌اي....................................................................................................................................................22
شکل 1-13)كوره خورشيدي....................................................................................................................................................................23
شکل 1-14)يك سلول فتوولتاييك.........................................................................................................................................................24
شکل 2-1)خلاصه ای از انواع سیستم های خورشیدی غیر فعال را نمایش می دهد..................................................................29
شکل 2-2)انواع کلکتور های صفحه تخت و کاربردشان ارائه شده است.........................................................................................32
شکل2-3 )انواع مساحت کلکتور...............................................................................................................................................................33
شکل2-4 ) ویژگی های اصولی و کاربردهای هر یک از انواع کلکتورهای لوله ای خلاء...............................................................34
شکل 2-5) منحنی بازده کلکتور.................................................................................................................................................................35
شکل 3-1) تقطير تك مرحله‌اي ([font=Times New Roman","serif]SSD[/font])..................................................................................................................................................40
شکل 3-2)تقطير چند مرحله‌اي..................................................................................................................................................................42
شكل 3-3)تقطير به كمك تراكم................................................................................................................................................................43
شكل3-4) طرز كار واحدهاي الكترودياليز................................................................................................................................................48
شكل 3-5)اصول كاراحياي زرين‌هاي تعويض يوني مختلط با الكترودياليزبراي تهيه آب فوق‌العاده خالص...............................51
شكل 3-6) اساس الكترودياليز.....................................................................................................................................................................53
شكل 3-7)- مفهوم اسمز و اسمزمعكوس.................................................................................................................................................54
شكل 3-8)- آرايش چند نوع غشاء مورد استفاده در اسمزمعكوس....................................................................................................56
شكل 3-9) طراحي از يك سيستم اسمزمعكوس براي تصفيه آب......................................................................................................58
شكل 3-100) فرایند یونی..........................................................................................................................................................................60
شكل 3-11) مبادله‌گر يوني كه جريان سطحي با مجموعه‌اي از شيرآلات.......................................................................................61
شکل3-12)کاربرد انرژی های تجدید پذیر در شیرین سازی آب........................................................................................................67
شکل 4-1) نمونه هاي گوناگون آب شیرینکنهاي یک مرحله اي........................................................................................................69
شکل 4-2) تقطیرگر خورشیدي تک حوضچه اي...................................................................................................................................70
شکل 4-3) آب شیرین کن حوضچه اي دو مرحله اي............................................................................................................................71
شکل 4-5) آب شیرین کن حوضچه اي با بازتابنده.................................................................................................................................72
شکل 4-4) آب شیرین کن گونه ي فیتیله اي..........................................................................................................................................72
شکل4-6) نماي بالایی از یک آب شیرین کن پلکانی.............................................................................................................................73
شکل 4-7) نماي شماتیک از یک آب شیرین کن پلکانی....................................................................................................................73
شكل 4-8)نمايش شماتيك از حوضه‌ي تك شيب آب‌شيرين‌كن خورشيدي يا جريان آب‌رويي شيشه....................................75
شكل 4-9) طرح كلي از حوضچه تك شيب آب‌شيرين‌كن خورشيدي با جريان آب در حوضچه...............................................75
شكل 4-10) دياگرام شماتيك از جذب انرژي در آب‌شيرين‌كن خورشيدي معكوس....................................................................76
شكل 4-11) نمايش شماتيك يك لوله آب‌شيرين‌كن خورشيدي......................................................................................................78
شكل 4-12) طرح كلي از آب‌شيرين‌كن خورشيدی كروي..................................................................................................................79
شكل 4-13) مشاهده طرح كلي از تقطير خورشيد باضافه [font=Times New Roman","serif]–[/font] گلخانه خورشيدي...........................................................................80
شکل 4-14) آب شیرین کن اضطراري....................................................................................................................................................81
شکل 4-15) آب شیرینکن همراه با یک جذب کننده ي خورشیدي................................................................................................82
شکل 4-16)سیستم کاری  آب شیرین کن های [font=Times New Roman","serif]hd[/font]..........................................................................................................................86
شکل 4-17)نمای شماتیک از آب شیرین کن [font=Times New Roman","serif]HD[/font]..............................................................................................................................87
شكل 4-18) نمايش شماتيك از آب‌شيرين‌كن خورشيدي دو شبيه با مبدل حرارت...................................................................88
شکل 7-1) نمای شماتیک دستگاه آب شیرین کن خورشیدی تک حوضچه ای..........................................................................107
شکل 7-2) نمای شماتیک تعادل انرژی در شیشه ..............................................................................................................................109
شکل 7-3 ) نمای شماتیک تعادل انرژی در آب ..................................................................................................................................110
شکل 7-4 )نمای شماتیک تعادل انرژی سطح جاذب آلومینیومی....................................................................................................111
جدول7-1)جدول داده های استخراج شده  .........................................................................................................................................114
نمودار7-1) میزان شدت تابش بر حسب زمان......................................................................................................................................115
نمودار7-2) دمای هوای محیط بر حسب ساعات روز[font=Times New Roman","serif]...............................................................................116[/font]
نمودار7-3) دمای آب درون آب شیرین کن([font=Times New Roman","serif]Tw[/font]) بر حسب ساعات روز[font=Times New Roman","serif].........................................................117[/font]
نمودار7-4) نمودارمقایسه ای دماهای سطح جاذب [font=Times New Roman","serif]- [/font]آب شور[font=Times New Roman","serif]-[/font] درون شیشه و سطح خارجی شیشه.......................................117
نمودار7-5- دبی برحسب ساعات مختلف................................................................................................................................................118
نمودار7-6) نمودارمیزان ضریب انتقال حرارت کلی از سطح آب تا شیشه بر حسب ساعات روز................................................119