سلام، مهمان
07-17-2017، 01:41 AM
چکیده
هدف از این مطلب بررسی اصول کارکرد سیستم های ردیاب خورشیدی و پتانسیل استفاده از آنها در تولید برق خورشیدی است. به این منظور ابتدا با بررسی رفتارهای حرکتی خورشید و زمین و موقعیت های آنها نسبت به هم ، به تشریح اصول کلی الگوریتم ها و روابط هندسی موقعیت خورشید و زمین (بر حسب مکان جغرافیایی، روز، ساعت و زاویه پنل خورشیدی ) پرداخته می شود و با انتخاب یکی از الگوریتم های مطرح ، محاسبه موقعیت زمین و خورشید و تعیین زوایای لازم انجام می گیرد. با استفاده از این الگوریتم موقعیت خورشید برای شهر تهران در روزهای اول بهار، اول پاییز، اول تابستان و اول زمستان محاسبه شده و به صورت نمودار نمایش داده می شود. سپس انواع روش ها و سیستم های ردیابی خورشیدی دسته بندی و معرفی گردیده و توضیحات لازم در این خصوص ارائه می گردد . با انتخاب یکی از روش های مطرح و پیچیده که ترکیبی از الگوریتم های مختلف می باشد ، جزییات بیشتری در مورد طراحی و فرآیند کار آن روش، ارائه خواهد شد. در انتها بررسی اقتصادی کاربرد روش ارائه شده برای شرایط مشخص انجام می گردد.
مقدمه
امروزه یافتن منابع انرژی پاک برای آینده یکی از دغدغه های مهم جوامع بشری به حساب می آید و انرژی خورشید می تواند پاسخ مناسبی برای این موضوع به شمار آید. پاکی ، فراوانی ، تجدید پذیری ، پایداری و در دسترس بودن از بارزترین ویژگی های انرژی خورشید می باشد. بر همین اساس در سالیان اخیر طراحی ، ساخت و استفاده از انواع سیستم ها و دستگاه هایی مبتنی بر استفاده از انرژی خورشید پدیدار گردیده است. امروزه سیستم های خورشیدی به شکل گسترده ای در مصارف گوناگون صنعتی ، خانگی و کشاورزی و . . . مورد استفاده قرار می گیرند.
سیستم هاى فتوولتاییک یا برق خورشیدى متشکل از تعدادى پنل خورشیدى مى باشند که نور خورشید را جذب کرده و آن را مستقیما به الکتریسیته تبدیل مى کنند. الکتریسیته تولیدى توسط این پنل ها از نوعDC یا مستقیم است و براى مصارف عمومى توسط اینورتر تبدیل به جریان AC مى شود. در بسیارى از کاربردها انرژى تولید شده براى مصارف بعدى یا استفاده در شب هنگام، می بایستى ذخیره گردد که براى این عمل نیاز به شارژ کنترلر و باطرى هاى مناسب می باشد. به دلیل بالا بودن قیمت الکتریسیته تولیدى از این سیستم ها، بهتر است که تمامى اجزاء تشکیل دهنده سیستم داراى راندمان هاى بالا باشند تا تلفات به حداقل میزان ممکن برسد.
مهمترین بخش و گرانقیمت ترین جزء این سیستم ها، پنل هاى خورشیدى هستند . نحوه استقرار و جهت نصب و میزان تابش دریافتی این پنل ها ، نقش کلیدى در میزان دریافت انرژى از خورشید و به تبع آن میزان تولید انرژی توسط سیستم ایفا می کند.
با توجه به وابستگی شدید سیستم های خورشیدی به نور خورشید و همچنین تغییر وضعیت تابش خورشید در طول روز، ماه و سال ، طراحی و ساخت سیستم هایی که بتواند متناسب با این تغییرات ، حداکثر بهره را از نور خورشید به دست آورند مورد بررسی قرار گرفت و تا به امروز مطالعات ، مقالات و کارهای فراوانی در این خصوص صورت گرفته و نتایج خوبی هم حاصل شده است که از مهمترین نتایج این اقدامات را می توان افزایش بهره وری سیستم های خورشیدی ، حداکثر به میزان 40 درصد و در نتیجه کاهش هزینه های تولید انرژی دانست. یکی از مهمترین موضوعاتی که در این خصوص مطرح می باشد طراحی و استفاده از سیستم ردیاب خورشیدی (SOLAR TRACKER) می باشد. سیستم های ردیاب خورشیدی (SOLAR TRACKER) در واقع با استفاده از روش های مختلف، مسیر حرکت نور خورشید را محاسبه یا مشاهده و ردیابی می کنند و توسط مکانیزم های مختلف پنل خورشیدی را به گونه ای که حداکثر بهره برداری از نور خورشید صورت گیرد تنظیم می کنند.
در سال های اخیر و به منظور بهینه سازی ، ارتقا و افزایش کارایی سیستم های خورشیدی، علومی همچون الکترونیک ، کنترل ، کامپیوتر ، نجوم ، فیزیک و شیمی به کار گرفته شدند و هرکدام به سهم خود در این امر دخیل و موثر بوده اند. همگام با پیشرفت های تکنولوژی، انواع روش های الکترونیکی و کنترلی و کامپیوتری در طول چند دهه اخیر برای طراحی ، محاسبات و شبیه سازی ، اجرا و عملیاتی کردن ایده های مختلف و . . . در این عرصه مطرح گردیده است. ساختارها ، سیستم های مکانیکی و مکانیزم های مختلفی در کاربری های مختلفی برای این امر ارائه شده است و الگوریتم ها و روش های مناسبی هم در مورد هندسه زمین و خورشید که امکان محاسبه دقیق موقعیت خورشید را در زمان ها و مکان ها مختلف می دهند معرفی گردیده است. از این رو همانطور که مشخص است بهره مندی از علوم مختلف در بهینه سازی این سیستم ها امری اجتناب ناپذیر بوده و مسلما نتایج مطلوبی برای آیندگان به همراه خواهد داشت.
دانلود پرژه کارشناسی ارشد :
کاربر مهمان نمی‌تواند مطالب قیمت‌گذاری شده را خریداری کند. برای خرید مطالب قیمت‌گذاری شده، وارد شوید یا ثبت نام کنید .
هدف از این مطلب بررسی اصول کارکرد سیستم های ردیاب خورشیدی و پتانسیل استفاده از آنها در تولید برق خورشیدی است. به این منظور ابتدا با بررسی رفتارهای حرکتی خورشید و زمین و موقعیت های آنها نسبت به هم ، به تشریح اصول کلی الگوریتم ها و روابط هندسی موقعیت خورشید و زمین (بر حسب مکان جغرافیایی، روز، ساعت و زاویه پنل خورشیدی ) پرداخته می شود و با انتخاب یکی از الگوریتم های مطرح ، محاسبه موقعیت زمین و خورشید و تعیین زوایای لازم انجام می گیرد. با استفاده از این الگوریتم موقعیت خورشید برای شهر تهران در روزهای اول بهار، اول پاییز، اول تابستان و اول زمستان محاسبه شده و به صورت نمودار نمایش داده می شود. سپس انواع روش ها و سیستم های ردیابی خورشیدی دسته بندی و معرفی گردیده و توضیحات لازم در این خصوص ارائه می گردد . با انتخاب یکی از روش های مطرح و پیچیده که ترکیبی از الگوریتم های مختلف می باشد ، جزییات بیشتری در مورد طراحی و فرآیند کار آن روش، ارائه خواهد شد. در انتها بررسی اقتصادی کاربرد روش ارائه شده برای شرایط مشخص انجام می گردد.
مقدمه
امروزه یافتن منابع انرژی پاک برای آینده یکی از دغدغه های مهم جوامع بشری به حساب می آید و انرژی خورشید می تواند پاسخ مناسبی برای این موضوع به شمار آید. پاکی ، فراوانی ، تجدید پذیری ، پایداری و در دسترس بودن از بارزترین ویژگی های انرژی خورشید می باشد. بر همین اساس در سالیان اخیر طراحی ، ساخت و استفاده از انواع سیستم ها و دستگاه هایی مبتنی بر استفاده از انرژی خورشید پدیدار گردیده است. امروزه سیستم های خورشیدی به شکل گسترده ای در مصارف گوناگون صنعتی ، خانگی و کشاورزی و . . . مورد استفاده قرار می گیرند.
سیستم هاى فتوولتاییک یا برق خورشیدى متشکل از تعدادى پنل خورشیدى مى باشند که نور خورشید را جذب کرده و آن را مستقیما به الکتریسیته تبدیل مى کنند. الکتریسیته تولیدى توسط این پنل ها از نوعDC یا مستقیم است و براى مصارف عمومى توسط اینورتر تبدیل به جریان AC مى شود. در بسیارى از کاربردها انرژى تولید شده براى مصارف بعدى یا استفاده در شب هنگام، می بایستى ذخیره گردد که براى این عمل نیاز به شارژ کنترلر و باطرى هاى مناسب می باشد. به دلیل بالا بودن قیمت الکتریسیته تولیدى از این سیستم ها، بهتر است که تمامى اجزاء تشکیل دهنده سیستم داراى راندمان هاى بالا باشند تا تلفات به حداقل میزان ممکن برسد.
مهمترین بخش و گرانقیمت ترین جزء این سیستم ها، پنل هاى خورشیدى هستند . نحوه استقرار و جهت نصب و میزان تابش دریافتی این پنل ها ، نقش کلیدى در میزان دریافت انرژى از خورشید و به تبع آن میزان تولید انرژی توسط سیستم ایفا می کند.
با توجه به وابستگی شدید سیستم های خورشیدی به نور خورشید و همچنین تغییر وضعیت تابش خورشید در طول روز، ماه و سال ، طراحی و ساخت سیستم هایی که بتواند متناسب با این تغییرات ، حداکثر بهره را از نور خورشید به دست آورند مورد بررسی قرار گرفت و تا به امروز مطالعات ، مقالات و کارهای فراوانی در این خصوص صورت گرفته و نتایج خوبی هم حاصل شده است که از مهمترین نتایج این اقدامات را می توان افزایش بهره وری سیستم های خورشیدی ، حداکثر به میزان 40 درصد و در نتیجه کاهش هزینه های تولید انرژی دانست. یکی از مهمترین موضوعاتی که در این خصوص مطرح می باشد طراحی و استفاده از سیستم ردیاب خورشیدی (SOLAR TRACKER) می باشد. سیستم های ردیاب خورشیدی (SOLAR TRACKER) در واقع با استفاده از روش های مختلف، مسیر حرکت نور خورشید را محاسبه یا مشاهده و ردیابی می کنند و توسط مکانیزم های مختلف پنل خورشیدی را به گونه ای که حداکثر بهره برداری از نور خورشید صورت گیرد تنظیم می کنند.
در سال های اخیر و به منظور بهینه سازی ، ارتقا و افزایش کارایی سیستم های خورشیدی، علومی همچون الکترونیک ، کنترل ، کامپیوتر ، نجوم ، فیزیک و شیمی به کار گرفته شدند و هرکدام به سهم خود در این امر دخیل و موثر بوده اند. همگام با پیشرفت های تکنولوژی، انواع روش های الکترونیکی و کنترلی و کامپیوتری در طول چند دهه اخیر برای طراحی ، محاسبات و شبیه سازی ، اجرا و عملیاتی کردن ایده های مختلف و . . . در این عرصه مطرح گردیده است. ساختارها ، سیستم های مکانیکی و مکانیزم های مختلفی در کاربری های مختلفی برای این امر ارائه شده است و الگوریتم ها و روش های مناسبی هم در مورد هندسه زمین و خورشید که امکان محاسبه دقیق موقعیت خورشید را در زمان ها و مکان ها مختلف می دهند معرفی گردیده است. از این رو همانطور که مشخص است بهره مندی از علوم مختلف در بهینه سازی این سیستم ها امری اجتناب ناپذیر بوده و مسلما نتایج مطلوبی برای آیندگان به همراه خواهد داشت.
دانلود پرژه کارشناسی ارشد :
