4-1-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان آذربایجان شرقی71
4-1-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان آذربایجان شرقی73
4-2- موقعیت جغرافیایی استان آذربایجان غربی74
4-2-1- شرایط اقلیمی استان آذربایجان غربی (شهر ارومیه)74
4-2-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان آذربایجان غربی75
4-2-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان آذربایجان غربی77
4-3- موقعیت جغرافیایی استان اردبیل78
4-3-1- شرایط اقلیمی استان اردبیل (شهر اردبیل)78
4-3-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان اردبیل79
4-3-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان اردبیل81
4-4- موقعیت جغرافیایی استان اصفهان82
4-4-1- شرایط اقلیمی استان اصفهان (شهر اصفهان)82
4-4-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان اصفهان83
4-4-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان اصفهان85
4-5- موقعیت جغرافیایی استان البرز86
4-5-1- شرایط اقلیمی استان البرز (شهر البرز)86
4-5-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان البرز87
4-5-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان البرز89
4-6- موقعیت جغرافیایی استان ایلام90
4-6-1- شرایط اقلیمی استان ایلام (شهر ایلام)90
4-6-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان ایلام91
4-6-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان ایلام93
4-7- موقعیت جغرافیایی استان بوشهر94
4-7-1- شرایط اقلیمی استان بوشهر (شهر بوشهر)94

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

4-7-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان بوشهر95
4-7-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان بوشهر97
4-8- موقعیت جغرافیایی استان تهران98
4-8-1- شرایط اقلیمی استان تهران (شهر تهران)98
4-8-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان تهران99
4-8-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان تهران101
4-9- موقعیت جغرافیایی استان چهارمحال بختیاری102
4-9-1- شرایط اقلیمی استان چهارمحال بختیاری (شهر شهرکرد)102
4-9-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان چهارمحال بختیاری103
4-9-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان چهارمحال بختیاری105
4-10- موقعیت جغرافیایی استان خراسان جنوبی106
4-10-1- شرایط اقلیمی استان خراسان جنوبی (شهر بیرجند)106
4-10-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان خراسان جنوبی107
4-10-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان خراسان جنوبی109
4-11- موقعیت جغرافیایی استان خراسان رضوی110
4-11-1- شرایط اقلیمی استان خراسان رضوی (شهر مشهد)110
4-11-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان خراسان رضوی111
4-11-3-نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان خراسان رضوی113
4-12- موقعیت جغرافیایی استان خراسان شمالی114
4-12-1- شرایط اقلیمی استان خراسان شمالی (شهر بجنورد)114
4-12-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان خراسان شمالی115
4-12-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان خراسان شمالی117
4-13- موقعیت جغرافیایی استان خوزستان118
4-13-1- شرایط اقلیمی استان خوزستان (شهر اهواز)118
4-13-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان خوزستان119
4-13-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان خوزستان121
4-14- موقعیت جغرافیایی استان زنجان122
4-14-1- شرایط اقلیمی استان زنجان (شهر زنجان)122
4-14-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان زنجان123
4-14-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان زنجان125
4-15- موقعیت جغرافیایی استان سمنان126
4-15-1- شرایط اقلیمی استان سمنان (شهر سمنان)126
4-15-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان سمنان127
4-15-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان سمنان129
4-16- موقعیت جغرافیایی استان سیستان و بلوچستان130
4-16-1- شرایط اقلیمی استان سیستان و بلوچستان (شهر زاهدان)130
4-16-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان سیستان و بلوچستان131
4-16-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان سیستان و بلوچستان133
4-17- موقعیت جغرافیایی استان فارس134
4-17-1- شرایط اقلیمی استان فارس (شهر شیراز)134
4-17-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان فارس135
4-17-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان فارس137
4-18- موقعیت جغرافیایی استان قزوین138
4-18-1- شرایط اقلیمی استان قزوین (شهر قزوین)138
4-18-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان قزوین139
4-18-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان قزوین141
4-19- موقعیت جغرافیایی استان قم142
4-19-1- شرایط اقلیمی استان قم (شهر قم)142
4-19-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان قم143
4-19-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان قم145
4-20- موقعیت جغرافیایی استان کردستان146
4-20-1- شرایط اقلیمی استان کردستان (شهرستان کردستان)146
4-20-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان کردستان147
4-20-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان کردستان149
4-21- موقعیت جغرافیایی استان کرمان150
4-21-1- شرایط اقلیمی استان کرمان (شهر کرمان)150
4-21-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان کرمان151
4-21-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان کرمان153
4-22- موقعیت جغرافیایی استان کرمانشاه154
4-22-1- شرایط اقلیمی استان کرمانشاه (شهر کرمانشاه)154
4-22-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان کرمانشاه155
4-22-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان کرمانشاه157
4-23- موقعیت جغرافیایی استان کهگیلویه و بویراحمد158
4-23-1- شرایط اقلیمی استان کهگیلویه و بویراحمد (شهر یاسوج)158
4-23-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان کهگیلویه و بویراحمد159
4-23-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان کهگیلویه و بویراحمد161
4-24- موقعیت جغرافیایی استان گلستان162
4-24-1- شرایط اقلیمی استان گلستان (شهر گلستان)162
4-24-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان گلستان163
4-24-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان گلستان165
4-25- موقعیت جغرافیایی استان گیلان166
4-25-1- شرایط اقلیمی استان گیلان (شهر رشت)166
4-25-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان گیلان167
4-25-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان گیلان169
4-26- موقعیت جغرافیایی استان لرستان170
4-26-1- شرایط اقلیمی استان لرستان (شهر خرم آباد)170
4-26-1- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان لرستان171
4-26-2- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان لرستان173
4-27- موقعیت جغرافیایی استان مازندران174
4-27-1- شرایط اقلیمی استان مازندران (شهرساری)174
4-27-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان مازندران175
4-27-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان مازندران177
4-28- موقعیت جغرافیایی استان مرکزی178
4-28-1- شرایط اقلیمی استان مرکزی (شهر اراک)178
4-28-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان مرکزی179
4-28-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان مرکزی181

4-29- موقعیت جغرافیایی استان هرمزگان182
4-29-1- شرایط اقلیمی استان هرمزگان (شهربندر عباس)182
4-29-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان هرمزگان183
4-29-3- نتایج تحلیل اقتصادی در استان هرمزگان185
4-30- موقعیت جغرافیایی استان همدان186
4-30-1- شرایط اقلیمی استان همدان (شهر همدان)186
4-30-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان همدان187
4-30-3- نتایج تحلیل اقتصادی در استان همدان189
4-31- موقعیت جغرافیایی استان یزد190
4-31-1- شرایط اقلیمی استان یزد (شهر یزد)190
4-31-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان یزد191
4-31-3- نتایج تحلیل اقتصادی در استان یزد193
فصل پنجم:194
5-1- نتایج فنی و اقتصادی195
جدول 5-1 مقدار پارامتر های فنی محاسبه شده مدت زمان بازگشت سرمایه برای مراکز استان ها196
5-2- هزینه های اجتماعی197
5-3- نتایج و پیشنهادات199
فهرست منابع فارسی203
فهرست منابع غیر فارسی204
نمایه205
چکیده انگلیسی206
چکیده
کشور ایران در بین مدارهای 25 تا 40 درجه عرض شمالی قرار گرفته است و در منطقه‌ای واقع شده که به لحاظ دریافت انرژی خورشیدی در بین نقاط جهان در بالاترین رده‌ها قرار دارد. میزان تابش خورشیدی در ایران بین 1800 تا 2200 کیلووات ساعت بر مترمربع در سال تخمین زده شده است که البته بالاتر از میزان متوسط جهانی است. در ایران به‌طور متوسط سالیانه بیش از 280 روزآفتابی گزارش شده است که بسیار قابل توجه است. از این انرژی می‌توان به طرق مختلف، مثل تولید برق، گرمایش و سرمایش، تولید آب شیرین، تامین آب گرم و.. . استفاده نمود. یکی از عمومی‌ترین روش‌های استفاده از انرژی خورشیدی گرمایش آب جهت مصرف در ساختمان یا صنعت است. مهم‌ترین بخش یک سیستم آب‌گرم‌کن خورشیدی کلکتور خورشیدی نام دارد که دارای انواع مختلف است. در این تحقیق عملکرد فنی، اقتصادی و منطقه‌ای یک سیستم گرمایش آب خورشیدی از نوع جابجایی طبیعی در 31 مرکز استان های ایران که دارای بررسی میگردد. این تحقیق بر روی کاربرد سیستم گرمایش آب خورشیدی برای مصرف کنندگان در ایران تمرکز دارد که از منابع اولیه انرژی برای گرمایش آب استفاده میکنند، که در حال حاضر بیش از 63 میلیون بشکه نفت خام در سال می‌باشد تغییرات در صرفه جویی انرژی مصرفی به واسطه استقاده از آبگرم مصرفی، دمای آب ورودی و منابع خورشیدی تخمین زده شد و اطلاعات به دست آمده برای محاسبه فنی اقتصادی استفاده گردید. برای یک مصرف کننده خانگی نمونه، یک سیستم آبگرمکن خورشیدی میزان تقاضای انرژی حرارتی آبگرم را ‌43-92 % کاهش و یا 5000-2700 کیلو وات ساعت در سال صرفه جویی خواهد داشت. یک سیستم آبگرمکن خورشیدی سالانه بین 2700-1400 کیلوگرم کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای داده و همچنین سالانه باعث 3000000-6000000 ریال صرفه جویی در هزینه‌های اجتماعی میگردد. هزینه اولیه یک سیستم آبگرمکن خورشیدی در ایران به طور متوسط، به واسطه صرفه جویی در مصرف انرژی، بعد از 5/3-16 سال باز میگردد.
فصل اول
کلیات تحقیق (مقدمه ، بیان مسئله ، اهمیت و ضرورت تحقیق ، اهداف و فرضیه ها)
مقدمه
آلودگی محیط زیست از منابع گوناگون صورت می‌گیرد. با پیشرفت تمدن بشری و توسعه فن‌آوری و ازدیاد روز افزون جمعیت ، در حال حاضر دنیا با مشکلی به نام آلودگی در هوا و زمین روبرو شده است که زندگی ساکنان کره زمین را تهدید می‌کند. بطوری که در هر کشور حفاظت محیط زیست مورد توجه جدی دولتمردان است. امروزه وضعیت زیست محیطی به گونه‌ای شده است که مردم یک شهر یا حتی یک کشور از آثار آلودگی در شهر یا کشور دیگر در امان نیستند.
کشورهای پیشرفته با سرمایه گذاری در بخش انرژی تجدیدپذیر ، بهبود کارایی انرژی و فناوری های نوین گام های بزرگی در زمینه کنترل آلودگی های زیست محیطی بخش انرژی برداشته‌اند اما هنوز در این مورد کشورهای در حال توسعه با چالش جدی مواجه هستند و ایران نیز از این امر مستثنی نمیباشد. نمودار 1-1 ، نمودار جریان انرژی ایران را در سال 1390 نشان می دهد که در آن جمع منابع انرژی و کل مصرف نهایی را نمایان می سازد.
نمودار 1-1: جریان انرژی ایران را در سال 1390
همچنین در جدول 1-1 و 1-2 و نمودار 1-2 میزان انتشار گازهای آلاینده و گلخانه ای و سهم هریک از بخش های مصرف کننده انرژی در انتشار این گازها را در سال 1390 در ایران نشان می دهد. بر اساس این جداول مشخص می گردد که بخش های نیروگاهی و خانگی، تجاری و عمومی بیشترین میزان انتشار co2 را در این سال به خود اختصاص داده اند.
جدول 1-1: میزان انتشار گازهای آلاینده و گلخانه ای ناشی از تولید و مصرف انرژی کشور در سال 1390 (تن)
جدول 1-2: سهم هر یک از بخش های مصرف کننده انرژی در انتشار گازهای آلاینده و گلخانه ای در سال 1390 (درصد)
نمودار 1- 2: میزان انتشار co2 در بخش های مختلف انرژی در سال 1390
ابتدا باید بدانیم که هزینه های اجتماعی ؛ هزینه هایی می باشند که اثرات تخریب کننده یا سوء یک آلاینده یا فعالیت را بر محصولات کشاورزی، اکوسیستم ها، مواد و سلامت انسان برآورد میکنند و اغلب هزینه هایی است که در قیمت تمام شده در نظر گرفته نمیشوند . از جمله معایب انرژی های فسیلی هزینه های اجتماعی بالا می باشد که جهت محاسبه هزینه های اجتماعی نیاز به کمی کردن اثر آلاینده ها و فعالیت ها در محیط های اثر پذیر میباشد. هزینه‌های اجتماعی تخریب محیط زیست در اثر مصرف حامل های انرژی فسیلی در کشور آمده است. این هزینه بر اساس مطالعات بانک جهانی و سازمان حفاظت محیط زیست ایران محاسبه شده است. همانطور که ملاحظه می شود مجموع هزینه های اجتماعی در سال 1390 حدود 99 هزار میلیارد ریال (بر اساس قیمت ثابت سال 1381) می باشد. در جدول 1-4 سهم هر یک از بخش ها در هزینه های اجتماعی محاسبه شده است.

جدول 1-3: هزینه های اجتماعی انتشار گازهای آلاینده و گاخانه ای بر اساس قیمت های ثابت سال 1381
جدول 1-4: هزینه های اجتماعی بخش های مصرف کننده انرژی در سال 1390 بر اساس قیمت های ثابت سال 1381
مصرف بیش از حد سوخت های فسیلی باعث پی آمدهای زنجیره ای زیست محیطی و مالی در ایران شده است. یکی از راه حل های جالب توجه برای حل این مشکل بهره برداری اصولی و سیستماتیک از منابع انرژی های تجدید پذیر موجود، همانند انرژی خورشیدی به منظور کاهش و صرفه جویی انرژی، کنترل عرضه و تقاضای انرژی، کاهش هزینه های اجتماعی و همچنین کاهش گازهای آلاینده در بخشهای مختلف مصرف کننده انرژی میباشد.
در این میان در ایران بخش خانگی با مصرف 4/432 میلیون بشکه معادل نفت خام و سهمی بیش از 36 درصد از کل مصرف نهایی انرژی در سال 1390 بزرگترین مصرف کننده انرژی در کشور می باشد. از کل مصرف انرژی بخش خانگی 1/318 میلیون بشکه معادل نفت خام سهم گاز طبیعی، 5/55 میلیون بشکه معادل نفت خام سهم فرآورده های نفتی ، 9/52 میلیون بشکه معادل نفت خام سهم برق ، 9/5 میلیون بشکه معادل نفت خام سهم منابع تجدید پذیر قابل احتراق و 1/0 میلیون بشکه معادل نفت خام سهم زغال سنگ است. بنابراین توجه ویژه به این بخش در امر بهینه سازی و استفاده از انرژی های تجدید پذیر میتواند اثرات مطلوبی نیز در صرفه جویی انرژی، کاهش آلاینده های زیست محیطی و هزینه های اجتماعی به همراه داشته باشد.
لذا هدف از این تحقیق ، مطالعه امکان پذیری و تحلیل فنی استفاده ازسیستمهای آبگرمکن خورشیدی در تمام استان ها با توجه به اقلیم‌های متفاوت آب و هوایی و همچنین بررسی مزایای زیست محیطی و اقتصادی حاصل از استفاده از سیستم‌های آبگرمکن خورشیدی در ایران می باشد.
1-1- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق
ما روی سیاره ای گام می زنیم که هسته مرکزی اش درعمق 6370 کیلومتری و حدود 3700 تا 4300 درجه سانتیگراد دما دارد و خورشیدی بر ما می تابد که اگر تنها یک درصد از صحراهای جهان به نیروگاههای خورشیدی تبدیل گردد برق سالانه کره زمین را تأمین خواهدکرد.
شکل 1-1: فاصله قسنت های مختلف هسته تا پوسته زمبن
امروزه معماری بومی اقصی نقاط دنیا که با توجه به طبیعت و محیط پیرامون خود شکل می گرفته است و همساز با اقلیم به وجود می آمده، به دست فراموشی سپرده شده است. کناره گیری از معماری سنتی و افزایش مصرف سوخت های فسیلی علاوه بر اتلاف منابع انرژی، موجب آلودگی روزافزون محیط زیست نیز شده است. بر این اساس استفاده بهینه از انرژی های تجدیدپذی امری ضروری شمرده می شود، که مهم ترین آن، انرژی خورشیدی می باشد. انسان ها هزاران سال است از انرژی خورشیدی به صورتهای مختلف استفاده می کنند، اما آنچه مطرح است، تبدیل این انرژی به سایر انرژی های متداول و مورد نیاز بشر است. یکی از الگوهای پایداری در معماری استفاده از انرژی های طبیعی و مصرف حداقل انرژی فسیلی و هم زیستی با شرایط طبیعی و اقلیمی است، که طراحی خورشیدی ساختمان گامی در جهت رسیدن به آن می باشد.
با توجه به پایان پذیر بودن منابع غیر طبیعی لازم است بسیار جدی تر و بیشتر از گذشته به استفاده علمی ازانرژی های طبیعی تجدید پذیر توجه کرده و بدنبال طرحهای نوینی بخصوص در ساختمان سازی باشیم. هرچه بیشتر از مقدار انرژی های مصرفی در ساختمان بکاهیم و به این وسیله به سمت توسعه پایدار پیش می رویم که با نیازهای نسل امروز منطبق بوده و تأمین نیازهای نسل فردا را به خطر نمی اندازد. با توجه به اینکه تامین نیازهای گرمایشی و سرمایشی توسط انرژی های تجدید پذیر یکی از اهداف معماری پایدار است با حرکت به سمت طراحی ساختمانهای خورشیدی گامی مهم در جهت توسعه پایدار برمی داریم و از وابستگی به سوختهای فسیلی فاصله می گیریم.
در همین راستا ، ایران بر روی کمربند خورشیدی کره ی زمین واقع شده است و یکی از کشورها با تابش بالا می باشد. میزان روزهای آفتابی در ایران در حدود 240-250 روز در سال می باشد بنابراین گستره کاربرد انرژی خورشیدی در ایران بسیار وسیع میباشد بدین منظور تخمین درست پتانسیل سیستم‌های آبگرمکن خورشیدی و محاسبه میزان صرفه جویی برای برنامه ریزی و توسعه این تکنولوژی ضروری می باشد .
1-2- نوآوری در تحقیق
تامین بهینه آبگرم مصرفی با تلفیق کلکتور خورشیدی و سیستم کمکی (برقی) جهت حداکثر استفاده از انرژی تجدید پذیر خورشید و کاهش چشمگیر انرژی های فسیلی و محاسبه میزان کاهش گاز Co2 در ایران.
محاسبه میزان سهم حاصل از تابش خورشید و صرفه جویی خورشیدی در ایران.
تهیه نقشه‌ با نرم افزار GIS جهت برآورد تابش خورشید در تمام نقاط ایران.
تحلیل اقتصادی استفاده از سیستم‌های آبگرمکن خورشیدی در 31 استان ایران با اقلیم های متفاوت آب و هوایی.
تحلیل مزایای زیست محیطی و بررسی هزینه‌های اجتماعی و بازگشت سرمایه جهت استفاده از آبگرمکن‌های خورشیدی در ایران.
1-3- اهداف تحقیق
تامین بهینه آبگرم مصرفی جهت گرمایش.
تحلیل اقتصادی بمنظور بازگشت هزینه و صرفه اقتصادی.
تحلیل فنی انرژی خورشیدی به منظور کاهش اثرات زیست محیطی.
کاهش چشمگیر در استفاده از انرژی های فسیلی در تامین شرایط آسایش.
رسیدن به ظرفیت های گرمایی بالا و در عین حال کاهش مصرف انرژی.
1-4- سوال تحقیق
انتخاب نمونه آبگرمکن خورشیدی و محاسبه توزیع دما در کلکتورهای مسطح و محاسبه ضریب تلفات گرمای کلی کلکتور.
تعیین عملکرد کلکتور مسطح در اقلیم های مختلف ایران با در اختیار داشتن داده های هواشناسی و جغرافیایی و با توجه به تابش متوسط روزانه خورشید در ماه های مختلف سال.
محاسبه ی میزان جذب انرژی خورشیدی توسط نرم افزار شبیه ساز Polysun جهت بکارگیری در کلکتور مورد استفاده در سیستم آبگرمکن خورشیدی.
تحلیل اقتصادی سیستم آبگرمکن خورشیدی با شبیه سازی نرم افزار Polysun جهت تخمین هزینه راه اندازی ، هزینه نگهداری و درصد تورم و مدت زمان مورد نیاز جهت بازگشت هزینه بمنظور صرفه اقتصادی و کاهش مصرف سوخت فسیلی در تامین شرایط آسایش.
1-5- فرضیه‏های تحقیق
مفروض بودن تامین کامل آبگرم مصرفی توسط سیستم ترکیبی آبگرمکن خورشیدی و سیستم کمکی (المنت برقی).
باید توجه شود که میزان بازگشت سرمایه یک سیستم آبگرمکن خورشیدی به نوع سیستم، نوع اقلیم و هزینه حامل‌های انرژی وابسته بوده و در شرایط مختلف ، متغییر می‌باشد.
فرض بر صحیح بودن و در دسترس بودن اطلاعات هواشناسی میباشد.
محاسبات انجام شده در طول تحقیق با فرض مشخص بودن تابش خورشید بر روی سطح افق و شیب دار صورت گرفته شده است.
1-6- روش تحقیق
جمع آوری اطلاعات تابشی روی سطح افق و محاسبه تابش روی سطح شیب دار در اقلیم های مختلف آب و هوایی ایران.
تحلیل فنی تامین بهینه آبگرم مصرفی با تلفیق کلکتور خورشیدی و سیستم کمکی (المنت برقی) و استخراج اطلاعات فنی سیستم در مناطق مختلف ایران.
تحلیل اقتصادی سیستم آبگرمکن خورشیدی با شبیه سازی نرم افزار Polysun جهت مدت زمان مورد نیاز برای بازگشت هزینه بمنظور صرفه اقتصادی و زمان بازگشت سرمایه در مناطق مختلف ایران.
تهیه نقشه با نرم افزار GIS

فصل دوم
مروری بر ادبیات تحقیق و پیشینه تحقیق
مقدمه
استفاده از انرژی خورشیدی در جهان به طور روز افزون کاربرد چشمگیری داشته و کشور هایی که دارای پتانسیل بسیار مناسب انرژی خورشیدی هستند ، مستعد بکارگیری این گونه انرژی می باشند. انرژی های تجدید پذیر علاوه بر پایان ناپذیری ، جزو انرژیهای پاک بوده و محیط زیست را آلوده نمی کنند.در میان انرژیهای تجدیدپذیر، انرژی خورشیدی بعلت میزان و گستردگی کاربردآن ازاهمیت ویژه ای بر خوردار است.
متداول ترین روش استفاده از انرژی خورشیدی از طریق آب داغ توسط آب گرم کن های خورشیدی بوده و آب داغ برای مصارف محلی و صنعتی مانند خانه ها، هتل ها، بیمارستان ها، و صنایع خدماتی و تولید انبوه ضرورت دارد.
با توجه به اطلاعات قابل دسترس ؛ کل مساحت کلکتور خورشیدی که در سرتاسر جهان نصب شده اند بالغ بر 58 کیلومتر مربع براورد شده است؛ برای مثال در لبنان، 70% خانه های مسکونی از الکتریسیته برای گرم کردن آب استفاده کرده در حالی که 25% از دیزل، و 5% از گاز، چوب، انرژی خورشیدی و دیگر منابع انرژی بهره می برند. سهم آب گرم کن های خورشیدی در سال 2002 برابر با 1.7% کل نیاز انرژی اُردن بود و همچنین انتظار می رفت که تا سال 2010 حدود 100 کیلومتر مربع کلکتور خورشیدی در اروپا نصب شود. این حقیقت که آب گرم کن های خورشیدی قیمت مناسبی داشته و جایگزین ارزانی برای سوخت فسیلی تجاری و غیرتجاری به شمار می روند آنها را بسیار محبوب می سازد.
کشور ترکیه میزان بالای تابش خورشید را در تمام سال دریافت می دارد که شدت انرژی خورشیدی آن روزانه به طور متوسط 12.96 MJ m-2 d-1 و مدت تابش خورشید حدود 7.2 ساعت می باشد. پتانسیل خورشیدی محدود نشده توسط مقتضیات فنی، اقتصادی یا زیست محیطی ترکیه معادل سالانه حدود 88 میلیون تن نفت (toe) است که 40% آن از نظر اقتصادی قابل استفاده به شمار می رود. سه چهارم (سالانه 24.4 میلیون toe) از این پتانسیل قابل استفاده از نظر اقتصادی برای استفاده گرمایی و بقیه (8.8. میلیون toe) برای تولید برق مناسب در نظر گرفته می شوند. مصرف انرژی خانوار ترکیه شامل الکتریسیته، زغال سنگ، گاز طبیعی، نفت و منابع انرژی تجدیدپذیر هستند. بیشترین سهم از چوب تأمین شده و سهم انرژی خورشیدی در سال 2002 تنها حدود 1.1% بود. سهم بخش خانوار در مصرف در سال 2002 برابر با 31% و در قیاس با 40% کشورهای پیشرفته کمتر بود. افزایش این نسبت می تواند مجموع انتشار دی اکسید کربن ناشی از سوخت های فسیلی برابر با 61.7 مگاتن کربن و نرخ سرانه گسیل 0.87 تن کربن را به میزان قابل ملاحظه ای کاهش دهد. گزارش ها نشان می دهند که در بیروت، کلکتور صفحه ای2.5 متر مربعی با ظرفیت ذخیره سازی 114 لیتر که در شیب 33.8 درجه قرار گرفته بود توانست کاهش 1.42 تنی انتشار دی اکسید کربن به عنوان گاز گلخانه ای را به دنبال داشته باشد.
متداول ترین دستگاه آب گرم کن خورشیدی برای نیازهای خانگی از طریق نوع گردش طبیعی است که شامل کلکتور خورشیدی صفحه ای تخت متصل به مخزن ذخیره سازی عایق بندی شده می‌باشد. اشعه های خورشید از میان شیشه عبور کرده و در فضای بین روکش و صفحه گرفتار و توسط صفحه جاذب جذب می‌شوند. آب در حال جریان از میان شبکه آبرسان واقع در زیر صفحه جاذب حرارت داده شده و بعد به مخزن ذخیره سازی انتقال می یابد. کلکتورهای صفحه تخت زمانی مناسب می‌باشند که دمای زیر 100 درجه سانتی گراد مورد نیاز باشد. این کلکتورها از نظر مونتاژ ساده بوده و امتیازات دیگر آنها عبارتند از هزینه کم، سهولت در طراحی و ساخت؛ با دوام، عدم نیاز به ردیابی خورشید، امکان استفاده در روزهای ابری و ایجاب کمترین میزان نگهداری. متوسط عمر دستگاه آب گرم کن خورشیدی به طور معمول تقریباً 20 سال فرض می شود.
استفاده از انرژی تجدیدپذیر برای گرم کردن آب می تواند ذخایر الکتریکی را افزایش داده، فاکتور بار دستگاه را ارتقاء داده و ضمن بهبود بخشیدن به امکانات بعدی بار نیاز به گسترش ظرفیت را کاهش دهد. علاوه بر آن، استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر فرصت های آشکاری برای کاهش دی اکسید کربن، مونوکسید کربن، نیتروژن اکسید، سولفور اکسید، ترکیبات آلی فرّار و ذرات بسیار ریز در حین تولید برق را فراهم می کند. وقتی فناوری های چهارگانه آب گرم کن به صورت آلترناتیو (گرم کردن الکتریکی و استاندارد آب، گرم کردن آب با استفاده از پمپ حرارتی، دستگاه آب داغ خورشیدی و سوپرگرم کن های خنثی ساز پمپ حرارتی) با هم مقایسه شدند نتایج حاکی از آن بودند که دستگاه های آب داغ خورشیدی مؤثرترین بوده و بیشترین کاهش را در تقاضای پیک الکتریکی دارا می باشند.
در این تحقیق، ارزیابی فنی- اقتصادی متداول ترین دستگاه های آب گرم کن خورشیدی در ایران با کمیت سنجی میزان انرژی خورشیدی به دست آمده، مورد نیاز و استفاده شده و دوره بازگشت سرمایه مورد بررسی قرار می گیرد و نکته بسیار مهم که باید به آن توجه داشت ، این است که عملکرد دستگاه آب گرم کن های خورشیدی به جهت گیری آن، خواص اُپتیکی و هندسی آن، شرایط جوی خرد و کلان، موقعیت جغرافیایی، پارامترهای عملیاتی و مدت استفاده بسیار بستگی دارد.
2-1- مروری بر بکارگیری انرژی خورشیدی از گذشته تا کنون
2-1-1- تاریخچه بکارگیری انرژی خورشیدی
کاربرد انرژی خورشیدی به قرن هفتم قبل از میلاد مسیح باز می گردد. از انرژی خورشیدی برای گرمایش، پخت و پز، روشنائی و روشن نمودن آتش استفاده می کردند. یونانیان و رومیان باستان معماری هایی را برای استفاده از نور و گرمایش انرژی خورشیدی در داخل ساختمان خود داشته اند. در قرن هفتم قبل از میلاد مسیح مردمان باستان از ذره بین برای تمرکز نور خورشید جهت روشن نمودن آتش استفاده می کردند. در قرن سوم قبل از میلاد مسیح رومیان و یونانیان با استفاده از آینه مشعلهای خود را روشن می نمودند و در قرن دوم پیش از میلاد مسیح ؛ ارشمیدس دانشمند یونانی با استفاده از بازتابش نور خورشید از سپری برنزی و متمرکز نمودن نور خورشید توانست کشتی های چوبی دشمنان را آتش بزند.
شکل 2-1: به آتش کشیدن کشتی های چوبی به کمک متمرکز نمودن نور خورشید
بیست سال بعد از میلاد مسیح مردمان چین از آینه برای روشن نمودن مشعلهای خود استفاده کردندو در فواصل قرن یک تا چهارم میلادی رومیان حمامهای خانه های خود را به گونه ای طراحی نمودند که از نور خورشید برای گرم شدن آب بهره ببرند. در قرن سیزدهم میلادی اجداد پوئبلو در آمریکای شمالی خانه های صخره ای خود را رو به جنوب ساختند تا از گرمای خورشید در زمستان بیشتر بهره ببرند.
به همین ترتیب کاربرد انرژی خورشیدی ادامه یافت تا در سال 1767 میلادی دانشمندی سوئیسی اولین کلکتور خورشیدی را ساخت و در سال 1839 میلادی ادموند بکرل دانشمند فرانسوی اثر فتوولتائیک را کشف نمود. او هنگام کار با پیل الکترولیز که با دو الکترود فلزی در محلول الکترولیت خود بود به این نتیجه رسید که وقتی در معرض نور خورشید قرار می گیرد میزان تولید برق افزایش می یابد . در سال 1860 میلادی ریاضیدان فرانسوی August Mouchet کار بر روی موتور بخار خورشیدی را آغاز کرد. بعد از 20 سال او و دستیارش Abel Pifre  موتورهایی را ساختند که نمونه های مدرن آن در حال حاضر در کلکتورهای سهموی خطی استفاده می گردد. تحقیقات ادامه پیدا کرد تا در سال 1873 میلادی Willoughby Smith قابلیت هدایت نور سلنیوم را کشف نمود و William Grylls Adams  و Richard Evans Day کشف کردند که وقتی سلنیوم در مقابل نور خورشید قرار می گیرد برق تولید می کند. اکتشافات ادامه پیدا کرد تا در سال 1891 میلادی اولین آب گرمکن خورشیدی توسط کلارنس آمریکایی ثبت اختراع گردید و در سال 1908 میلادی ویلیام جی بیلی یک کلکتور با سیم پیچ مسی و یک جعبه عایق ساخت که این طرح تقریبا شبیه همان طرحی است که امروزه برای کلکتورهای خورشیدی استفاده می شود.
حال نوبت به بهره گیری از این اکتشافات بود که برای اولین بار از سال‌ 1940 به بعد استفاده از انرژی خورشیدی در تولید آب گرم مصرفی و گرمایش ساختمان‌ها در کشورهای آمریکا، روسیه (تاشکند و عشق‌آباد)، استرالیا و سایر کشورهای جهان، رو به توسعه گذاشت. در این زمان، 80% خانه‌های جدیدی که در میامی طی سال‌های 1935 و 1941 ساخته شد، سیستم‌های خورشیدی داشت. شاید حدود 60000 آبگرمکن خورشیدی طی این دوره، تنها در این ناحیه فروخته شد. همچنین، آزمایش‌هایی در زمینه به کارگیری انرژی خورشیدی برای گرم کردن خانه‌ها به وسیله مؤسسه فناوری ماساچوست در کلرادو صورت گرفت. در سال 1946 در هندوستان، کوره‌هایی ساخته شد که با انرژی خورشیدی کار می‌کردند و در اواسط دهه 1950 میلادی اولین ساختمان اداری تجاری در جهان که با آبگرمکن خورشیدی کار می کرد طراحی شدو در سال 1963 میلادی ژاپن یک پنل 24 واتی را بر روی یک فانوس دریایی نصب نمود. همچنین همچنین سال 1964 میلادی یک رخداد تاریخی صورت پذیرفت و ناسا اولین ماهواره ای که با سلولهای فتوولتائیک به ظرفیت 470 وات تغذیه می گردید توسط سفینه فضایی به فضا پرتاب نمود و همچنین مرکز تحقیقات لوئیس ناسا برای اولین بار شروع به نصب 83 سیستم فتوولتائیک در سرتاسر جهان نمود که برای روشنائی درمانگاهها، پمپاژ آب و تلویزیون کلاس ها و موارد دیگر به کار می رفت.
طراحی های عظیم در راستای استفاده از انرژی تجدیدپذیر خورشید ادامه پیدا کرد تا اینکه در سال 2002 میلادی بزرگترین سیستم خورشیدی پشت بامی در کالیفرنیا نصب گردید و در اواخر سال 2008 میلادی بزرگترین پارک خورشیدی در آلمان بوسیله سیستمهای تین فیلم راه اندازی گردید.

2-1-2- استفاده کنونی از انرژی خورشیدی در جهان
با توجه به آمار جهانی انرژی خورشیدی در راستای سیستم های فتوولتائیک ،حدود 30 گیگاوات از ظرفیت فتوولتائیک جدید در سراسر جهان در سال 2011 عملیاتی شده است و با افزایش 74 درصدی در کل دنیا به میزان 70 گیگاوات رسیده است. نصب و راه اندازی واقعی در طول سال 2011 نزدیک به 25 گیگاوات بوده است چراکه بعضی از ظرفیتهای متصل شده به شبکه در سال 2010 نصب شده بوده اند. ظرفیت عملیاتی سیستمهای فتوولتائیک در آخر سال 2011 در حدود 10 برابر میزان کل نصب شده جهانی در 5 سال قبل بوده است و بدین وسیله به طور متوسط نرخ رشد سالانه 58 درصدی را در بازه زمانی 2006 تا 2011 به ارمغان آورده است.
گرمایش خورشیدی آب نیز سهم عمدهای در دستیابی به هدف کاهش انتشار CO2 را دارا بوده است. برای این منظور، هدف کوتاه مدت اتحادیه اروپا دستیابی به 15 میلیون متر مربع جمعکننده تا سال 2004 بوده است. وضعیت فعلی بازار وآمارها نشان میدهدکه روشنترین راهبرد توسعه بازارحرارتی خورشیدی، بکارگیری آبگرمکن های خورشیدی در خانههای ویلایی و سیستمهای اشتراکی (جمعی) گرمایش آب در کل کشورهای اتحادیه اروپاست. هدف بلند مدت اتحادیه اروپا دستیابی به 100 میلیون مترمربع سطح جمعکننده تا سال 2010 است.

2-1-3- کاربرد انرژی خورشیدی در ایران
خوشبختانه در چند سال اخیر فعالیت در زمینه انرژی خورشیدی در ایران گسترش چشمگیری داشته است. در چند مرکز، از جمله مرکز تحقیقات و کاربرد انرژیهای نو و مرکز پژوهشهای خواص و کابرد مواد و نیرو و چند دانشگاه و همچنین در تعدادی مراکز تولیدی فعالیت در زمینه انرژی خورشیدی در جریان است. اولین سمینار انرژیهای نو در ایران در اردیبهشت 1360 تشکیل شد و تعداد 20 مقاله در این سمینار ارائه شد. در دومین سمینار انرژیهای نو در تیر 1362 تعداد 17 مقاله در زمینه انرژی خورشیدی ارائه شد.
کشور ایران نیز در نواحی پرتابش واقع است و مطالعات نشان می دهد که استفاده از تجهیزات خورشیدی در ایران مناسب بوده و میتواند بخشی از انرژی مورد نیاز کشور را تأمین نماید. ایران کشوری است که بین عرض جغرافیایی 25 تا 5/39 درجه شمالی قرار گرفته است و با وجود حدود 300 روز آفتابی در بیش از دو سوم آن و متوسط تابش 5/5 – 5/4 کیلووات ساعت بر متر مربع در روز ، یکی از کشورهای با پتانسیل بالا در زمینه انرژی خورشیدی معرفی شده است. 

شکل 2-2: پتانسیل تابش و نقشه تابش خورشید در ایران
مقدار کل تابش به وسیله زاویه تابش تعیین می شود. در نتیجه جنوب ایران به دلیل زاویه عمودی تر مقدار انرژی بیشتری نسبت به شمال دارد. یکی دیگر از دلایل افزایش شدت تابش از شمال به طرف جنوب ابرناکی آسمان است که مقداری از تابش را بر می گرداند. سواحل دریای خزر به علت کمی ساعات آفتابی و ارتفاع کم حداقل انرژی تابشی را دارد. تمام مناطق آذربایجان، بخشی از کردستان و قسمتهای از شمال شرقی انرژی کمی دریافت می کند، مناطق با تابش زیاد شامل دامنه های جنوبی البرز، ارتفاعات خراسان، زاگرس میانی، جلگه و سواحل جنوب و نیز مناطق با تابشی خیلی زیاد شامل زاگرس جنوبی، دشت لوت، چاله جازموریان و ارتفاعات بشاگرد می‌باشد.
2-1-4- فعالیتهای اجرا شده و در حال اجرا در حوزه انرژی خورشیدی در ایران
احداث نیروگاه حرارتی خورشیدی سهموی خطی شیراز به ظرفیت 250 کیلووات تا مرحله تولید بخار و انجام تحقیقات در زمینه فناوری ساخت و تست قالب مربوط به آینه کلکتور.
شروع این پروژه در سال 1379 بوده و در سال 1387 نیز فاز بخار آن تکمیل شده است. نیروگاه خورشیدی شیراز از 48 عدد کلکتور سهموی در 8 ردیف 6 تایی تشکیل شده است که در راستای شمال- جنوب نصب گردیده است. طول هر کلکتور 25 متر و دهانه آن 4/3 متر میباشد بر روی هر کلکتور 6 عدد لوله جاذب استوانه ای شکل با پوشش کرم سیاه یا سرمت میباشد که بوسیله شیشه های پیرکس پوشانده شده است. این لوله ها در طول خط کانونی کلکتور قرار میگیرد.کل مجموعه بر روی سازه های نگهدارنده نصب شده است و توسط سیستم های ردیابی با سیستم کنترلی خورشید را در طول روز تعقیب میکند.
انرژی حرارتی پرتو های خورشید توسط لوله های گیرنده جذب شده و به سیال انتقال حرارت که روغن میباشد منتقل میشود . سیال تا 265 درجه سانتیگراد گرم میشود و سپس روغن داغ وارد مبدلهای حرارتی شده و پس از عبوراز مبدل، آب را به بخار سوپر هیت تبدیل میکند و بخار حاصل وارد ماشین بخار شده و توسط ژنراتور برق تولید میشود .نیروگاه خورشیدی شیراز  شامل 48 عدد کلکتور ، 4992 عدد آینه نصب شده بر روی کلکتور ها ، 288 عدد لوله گیرنده میباشد.همچنین هر آینه تعداد 4 عدد پایه سرامیکی و هر کلکتور 416 عدد پایه سرامیکی دارد. مجموع تعداد پایه سرامیکی کل نیروگاه 19968 عدد می باشد .
برقرسانی فتوولتائیک به روستاها (برقرسانی به 358 خانوار روستایی) جمعاً به ظرفیت386 کیلووات
طرح برقرسانی روستایی در سال 1385 ابتدا از استان قزوین آغاز و سپس دراستانهای گیلان ، زنجان ، بوشهر ، یزد و کردستان اجراءگردید  .در این پروژه مجموعاً نصب  58 سیستم فتوولتائیک جهت برق رسانی به روستاهای فاقد برق و به صورت پایلوت با موفقیت انجام شده است . تنوع توانهای 700 وات و 5/1 کیلووات به جهت تست شرایط مختلف در سیستم های پایلوت ، تجربه های مفیدی را در بر داشته است که از جمله مهمترین آنها استفاده بهینه از این سیستمها میباشد بطوریکه مشاهده میگردد این سیستمها قابلیت استفاده در سراسر ایران را دارد ، چنانچه فرهنگ مدیریت بر مصرف و نگهداری این سیستمها وجود داشته باشد. در همین راستا پروژه برقرسانی به 634 خانوار روستایی نیز در سال 1387 تعریف گردیده و تاکنون در دست اجرا می باشد.
طراحی ،نصب و راه اندازی نیروگاه فتوولتائیک با ظرفیت اسمی 97 کیلووات در منطقه سرکویر سمنان
این پروژه در سال 1373  آغاز و در سال 1374 توسط سازمان انرژی اتمی ایران به پایان رسید . و در سال 1383 بعد از مصوبه تجمیع به وزارت نیرو منتقل گردید.نیروگاه فتوولتائیک سمنان شامل: 2 باب ساختمان ( هر کدام حدود 90 متر مربع زیر بنا که یک دستگاه آن اداری و دستگاه دیگر سالن تولید نیروگاه می باشد)، یک ساختمان منبع آب به همراه چاه آبیاری کشاورزی، حدود 450 پانل 53 وات ژاپنی و 1550 پانل ایرانی45 وات، 220 عدد باطری 2 ولت 490 آمپر ساعت ، 6 دستگاه اینورتر ایرانی و 6 دستگاه اینورتر خارجی ساخت شرکت SMA آلمان. این نیروگاه از طریق تابلوی تولید اصلی نیروگاه و خط زمینی به یک دستگاه ترانس و خط هوایی 20 کیلوولت متصل شده است. دستاورد اصلی این پروژه تأمین بخشی از نیاز انرژی الکتریکی کشور از طریق سیستم های PV  و تزریق برق تولیدی این سیستم ها به شبکه می باشد.
طراحی، نصب و راه اندازی نیروگاه فتوولتائیک با ظرفیت اسمی 30 کیلووات متصل به شبکه در طالقان
سیستم فتولتائیک 30 کیلووات متصل به شبکه در سایت طالقان در دامنه البرز جنوبی واقع می باشد. طول جغرافیایی محل نیروگاه 50 درجه و 34 دقیقه و عرض جغرافیایی 36 درجه و 11 دقیقه می باشد، ظرفیت نصب شده 40 کیلووات و قابلیت افزایش تا 100 کیلووات را دارا می باشد این نیروگاه در سال 1381 به بهره برداری رسیده و عمر مفید آن 25 سال تخمین زده می شود. هدف از اجرای این پروژه  تولید انرژی الکتریکی و تزریق آن به شبکه سراسری و تأمین بخشی از نیاز کشور می باشد.
طراحی ، نصب و راه اندازی نیروگاه فتوولتائیک با ظرفیت اسمی 5 کیلووات در منطقه دربید یزد
این پروژه توسط سازمان انرژی اتمی ایران اجراء گردیده و در سال 1383 به وزارت نیرومنتقل گردیده است. این نیروگاه شامل: 2 باب ساختمان( هر کدام حدود 90 متر مربع که یک دستگاه آن اداری و دستگاه دیگر سالن تولید نیروگاه می باشد)، یک ساختمان منبع آب به همراه چاه آبیاری کشاورزی، حدود 450 پانل 53 وات ژاپنی و 1550 پانل ایرانی45 وات، 220 عدد باطری 2 ولت 490 آمپر ساعت ، 6 دستگاه اینورتر ایرانی و 6 دستگاه اینورتر خارجی ساخت شرکت SMA آلمان. این نیروگاه از طریق تابلوی تولید اصلی نیروگاه و خط زمینی به یک دستگاه ترانس و خط هوایی 20 کیلوولت متصل شده است. این نیروگاه در 120 کیلوومتری جنوب دامغان مجاور دو روستای حسینان و معلمان واقع شده است. ظرفیت نصب شده آن 97 کیلووات می باشد و به منظور تزریق برق تولیدی به شبکه فشار ضعیف روستا برای جبران کاهش ولتاژ و توان شبکه و تأمین بخشی از نیاز انرژی الکتریکی کشور از طریق سیستم های PV . تزریق برق تولیدی این سیستم ها به شبکه احداث گردیده است.
سیستم فتوولتایی روشنایی تونل ـ تونلهای جاده چالوس، با 4400 پانل و خروجی KW200
تامین انرژی الکتریکی لازم برای پاسگاههای مرزی مربوط به وزارت کشور
روشنایی برق فتوولتایی کرج ـ با سه پانل ـ و لامپ W70 از نوع NaHP و باتری AH120 و خروجی W135
پمپ خورشیدی کرج برای کشاورزی با 84 پانل و حجم ذخیره آب day/3m50 و خروجی KW5/3 (مرکز تحقیقات و آموزش مدیریت واقع در مهرشهر کرج)
برق فتوولتایی چراغهای روشنایی پارک پردیسان
تجهیز موزه نیرو با سیستمهای انرژیهای تجدیدپذیر (فتوولتایی)، 1378
مطالعه انواع فن اوریهای آب شیرین کن خورشیدی
هدف از اجرای این پروژه تحقیقاتی که در سال 1387 آغاز گردید، بررسی و شناخت استانداردهای مربوط به آب آشامیدنی ، بررسی و شناخت انواع سیستمهای آب شیرین کن ها و بررسی استانداردهای مربوطه از دیدگاه فنی ، اقتصادی و زیست محیطی و بررسی و شناخت انواع آب شیرین کن های خورشیدی و معرفی انواع مناسب آن برای مناطق مختلف اقلیمی کشور میباشد. همچنین ارزیابی اقتصادی نیز در خصوص آب شیرین کن های انتخابی صورت خواهد گرفت.
طرح آب شیرینکن و حمام خورشیدی در روستای بابا چشمه از توابع اسفراین.
ارزیابی رفتار مصرف کنندگان سیستم های انرژی خورشیدی(آبگرمکن و اجاق) در منطقه جنگلی آرمرده
بررسی تجارب جهانی در زمینه استفاده از سیستم های آبگرمکن و اجاق خورشیدی، تحقیق و مکانیابی جهت انتخاب یک روستای مناسب در کشور، مطالعه وبررسی میزان تابش در منطقه انتخابی و تعیین عوامل موثر بر عملکرد سیستم های خورشیدی(آب گرمکن و اجاق خورشیدی)، بررسی الگوی مصرف انرژی ساکنان روستای انتخابی، راه اندازی و بهره برداری از سیستم های خورشیدی، تدوین دستورالعملهای استفاده از سیستم های خورشیدی و آموزش مصرف کنندگان، ایجاد مکانیزم مناسب جهت پردازش اطلاعات میدانی و جمع آوری اطلاعات از مصرف کنندگان و تحلیل نتایج و مقایسه آن با نتایج مورد انتظار، ارزیابی و تحلیل رفتار مصرف کنندگان از جمله فعالیتهایی است که در این پروژه انجام گردیده است.
آبگرمکن خورشیدی برای مدارس و ساختمانهای عمومی با ظرفیت lit/day.Modular150 و جمعکننده با مساحت سطحی 2m2 از نوع اکسیدآندی سیاه و لوله مسی یک اینچی برای لولههای چند راهه (چند شاخه) و لوله مسی 5/0 اینچی برای لولههای بالا برنده.
تأمین آبگرم مصرفی شهرهای زابل و زهک در استان سیستان با استفاده از سیستمهای خورشیدی با 15 جمعکننده به مساحت 2m30 و حجم منبع ذخیره، همراه با مبدل حرارتی lit1200 و پمپ به قدرت W110 و منبع انبساط به حجم lit150.
تأمین آبگرم مصرفی برای مصلی شهرستان زهک در 30 کیلومتری زابل که شامل 10 جمعکننده موازی و سری است، برای تامین آبگرم و روشنایی و گرمایش و سرمایش کلیه مسجدها و نمازخانهها و استراحتگاههای بین شهری
2-2- انواع سیستم های آبگرمکن خورشیدی
2-2-1- آبگرمکن خورشیدی جابجایی طبیعی (ترموسیفون)
آب‌گرم‌کن خورشیدی دستگاهی است که با جذب انرژی خورشیدی آب مورد نیاز را گرم می‌کند. استفاده از انرژی خورشیدی جهت گرم نمودن آب به جهت رایگان بودن این منبع عظیم انرژی، از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه می‌باشد. سیستم‌های آبگرمکن خورشیدی دارای تقسیم بندی‌های مختلفی می‌باشند.
سیستم آبگرمکن خورشیدی جابجایی طبیعی و یا ترموسیفون از کلکتور خورشیدی، مخزن دو جداره، المنت برقی، لوله و شیر آلات و سازه نگهدارنده تشکیل شده است. این سیستم که متداولترین و سادهترین سیستم آبگرمکن خورشیدی می باشد بر همرفت طبیعی آب گرم متکی است. این سیستم شامل دو سیکل باز و بسته می باشد، در سیکل بسته محلول آب و ضدیخ، درون کلکتور و جداره خارجی مخزن در گردش می باشد در اثر تابش نور خورشید به صفحات جاذب کلکتورها و جذب انرژی گرمایی توسط این صفحات سیال موجود در کلکتورها در اثر خاصیت رسانایی گرم می شود. در اثر وجود اختلاف دما چگالی بین ابتدا و انتهای رایزر متفاوت است. این پدیده باعث بوجود آمدن خاصیت ترموسیفون در رایزر می شود و بنا به این خاصیت سیال گرم به بالا حرکت کرده و به منبع ذخیره وارد می گردد و سپس این گرما از جداره خارجی مخزن به آب گرم مصرفی انتقال می یابد.در استفاده از آبگرمکنهای ترموسیفونی اقدامهای احتیاطی لازم است، زیرا با وجود بالا بردن سطح مخزن ذخیره، امکان جریان معکوس سیال از مخزن به جمعکننده در شبهای سرد هست.
در سیکل باز آب سرد تغذیهکننده از قسمت پایین به مخزن ذخیره هدایت میشود و آبگرم مصرفی نیز از بالاترین نقطه مخزن به طرف مصرف میرود. به علت بسته بودن سیستم و برای جلوگیری از خطر انبساط حرارتی سیال، وجود یک مخزن انبساط باز و یا بسته مجهز به شیر اطمینان ضروری است.
شکل 2-3: آب گرمکن خورشیدی ترموسیفونی
2-2-2- آبرگرمکن خورشیدی جابجایی اجباری (پمپی)
برای توصیف این مدل از آبگرمکن خورشیدی ابتدا به توصیف هرکدام از قسمت های تشکیل دهنده این سیستم می پردازیم.
1- کلکتور خورشیدی نوع خاصی از مبدل حرارتی است که در شکل 2-4 انواع مختلف کلکتورهای مسطح خوشیدی نمایش داده شده است که در این تحقیق بیشتر مد نظر می باشد که به تشربح آن می پردازیم. کلکتور خورشیدی انرژی تابشی خورشید را به گرما تبدیل میکند. کلکتور خورشیدی از چندین لحاظ با مبدلهای حرارتی متداول تفاوت میکند. مبدلهای حرارتی معمولاً تبادل مایع با مایع را انجام میدهند که این تبادل با نرخ انتقال حرارت بالایی انجام میپذیرد که در آن تابش عامل غیر مهمی است. در کلکتور خورشیدی، انرژی تبادل شده از منبع با فاصله زیاد به صورت انرژی تابشی به سیال منتقل میشود.

شکل 2-4: انواع کلکتورهای مسطح خورشیدی

دسته بندی : پایان نامه ارشد

پاسخ دهید