|
كوره خورشيدي
مقدمه
آينده زمين و بشر به ميزان زيادي منوط به توانايي ما در كاهش نرخ
افزايش جمعيت در كشورهاي جهان سوم با استفاده از ادوات پيشرفته ميباشد.
نكته كليدي براي اين امر افزايش استانداردهاي زندگي جهت فايق آمدن بر
فقر غيرانساني و محروميت ميباشد. دسترسي به اين ادوات سنتي بيش از اين
كفايت نخواهد نمود. چنانچه برحسب مثال بيان گشته پاراداكسون كشورهايي
كه كشاورزي آنها بيش از 20% محصول ناخالص ملي را تشكيل ميدهد جزء
كشورهايي هستند كه با فقر و گرسنگي دست و پنجه نرم مينمايند!
توسعه نياز به انرژي و مكانيزه شدن دارد. مصرف انرژي متناسب با محصول
ناخالص ملي افزايش مييابد و يا احتمالا به هنگامي كه رشد جمعيت بطور
همزمان و بشكل نمايي كاهش مييابد(شكل 1)...
بسياري از كشورهاي در حال توسعه تقريبا داراي هيچگونه منابع انرژي
نبوده و جمعيت آنها در هر 15 الي 30 سال دوبرابر ميگردد. نتايج كاملا
مشخص ميباشد: جنگهاي داخلي و بنيادگرايي. چنانچه به اين كشورهاي در
حال توسعه تنها ميزان حداقل انرژي اختصاص داده شود، مصرف جهاني انرژي
به ميزان قابل توجهي افزايش مييابد...
چه كسي ميتواند چنين ميزان زيادي از انرژي را بدون تخريب اكولوژيكي و
ايمني لازم و همچنين بدون از دست رفتن سريع منابع طبيعي به منظور حفظ
آن براي نسلهاي آينده تامين نمايد ؟(چرا كه كشورهاي ضعيف قادر به
محافظت از محيط زيست نبوده و آشنايي چنداني با ملزومات ايمني
نيروگاههاي هستهاي ندارند)...
خورشيد! بسياري از اين كشورها به ميزان كافي از نعمت انرژي تابشي
خورشيد در نواحي بياباني خود برخوردار هستند.
مورد فوقالذكر جزء مواردي ميباشد كه در بيست و يكمين جلسه كنفرانس
Rio-UN مطرح گشته است. همه تنها براين خصوص صحبت ميكنند و هيچكس
اقدامي را انجام نميدهد...
چرا؟ به واسطه آنكه اين مسئله به عنوان يك رمز خوب نگهداشته شده ميماند
كه استفاده از انرژي خورشيدي آنهم در مقياس زياد امروزه ممكن بوده و
قابل پيادهسازي و رقابت ميباشد...
استفاده از تكنولوژيهاي قديمي
انسان فرا گرفت كه چگونه از انرژي خورشيدي در مراحل اوليه زندگي خود
استفاده فعال نمايد: گلخانهها، كمك جهت رشد مواد غذايي، لوله مكش،
سيستم تهويه مطبوع و خنكسازي ساختمانها و آسيابهاي بادي، مزارع ذرت و
پمپهاي آب.
سه عنصر مهم كورهخورشيدي ـ جمعكن شيشهاي سقفي، كوره و توربينهاي
باديـ از زمانهاي قديمي شناخته ميشدند...
هوا به وسيله تابش خورشيدي در زير يك استوانه شيشهاي كه گوشههاي آن
باز است گرم ميشود. اين امر باعث ميشود كه دستگاه و زمين زير آن به
صورت محفظهاي كه گرماي هوا را جمعآوري ميكنند درآيد. با قرار دادن
لولههاي پر شده از آب در زير سقف، آب گرم 24 ساعته تضمين ميگردد. آب
در طول مدت روز گرم شده و گرماي خود را در طول شب انتشار ميدهد. اين
لولهها تنها يكبار پر ميگردد و نياز به آب بعدي ندارد. در وسط سقف يك
كوره عمودي قرار گرفته كه داراي ورديهاي هواي بزرگي در قسمت پايه آن ميباشد.
اتصال بين سقف و قسمت انتهايي كوره غير قابل نفوذ ميباشد. از آنجائيكه
هواي گرم از هواي سرد سبكتر ميباشد به سمت بالاي كوره حركت مينمايد.
عمل مكش از كوره موجب كشش هواي گرم بيشتر از منبع جمعآوري گرديده و
هواي سرد از محيط پيرامون بيروني وارد ميگردد. از اين رو تابش خورشيدي
باعث بوجود آمدن يك كوران به سمت بالا در كوره ميگردد. انرژي حاصله با
استفاده از مرحله فشار توربينهاي بادي در محل انتهاي كوره تبديل به
انرژي مكانيكي و با استفاده از ژنراتورهاي متعارف تبديل به انرژي
الكتريكي ميگردد...
يك كوره خورشيدي واحد با ناحيه بزرگ لعابي بر روي سقف را ميتوان به
منظور توليد انرژي 100 تا 200 MW بصورت 24 ساعته بكار گرفت. از اين رو
حتي تعداد كوچكي از كورههاي خورشيدي را ميتوان جايگزين يك نيروگاه
بزرگ هستهاي نمود...
كورههاي خورشيدي داراي عملكرد ساده بوده و مزيتهاي چندي را به شرح ذيل
دارند :
· دستگاه جمعآوريكننده ميتواند كليه تابشهاي خورشيدي را، هم بصورت
مستقيم و هم بصورت انتشاري، مورد استفاده قرار دهد. اين خصيصه براي
كشورهاي گرمسيري جايي كه آسمان معمولا ابري ميباشد بسيار حياتي است.
در اين گونه كشورها انواع ديگري نيروگاههاي گرمايي خورشيدي بزرگ، DCS و
CRS، كه از متمركزكنندهها استفاده ميكنند و از اين رو تنها نياز به
تابش مستقيم دارند از مزيت چنداني برخوردار نيستند...
دماي گرم براي كوره خورشيدي بوسيله تاثير گلخانهاي توليد ميگردد.
براي توليد اين تاثير از يك جمعآوري كننده ساده كه شامل يك شيشه و يا
لايه پلاستيكي است استفاده شده و آن را بصورت افقي به ميزان دو تا شش
متر بالاي زمين قرار ميدهند...
يك
ايستگاه برق هيدروالكتريكي براي بيابان
كورههاي خورشيدي از نظر تكنيكي بسيار مشابه ايستگاههاي برقي
هيدروالكتريكي ميباشند- كه تاكنون جزء تنها منبع تجديدپذير انرژي موفق
واقعي با مقياس بزرگ محسوب گرديده است...
طراحي كورههاي بزرگ خورشيدي
موارد
اندازهگيري شده از نيروگاه فوقالذكر و برنامههاي شبيهسازي شده
رفتار ترموديناميكي كورههاي خورشيدي براي طرحي كوره خورشيدي با
خروجي MW200 يا بيشتر بكار گرفته
شد. بررسيهاي بيشتر بهمراه جزئيات آن، با پشتيباني از آزمايشات شديد
تونل باد، نشان داد كه محاسبات ترموديناميكي براي جمعكنندهها، برجها
و توربينها براي بسياري از نيروگاههاي بزرگ نيز كاربرد داشته و قابل
اطمينان ميباشند...
|
