افزایش راندمان تبدیل انرژی خورشیدی
افزایش راندمان تبدیل انرژی خورشیدی – ایران ترجمه – Irantarjomeh
مقالات ترجمه شده آماده گروه مکانیک
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی
مقالات
قیمت
قیمت این مقاله: 25000 تومان (ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره | ۳۹ |
کد مقاله | MEC39 |
مترجم | گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh |
نام فارسی | افزایش راندمان سیستم های ثابت تبدیل انرژی بر پایه انرژی خورشیدی در کانادا |
نام انگلیسی | Efficiency enhancement of stationary solar energy based power conversion systems in Canada |
تعداد صفحه به فارسی | ۱۷ |
تعداد صفحه به انگلیسی | ۵ |
کلمات کلیدی به فارسی | انرژی جایگزین- انرژی خورشیدی- راندمان تبدیل- سیستم های فتوولتائیک |
کلمات کلیدی به انگلیسی | Alternate energy- Solar energy- Efficiency of conversion- Photovoltaic systems |
مرجع به فارسی | دانشکده مهندسی- دانشگاه نیوفوندلند- سنت جان- نیوفوندلند- کانادا- انرژی کاربردی- الزویر |
مرجع به انگلیسی | Applied Energy- Faculty of Engineering- Memorial University of Newfoundland- St. John’s- Newfoundland- Canada- Elsevier |
کشور | کانادا |
افزایش راندمان سیستم های ثابت تبدیل انرژی بر پایه انرژی خورشیدی در کانادا
چکیده
این مقاله شرایط بهینه تبدیل انرژی پانل های فتوولتائیک ثابت که برای تبدیل انرژی الکتریکی استفاده می شوند را ارائه می دهد. نتایج پس از انجام محاسبات برای ۱۸۰ روز در یک سال مشخص در عرض جغرافیایی سنت جان، نیوفوندلند بدست آمد. عرض جغرافیای این شهر نزدیک سایر مراکز جمعیتی عمده کانادا می باشد. جهت های زاویه ای مختلف اشعه های خورشید تابش یافته بر زمین مد نظر هستند. در یک روز مشخص مقدار ورودی تابش شار انرژی خورشیدی بدرون سه قطعه سیستمی نفوذ نموده و بر اساس آن راندمان تبدیل بر اساس یک فرایند ردیابی خورشیدی اندازه گیری می شود. تعداد روزها در یک سال مشخص به دو گروه تقسیم بندی می شوند؛ یک گروه بین انقلاب زمستانی و اعتدال بهار و دیگری بین اعتدال بهار و انقلاب تابستانی.
نتایج وجود دو ماکزیمم، برای هر دو دوره یک ماکزیمم، را نشان داد. با تنظیم پانل ها بر روی هر کدام از این ماکزیمم ها قابلیت حصول افزایش چشم گیری در تبدیل انرژی بوجود خواهد آمد.
واژگان کلیدی: انرژی جایگزین، انرژی خورشیدی، راندمان تبدیل، سیستم های فتوولتائیک
افزایش راندمان تبدیل انرژی خورشیدی
۱- مقدمه
امروزه شاهد افزایش قیمت انرژی هستیم و همچنین گفته می شود که روزهای هزینه های پایین سوخت رو به پایان است. وقتی سوخت ارزان به پایان برسد حفظ زندگی شهروندی کنونی دشوار خواهد بود [۱].
احتراق سوخت فسیلی موجب گرمایش جهانی می شود. در این رابطه، شاهد ذوب سریع توده های یخ قطبی هستیم. این روند برای بسیاری از یخچال ها که آب رودخانه را تأمین می کنند نیز صادق است. مراکز جمعیتی عمده در جهان در ساحل این رودخانه ها قرار گرفته اند.
اگر با همین روند به سوزاندن سوخت های فسیلی ادامه دهیم، آنگاه اتفاقات فاجعه آمیزی در کل جهان به وقوع خواهد پیوست. انرژی خورشیدی راهکار جایگزینی فراهم می کند که آلودگی محیط زیست ندارد و استفاده از آن نرخ تهی شدگی منابع انرژی را کاهش می دهد.
یکی از موارد استفاده از انرژی خورشیدی تبدیل انرژی به (الف) حرارت و (ب) الکتریسیته می باشد. در مورد اول، از انرژی خورشیدی برای گرمایش خانه ها و گرمایش آب استفاده می شود. اشعه خورشید بر روی پانل هایی می تابد که متصل به لوله های آب به گردش در آمده می باشد. در مورد دوم، از انرژی خورشیدی برای تولید برق با استفاده از پانل های فتوولتائیک استفاده می شود.
در تعداد زیادی از موارد، این پانل ها در زاویه ثابتی نسبت به افق و رو به جنوب قرار می گیرند. در کاربرد ارائه شده در این مبحث، این زاویه صرف نظر از فصل ها بدون تغییر باقی می ماند.
راهکارهای متفاوتی برای مهار کردن انرژی خورشیدی وجود دارد. در یک راهکار ]۲-۵[، تلاشهایی برای افزایش تبدیل انرژی خورشیدی با استفاده از مهندسین علوم مواد انجام شده است. راندمان تبدیل بین ۱۲% و ۱۵% از میزان تابش انرژی می باشد.
در یک فرایند ردیابی خورشیدی، پانل های خورشیدی همیشه به سمت اشعه های خورشیدی که در جهت عمود بر آنها تابیده می شوند جهت می یابند. تغییر در زاویه اشعه خورشیدی با تنظیم دو زاویه با استفاده از موتورهای الکتریکی کنترل می شود. دو زاویه به گونه ای تنظیم می شوند که اشعه های خورشیدی همیشه عمود بر پانل ها باشند.
افزایش راندمان تبدیل انرژی خورشیدی در کانادا
۲- بررسی های تئوریکی
شکل ۱ میزان تابش اشعه خورشیدی بر یک پانل خورشیدی را نشان می دهد، میزان تابش در صفحه های افقی و عمودی به ترتیب در زاویه های sα و α می باشد. فرض کنید که فاصله AC برابر R است، آنگاه عناصر جهت های X1 و Y1 برابر خواهد بود با:
افزایش راندمان تبدیل انرژی خورشیدی در کانادا
۳- نتایج و مباحث
شکل های ۳ و ۴ موقعیت خورشید در ساعات صبح در سنت جان برای N=1 (اول ژانویه در زمستان) و N=170 (۲۱ ژوئن در تابستان)، که روزها به ترتیب کوتاه و بلند هستند را نشان می دهند. این شکل ها با شروع از معادله (۸) و انجام محاسبات مربوط به معادلات (۹) تا (۱۲) و سپس معادله های (۱) و (۲) بدست آمده اند، یعنی نمودارهای (YB/R) در مقابل (XB/R)، که فاصله های بدون بعد هستند را نشان می دهند.
افزایش راندمان تبدیل انرژی خورشیدی در کانادا
۴- نتیجه گیری
در این تحقیق در ابتدا معادلات ریاضی برای تابش عمودی در پانل های خورشیدی اعمال شد. سپس، بر اساس مطالعات انجام شده برای ۱۸۰ روز از انقلاب زمستانی در شهرهای کاناد نتیجه گیری های زیر بدست آمد:
یک زاویه بهینه برای پانل ها وجود دارد که منجر به میانگین راندمان ۰٫۶۱۸ می گردد.
اگر زاویه دو بار در سال تنظیم شود، راندمان می تواند در تابستان تا ۰٫۵۵۹ و در زمستان تا ۰٫۷۶۱ افزایش یابد.
راندمان بین دوره بهار تا تابستان (دوره دوم) کمتر از راندمان دوره بین زمستان تا بهار ( دوره اول) می باشد.