آبگرمكن خورشیدی

 آبگرمكن خورشیدی در 28 صفحه word  قابل ویرایش با فرمت doc

آبگرمكن خورشیدی

مقدمه:

سیستم های حرارتی خورشیدی نقش مهمی در انرژی خورشیدی دارد، استفاده از دستگاه های خورشیدی سابقه طولانی دارد، گفته شده است ارشمیدس تقریباً در سال 214 قبل از میلاد از آینه مقعر برای داغ كردن آب استفاده كرده است. سیستم های حرارتی امروزی نیز كم هزینه ترین كاربرد انرژی خورشیدی را دارد.

حرارت خورشید استفاده از حرارت انرژی خورشید را توجیح می كند. بنابراین تعداد متفاوتی از دستگاه های فنی وجود دارد كه اضافه بر گرم كردن فضا، داغ كردن آب یا فرآیندهای صنعتی سیستم های انرژی خورشیدی را می توان برای سرمایش یا تولید برق با كارخانه های تولید برق خورشیدی مورد استفاده قرار داد. قسمت های عملیاتی اصلی عبارتند از:

• گرم كردن استخر شنای خورشیدی
• آبگرمكن های خانگی خورشیدی
• حرارت كم خورشید برای گرم كردن فضای داخل ساختمان ها
• پردازش حرارتی خورشیدی
• تولید برق خورشیدی

چون این حیطه های عملیاتی خیلی دور از دسترس هستند، این بخش فقط جنبه های مهم آبگرمكن های خانگی خورشیدی و استخرهای خورشیدی را با سیستم های دارای صفحات خورشیدی بسته و باز مورد بحث قرار می دهیم. بخش های زیر به كاربرد بعضی كمیت های ترمودینامیك در توضیح اصول نیاز دارد. جدول 1-3 مهمترین پارامترها، علائم آنها و واحدهایشان را نشان می دهد.

جدول 1-3: كمیت های ترمودینامیك را برای محاسبات حرارتی نشان می دهد.

انرژی به شكل حرارت Q با جریان گرماQo مرتبط می باشد.

1-3                                         

هر تغییر درجه حرارت  نیز باعث تغییر حرارت  می شود تغییر در حرارت را می توان با ظرفیت خاص c و جرم m ماده تحت تأثیر قرار گرفته محاسبه كرد.

2-3                                                  

ممكن است بعضی ابهامات رخ دهد كه به استفاده از معیارهای متفاوت دما مرتبط باشد، مقیاس فارنهایت معمولاً برای كار عملی استفاده نمی شود. ولی همزیستی درجه حرارت  در مقیاس سلسیوس و درجه حرارت مطلقT به كلوین مسئله سازی می باشد. تبدیل سلسیوس به كلوین از فرمول زیر استفاده می شود.

3-3                               

فرمول تبدیل فارنهایت به سلسیوس و كلوین را می توان در ضمیمه دید. مقدار عددی تفاوت درجه حرارت  به درجه سلسیوس  مانند تفاوت دما در كلوین (k) می باشد. برای تعادل صحیح واحدها تفاوت دما در فرمول بالا برای تغییر حرارت باید به كلوین باشد. همین مورد به معادلاتی مربوط می شود كه در بخش بعد ارائه خواهند شد. ولی چون مقیاس سلسیوس نسبت به كلوین رایج تر است، مقیاس سلسیوس برای اكثر تفاوت های درجه حرارتی ومعادلات این بخش مورد استفاده قرار داده می شود. جریان حرارتQo كه باعث تغییر حرارت با ظرفیت حرارتی ثابتc می شود به صورت زیر است:

4-3                               

برای ظرفیت حرارت مواد متفاوت به جدول 2-3 مراجعه شود.

فهرست:

مقدمه

سیستم های حرارتی خورشیدی برای آبگرمكن

گرمكن خورشیدی استخر شنا

سیستم های آبگرمكن های خورشیدی خانگی

سیستم های ترموسیفون (سیفون حرارتی)

سیستم های دارای جریان تحت فشار

كلكتورهای خورشیدی

كلكتورهای صفحه ای مسطح