پایان نامه تحلیل و محاسبه پارامترهاي الكتريكي سلول فتوولتائي و سنتز و کاربرد نقاط کوانتومی در سلول های خورشیدی
فهرست:
فصل اول : انرژی خورشیدی | 1 |
1-1- معرفی انرژی خورشیدی و چگونگی تولید آن | 2 |
1-2- تاریخچه استفاده از انرژی خورشیدی | 3 |
1-3- مزایا و معایب انرژی خورشیدی | 3 |
1-4- معرفی مولفه های تابشی خورشید و تاثیر شرایط مختلف جوی در آن | 4 |
فصل دوم : سيستم هاي خورشيدي حرارتي- الكتريكي | 6 |
2-1- مقدمه | 7 |
2-2- نيروگاه خورشيدي هليواستاتي ( سيستم دريافت كننده مركزي ) | 8 |
2-2-1- مزايا و معايب نيروگاه هاي دريافت كننده مركزي | 9 |
2-2-2- قسمت هاي اصلي نيروگاه هاي خورشيدي هليو استاتي | 9 |
2-2-2-1- هليواستات | 10 |
2-2-2-1-1- آينه ها | 10 |
2-2-2-1-2- سازه فلزي و فونداسيون | 10 |
2-2-2-1-3- سيستم هاي محرك و كنترل كننده | 11 |
2-2-2-2- سيستم دريافت كننده مركزي | 11 |
2-2-2-3- سيستم انتقال حرارت | 12 |
2-2-2-3-1- استفاده از آب به عنوان سيال | 12 |
2-2-2-3-2- استفاده از نمك نيترات به عنوان سيال | 13 |
2-2-2-4- سيستم ذخيره كننده انرژي حرارتي | 13 |
2-2-3- معرفی کمیت زمان مرجع | 13 |
2-2-3-1- اهمیت انتخاب صحیح زمان مرجع در یک نیروگاه خورشیدی | 14 |
2-2-4- پارامترهای مهم در انتخاب محل نیروگاه هلیو استاتی | 14 |
2-3- نیروگاه های خورشیدی از نوع کلکتور سهموی خطی | 15 |
2-3-1- قسمت های اصلی نیروگاه خورشیدی از نوع کلکتور سهموی خطی | 16 |
فهرست مطالب
عنوان صفحه
|
|
2-3-2- مزایا و معایب نیروگاه های خورشیدی از نوع کلکتور سهموی خطی | 16 |
2-4- نیروگاه های خورشیدی با سیستم برج های نیرو با هوای گرم | 17 |
2-4-1- مزایا و معایب نیروگاه های خورشیدی با سیستم برج های نیرو با هوای گرم | 18 |
2-5- نیروگاه خورشیدی با سیستم برج های نیرو با هوای سرد | 18 |
2-5-1- مزایا و معایب نیروگاه های خورشیدی با سیستم برج های نیرو با هوای سرد | 19 |
2-6- نیروگاه های استخر خورشیدی | 20 |
2-6-1- مزایا و معایب نیروگاه استخر خورشیدی | 20 |
2-7- نیروگاه خورشیدی با کلکتورهای بشقابی | 21 |
فصل سوم : سلول هاي خورشيدي چيست؟ | 22 |
3-1- مقدمه | 23 |
3-2- تاريخچه سلول هاي خورشيدي | 23 |
3-2-1- علل احتياج به سلول خورشيدي | 23 |
3-3- انواع سلول های خورشیدی | 24 |
3-3-1- سلول هاي تكبلوري | 24 |
3-3-2- سلولهاي چندبلوري | 24 |
3-3-3- سيليسيم بي شكل | 24 |
3-4- سيليكون چگونه سلول خورشيدي را ميسازد؟ | 24 |
3-5- کريستال سيليکون سی اس آی | 26 |
3-6- فن آوري هاي گروه سه و پنج | 26 |
3-7- تجهيزات چند تايي با بهره وري بالا | 27 |
3-8- ساخت سلولهاي خورشيدي | 27 |
3-9- سلول هاي خورشيدي پيشرفته
|
27 |
فهرست مطالب
عنوان صفحه |
|
3-10- تشریح یک سلول | 28 |
فصل چهارم : سیستم های فتوولتائیک | 30 |
4-1- معرفی پدیده فتوولتائیک | 31 |
4-2- معرفی سیستم های فتوولتائیک و مزایا و معایب این سیستم ها | 32 |
4-2-1- مزایای تولید الکتریسته با استفاده از سیستم های فتوولتائیک | 32 |
4-2-2- معایب سیستم های فتوولتائیک | 32 |
4-3-کاربرد سیستم های فتو ولتائیک | 33 |
4-4- آشنایی با بخش های مختلف یک سیستم فتو ولتائیک کامل | 34 |
4-5- راندمان سلول های خورشیدی | 34 |
4-6- تاثیر افزایش درجه حرارت محیط بر پارامترهای مشخصه الکتریکی سلول خورشیدی | 34 |
4-7- تاثیر تغییر میزان انرژی جذب شده از خورشید در منحنی مشخصه الکتریکی سلول خورشیدی | 35 |
4-8- افزایش راندمان سلول های فتوولتائیک | 35 |
4-9- اجزای سیستم های فتوولتائیک | 36 |
4-9-1- پنل یا مدول خورشیدی | 36 |
4-9-2- تنظیم کننده | 37 |
4-9-3- واحد ذخیره سازی انرژی در سیستم های فوتوولتائیک | 37 |
4-9-4- تنظیم کننده ولتاژ خروجی | 38 |
4-9-5- اینورتر ولتاژ | 38 |
4-10- طبقه بندی سیستم های فوتوولتائیک از لحاظ نحوه تامین بار مصرف کننده | 39 |
فصل پنجم : تحليل مدل حرارتي ديناميكي ماژول فتوولتائي با استفاده از مدارات الكتريكي | 41 |
چكيده | 42 |
5-1- مقدمه
|
43 |
فهرست مطالب
عنوان صفحه |
|
5-2- مدل حرارتي ماژول فتوولتائي | 52 |
5-3- ضرايب مدل حرارتي | 46 |
5-3-1- انرژي خورشيدي دريافتي | 46 |
5-3-2- انرژي الكتريكي توليدي | 46 |
5-3-3- انتقال حرارت | 47 |
5-3-3-1- انتقال حرارت به روش تشعشي | 48 |
5-3-3-2- انتقال حرارت به روش جابجايي | 48 |
5-3-3-3- انتقال حرارت به روش رسانايي | 49 |
5-3-4- ظرفيت حرارتي | 49 |
5-4- مدار معادل الكتريكي | 50 |
5-5- شبيه سازي | 51 |
5-6- نتيجه گيري | 59 |
فصل ششم : محاسبه پارامترهاي الكتريكي سلول فتوولتائي با در نظر گرفتن مدل ديناميكي حرارتي | 60 |
چكيده | 61 |
6-1- مقدمه | 62 |
6-2- مدل حرارتي ماژول فتوولتائي | 63 |
6-2-1-توان دريافتي سلول | 64 |
6-2-2- توان تلفاتي | 64 |
6-2-3- ظرفيت حرارتي | 66 |
6-3- تبادل حرارتي ماژول فتوولتائي | 67 |
6-4- اثر دما بر مشخصه هاي الكتريكي ماژول PV | 67 |
6-5- شبيه سازي | 69 |
6-5-1- مدل Mattei | 69 |
فهرست مطالب
عنوان صفحه
|
|
6-5-2- مدل Ulleberg | 69 |
6-6- نتيجه گيري | 76 |
فصل هفتم : سلول های خورشیدیسنتز و کاربرد نقاط کوانتومی در | 77 |
چکیده | 78 |
7-1- مقدمه | 79 |
7-2- روش های سنتز نقاط کوانتومی | 80 |
7-2-1- روش کلوییدی | 80 |
7-2-2- رشد همبافته | 81 |
7-3- کاشت یونی | 81 |
7-4- کاربرد نقاط کوانتومی در سلول های خورشیدی | 82 |
7-5- ساختار سلول های خورشیدی ساخته شده از نقاط کوانتومی | 83 |
7-5-1- فوتوالکترودهای حاوی آرایه های نقاط کوانتومی | 84 |
7-5-2- سلول های خورشیدی حاوی حساس شده با نقاط کوانتومی | 84 |
7-5-3- نقاط کوانتومی پراکنده شده در ماتریکس پلیمری نیمه هادی | 85 |
7-6- نتیجه گیری | 86 |
منابع | 87 |
خورشید عامل و منشا انرژی های گوناگونی است که در طبیعت موجود می باشد، از جمله سوخت های فسیلی که در اعماق زمین ذخیره شده اند ، انرژِی آبشارها ، بادها، رشد و نمو گیاهان که حیوانات و انسان ها برای رشد خود از آنها استفاده می کنند. کلیه مواد آلی که قابل تبدیل به انرژی مکانیکی و حرارتی هستند ، امواج دریاها و قدرت جزرو مد دریاها که بر اساس جاذبه و حرکت زمین به دور خورشید و ماه حاصل می شود ، همگی نمادهایی از انرژی خورشیدی هستند خورشید در یکی از شاخه های حلزونی از کهکشان راه شیری قرار گرفته است و این مطلب به اثبات رسیده که در نزدیکی خورشید ، تحت دما و فشار بسیار زیاد ، هر چهار هسته هیدروژن به وسیله واکنش گرمایی هسته ای فیوژن به یک هسته هلیم تبدیل شده که در طی این واکنش انرژی عظیمی آزاد می شود . انرژی حاصل از فیوژن به شکل امواج الکترومغناطیسی بوده و در حول و حوش طیف مرئی به فضا تابیده می شود و طیف تابش انرژی خورشید تقریبا شبیه به طیف جسم سیاه بوده و دمای آن در حدود 5470 درجه سانتی گراد است .
همانطور که گفته شد ، انرژی خورشیدی نتیجه فرایند پیوسته هم جوشی هسته ای در خورشید است که توان تابشی آن ، در مدار میانگین کرده کره زمین از شدتی برابر با kw/m2 1/3 برخوردار است و با در نظر گرفتن محیط 400 هزار کیلومتری زمین ، توانی در حدودtw 17400 به سطح زمین می رسد و کارشناسان انرژی بر این باورند که میزان انرژی که زمین در مدت یک ساعت از خورشید دریافت می کند از کل مصرف انرژی جهان در طول یک سال در دوران فعلی بیشتر است .
در مورد پیدایش خورشید فرضیه ای که بیشتر مورد قبول است ، این مطلب می باشد که منشا انرژی خورشید توده های ابری شکل گازهائی هستند که بخش اصلی آن را هیدروژن تشکیل داده و در اثر نیروی جاذبه مرکزی ذرات هیدروژن روی هم متراکم شده و در اثر تراکم و افزایش بیش از حد فشار و دما ، تحولات هسته ای پدید آمده و حاصل آن آزاد شدن منبع عظیم انرژی می باشد ، بدین صورت که در هر ثانیه 2/4 میلیون تن از جرم خورشید در اثر واکنش های هسته ای تبدیل به انرژی می شود که این مقدار در برابر کل جرم خورشید که معادل 1026 * 2/2 میلیارد تن می باشد بسیار ناچیز است .
1-2- تاریخچه استفاده از انرژی خورشیدی
انرژی خورشیدی در طول تاریخ همواره مورد استفاده بشر به گونه های مختلف قرار داشته است . انسان اولیه غارنشین با ایجاد دریچه هایی در برابرنور خورشید ، از آن برای گرمایش بهره می گرفت و از پرتوهای خورشید به عنوان وسیله ای برای آتش افروختن و جوشاندن آب از طریق انعکاس و تمرکز کردن نور استفاده می کرد .
در قرن 18 ناتودای فرانسوی اولین کوره خورشیدی که از 360 قطعه آینه تخت تشکیل شده بود را ساخت که توانایی ذوب آهن ، مس و سایر فلزات را داشت و در تکمیل طرح فوق لاوازیه کوره ای ساخت که تا درجه حرارت 1710 درجه سانتی گراد حرارت تولید می کرد . در این کوره یک عدسی 132 سانتی متری و یک عدسی 20 سانتی متری به کار رفته بود و رسیدن به این درجه حرارت تا 100 سال بی رقیب ماند. در قسمت پایین تصویری از کوره لاوازیه مشاهده می شود .
در سال 1880 اولین کلکتور تخت خورشیدی به وسیله چارلز تلی ساخته شد و در همان سال ها اولین دستگاه آب شیرین کن خورشیدی که در روزهای آفتابی تا 20 هزار لیتر آب را تبدیل به آب مقطر می کرد ، ساخته شد . در ابتدای قرن 20 یک مهندس مبتکر با استفاده از کلکتورهای مسطح خورشیدی به مساحت 1200 فوت مربع یک موتور 5/3 اسب بخار را بکار انداخت . استفاده مستقیم از انرژی خورشید در تولید الکتریسیته اولین بار با کشف فتوولتائیک به وقوع پیوست.
1-3- مزایا و معایب انرژی خورشیدی
انرژی خورشیدی به عنوان یک انرژی تجدید پذیر و پاک مزایای بسیار زیادی دارد که برخی از آنها عبارت است از :
- انرژی خورشیدی از انواع انرژی های تجدید پذیر است که در مقایسه با انرژی حاصل از سوخت های فسیلی پایان ناپذیر می باشد.
- انرژی خورشیدی یکی از پاکترین انرژی های شناخته شده است که با طبیعت و محیط زیست سازگار بوده و باعث آلودگی طبیعت و محیط زیست نمی شود.
- این موهبت الهی به صورت رایگان در اختیار بشر قرار گرفته است.
- استفاده از این انرژی باعث کاهش مصرف سوخت های فسیلی و ذخیره شدن آنها برای نسل های آینده می شود و می توان با پیشرفت تکنولوژی پتروشیمی از سوخت های فسیلی ترکیبات با ارزش تری ساخت.
- کاربرد انرژی خورشیدی در آینده باعث بی نیازی کشور ها به منابع انرژی خارجی و تکنولوژی وابسته به آن می گردد.
- استفاده از انرژی خورشیدی باعث بوجود آمدن صنایع و مشاغل جدید می شود که خود به عنوان یک عامل مهم کار آفرینی شناخته می شود.
- نگهداری و بهره برداری از تکنولوژی های خورشیدی بسیار ساده می باشد .
- توانایی ذخیره سازی انرژی خورشیدی در ساعات تاریک شب.
- عدم نیاز به شبکه سراسری.
- عدم تولید آلودگی صوتی
در میان مزایای بی شمار این انرژی باید به هزینه سرمایه گذاری اولیه بالای آن و پایین بودن چگالی انرژی خورشیدی و نیز تکنولوژی پیچیده ساخت سلول های خورشیدی یا دیگر ادوات جذب یا دریافت انرژی خورشیدی به عنوان معایب استفاده از این انرژی اشاره کرد.
1-4- معرفی مولفه های تابشی خورشید و تاثیر شرایط مختلف جوی در آن
تابش خورشید در روی صفحه افقی( که به آن insolation گفته می شود) دارای دو مولفه است که مولفه های تابش مستقیم و پراکنده نام دارد . تابش مستقیم به صورت مستقیم از دیسک خورشید خارج می شود و تابش افقی پراکنده نتیجه پخش شدن مقداری از تابش خورشیدی در اتمسفر است که می توان مدل آن را چنین بیان کرد که از سه مولفه تشکیل شده است . مولفه دور خورشیدی آسمان درخشان اطراف خورشید ( مولفه افق ) روشنی یا تاریکی آسمان در نزدیکی افق و تابش پخش شده در آسمان که جمع این سه مولفه تابش پراکنده با تابش مستقیم ، تابش افقی کلی جهان را تشکیل می دهد .
تابش مستقیم را می توان با کمک عدسی یا باز تابنده ها متمرکز کرد ، ولی در این روش تابش پراکنده قابل دریافت نیست تابش پراکنده محدوده رنج وسیعی دارد که از حدود 10 % تابش کل برای شرایط آسمان صاف و ارتفاع بالای خورشید تا حدود 100 % کل تابش خورشید در زمانی که خورشید در پشت ابرها است ، در تغییر می باشد و تابش منعکسه معمولا مولفه خیلی کوچکی از کل تابش خورشید است ولی در یک زمین پوشیده از برف در یک صفحه عمودی تا حدود 40 % کل تابش را تشکیل می دهد.
در شرایط آسمان صاف یعنی در شرایط رطوبت و غبار بسیار کم و بدون آلودگی ، تابش خورشیدی در یک زمان مشخص تنها به عرض جغرافیایی محل و ارتفاع از سطح دریا و ضریب انعکاس زمین بستگی دارد . مقادیر حداکثر با افزایش ارتفاع زمین و افزایش خاصیت انعکاس زمین در نیمروز بدست می آید . در شرایط ارتفاع خورشیدی کمتر و ضریب جذب اتمسفر و پراکندگی بیشتر ، کل تابش کاهش پیدا کرده ولی مولفه پراکنده تابش خورشیدی افزایش می یابد . در بسیاری از مناطق دنیا به ندرت آسمان صاف دیده می شود و وجود ابرها و آلودگی و گرد و غبار باعث کاهش یافتن انرژی قابل دریافت از خورشید می شود. پوشش ابری فشرده کل تابش افقی دریافتی را به 33 % انرژی دریافتی در شرایط آسمان صاف کاهش داده و توان تابش مستقیم را به صفر کاهش می دهد و در بسیاری از مناطق ابرها به صورت مکرر بر روی زمین سایه می افکنند که این وضعیت به ویژه در شرایط آب و هوای مرطوب و نزدیک کوهستان متداول است که این شرایط هم باعث کاهش میزان مولفه مستقیم انرژی دریافتی خورشید می شود .
2-1- مقدمه
در نيروگاه هایی كه با سيستم هاي خورشيدي از نوع حرارتي الكتريكي كار مي كنند برخلاف سيستم هاي فتوولتائيك ( كه انرژي تشعشعات خورشيد را توسط آرایه های هاي خورشيدي به صورت مستقیم به انرژي الكتريكي تبديل مي كردند) در اين نيروگاه ها وجود يك سيال جهت انتقال انرژي جذب شده حرارتي به سيستم هاي توليد بخار براي گردش ژنراتور ضروري است و اين سيال مي تواند آب ،هوا ، روغن ، و يا بخار آب و فلزات مايع و انواع گازها باشد.
نيروگاه هاي خورشيدي حرارتي الكتريكي با توجه به سيكل انتقال انرژي حرارتي خورشيد و نحوه توليد برق در آن ها و نوع و ساختار كلكتورهاي جذب کننده يا انعكاس دهنده انرژي خورشيد در آن ها به چند دسته تقسيم مي شوند كه عبارتست از:
- نيروگاه خورشيدي هليواستاتي
- نيروگاه خورشيدي از نوع كلكتور سهموي خطي
- نيروگاه خورشيدي با سيستم برج هاي نيرو و هواي گرم
- نيروگاه خورشيدي با سيستم برج ها ي نيرو و هواي سرد
- نيروگاه استخر خورشيدي
- نيروگاه خورشيدي با كلكتورهاي بشقابی
نيروگاه هاي خورشيدي حرارتي الكتريكي به دليل تغيير سطح انرژي جذب شده از خورشيد در طول روز ، ماه و سال قادر به توليد پيوسته با نرخ ثابت انرژي الكتريكي نمي باشند كه براي رفع اين محدوديت دو راهكار را مي توان استفاده كرد كه عبارتست از استفاده از يك سيستم سوخت پشتيبان و يا استفاده از يك سيستم ذخيره انرژي گرمايي كه استفاده از سيستم سوخت پشتيبان فقط در نيروگاه هاي نوع هليواستاتي و كلكتور سهموي خطي امكان پذير است و سيستم هاي ذخيره انرژي در نيروگاه استخر خورشيدي تا 24 ساعت و در نيروگاه هاي با كلكتور سهموي خطي يا هليواستاتي تا 12 ساعت و در نيروگاه با برج هاي با هواي گرم و سرد تا حدود يك ساعت مي تواند انرژي حرارتي را ذخيره كند ، در قسمت بعد نحوه كار و اجزاي هر يك از انواع نيروگاه هاي ذكر شده ، شرح داده شده است.
2-2- نيروگاه خورشيدي هليواستاتي ( سيستم دريافت كننده مركزي )
ايده اصلي توليد الكتريسيته با نيروگاه خورشيدي هليو استاتي براي اولين بار توسط دانشمندان روسي در اوايل دهه 1950 مطرح گرديد و اولين نيروگاه دريافت كننده مركزي در سال 1982 با ظرفيت MW 10 در آمريكا به بهره برداري رسيد.
درنيروگاه هاي دريافت كننده مركزي پرتوهاي انرژي تشعشعات خورشيد توسط مزرعه اي متشكل از تعداد زيادي آينه هاي منعكس كننده مسطح كه قابليت تعقيب مسير خورشيد در طول روز را دارند ، بر روي يك دريافت كننده مركزي كه در بالاي يك برج قرار دارد منعكس و متمركز مي شود و انرژي خورشيدي را به انرژي حرارتی تبديل مي كند و حرارت ايجاد شده به سيالي كه درآن جريان دارد منتقل مي شود و سيال عامل پس از جذب حرارت ناشي از پرتوهايي كه در روي دريافت كننده متمركز شده است ، وارد سيستم توليد نيروگاه مي شود و سيال پس از دريافت گرما يا خود تبديل به بخار مي گردد و يا با انتقال حرارت خود در يك مبدل حرارتي به يك سيال ديگر ،آن سيال را بخار مي كند و براي توليد انرژي الكتريكي از آن بخار استفاده مي شود و بخار اضافي توليد شده مي تواند وارد سيستم ذخيره انرژي شود و سيستم ذخيره در هنگام افت توان در نيروگاه و یا پيش گرم كردن نيروگاه در ابتداي روز استفاده می شود.
سيستم دريافت كننده مركزي بالاي برج در نيروگاه هليواستاتي همان نقش بويلر در نيروگاه هاي متداول حرارتي را ايفا مي كند و در بالاي برج دريافت كننده اين نيروگاه مي تواند به درجه حرارتي تا حدود 1300 درجه سانتي گراد رسيد. ضريب تمركز كه برابر نسبت سطح منعكس كننده ها (هليواستات ها) به سطح دريافت كننده مركزي مي باشد يكي از پارامترهاي اصلي در اين نيروگاه ها است و در محدوده بين 100 تا 10000 مي باشد. براي جبران اثر تغييرات انرژي خورشيدي و توليد مستمر ، بدون وقفه و با نرخ ثابت توان توليدي ، در اين نيروگاه ها مي توان از يك سيستم پشتيبان با سوخت هاي فسيلي به عنوان سوخت كمكي استفاده كرد كه اين سيستم به نام نيروگاه دو گانه فسيلي خورشيدي يا هيبريد شناخته مي شود.
2-2-1- مزايا و معايب نيروگاه هاي دريافت كننده مركزي
همان طور كه گفته شده سيستم نيروگاه هاي هليواستاتي مي تواند با سوخت هاي فسيلي به عنوان سوخت پشتيبان ، تركيب شود تا در صورت كاهش ميزان تشعشات خورشيدي يا نياز به توليد توان بيشتر اين سيستم ، به چرخه توليد حرارت نيروگاه افزوده شود ، كه اين امر يكي از مزاياي توليد برق با اين سيستم مي باشد باعث بالا رفتن راندمان نيروگاه نیز خواهد شد و عدم نياز به صرف هزينه براي سوخت اوليه نيروگاه و عدم آلودگي محيط زيست و قابليت ذخيره سازي حرارت و رسيدن به درجه حرارت هاي بالا از مزاياي توليد برق بااستفاده از اين نيروگاه ها مي باشد.
در نيروگاه هاي دريافت كننده مركزي ، مزرعه شامل هليو استات ها يا به صورت احاطه ای بوده كه در اين روش هليواستات ها به صورت دايره هايي با شعاع هاي مختلف به دور برج دريافت كننده مركزي نصب شده اند و يا به صورت قطاعي از يك دايره در مقابل برج دريافت كننده مركزي قرار مي گيرند كه در هر دو روش به علت فاصلة زياد هليواستات هاي رديف آخر با رديف هاي اوليه نمي توان مزرعه كلكتور را بسيار بزرگ در نظر گرفت زيرا عملاً باعث پايين آمدن كارايي منعكس كننده هاي دورتر از برج مي شود و اين امر باعث مي شود تا با اين تكنولوژي توليد نيروگاهي نتوان به ظرفيت هاي توليد بالا در حدود چند صد مگاوات رسيد ، كه اين موضوع يكي از معايب اين نيروگاه ها است. تكنولوژی ساخت هليواستات ها داراي پيچيدگي خاض خود مي باشد كه وجود سيستم تعقيب كننده خورشيد در آن ضروري مي باشد و بايد فونداسيون پايه هاي هليواستاتي داراي استحكام بالايي باشد تا دراثر حركت منعكس كننده ها سست نشود و در يك نيروگاه در حد چند مگاوات در حدود چندين هزارهليواستات لازم است كه اين امر باعث افزايش هزينه اوليه و اشغال فضاي زيادي در مقايسه بانيروگاه هاي متداول فسيلي خواهد شد ، اين ها از ديگر معايب سيستم هاي دريافت كننده مركزي هستند.
2-2-2- قسمت هاي اصلي نيروگاه هاي خورشيدي هليو استاتي
همان طور كه در سيكل توليد برق به وسيله نيروگاه هاي هليو استاتي ذكر شد ، اين نيروگاه ها با انعكاس پرتوهاي خورشيد توسط تعداد زيادي منعكس كننده بر روي يك سيستم دريافت كننده ، باعث ايجاد حرارت بالا شد كه اين حرارت به وسيله سيال عامل باعث به حركت درآوردن ، توربين ژنراتوري مي شود.
2-2-2-1- هليواستات
هليواستات ها آينه هاي منعكس كننده قابل کنترلی هستند که قابلیت تعقيب خورشيد در طول روز را دارند و با زاويه خاصي كه هر كدام از آن ها در طول روز با خورشيد دارند به نحوي خورشيد را دنبال مي كنند كه بيشترين ميزان دريافت و انعكاس پرتوهاي خورشيد را داشته باشند. هليواستات ها نقش انعكاس پرتوهاي خورشيد بر روي دريافت كننده و توليد حرارت در سيستم را ايفا مي كنند و از چند قسمت اصلي تشكيل شده اند كه عبارتست از آينه ها ، سازه فلزي ،فونداسيون ، سيستم متحرك و سيستم كنترل كننده خورشيدي ، كه هر يك را به اختصار توضيح خواهيم داد.
2-2-2-1-1- آينه ها
آينه ها مهم ترين بخش هلیواستات مي باشند كه وظيفه انعكاس پرتوهاي خورشيد بر روي دريافت كننده مركزي را بر عهده دارند. براي ساخت آينه ها بايد سطحي در نظر گرفته شود كه بتوان پوششي نازك از بعضي از فلزات را بر روي آن قرار داد. جنس اين سطح بر آينه هايي كه فلز پشت آن پاشيده مي شود از شيشه يا پليمرهاي شفاف است و براي آينه هايي كه فلز روي آن ها ماليده مي شود ، پليمر كدر مي باشد. آينه ها به وسيله قاب هاي فلزي بر روي سازه فلزي ساخته شده ، نصب و محكم مي گردد.
2-2-2-1-2- سازه فلزي و فونداسيون
قسمتي از هليواستات كه آينه هاي منعكس كننده روي آن نصب و محكم می شوند ، سازه فلزي نام دارد. در ساخت هليو استات هاي كوچك و متوسط از سازه هايي كه از يك ستون و چند تير كمكي متقاطع تشكيل شده ، استفاده مي شود.اين سازه ها داراي قابليت حركت مناسب با بازه مطلوب مي باشند ولی براي هليواستات هاي بزرگ از يك ستون اصلي و خرپا هاي فضايي استفاده مي شود. واسطه نصب و محكم شدن هليواستات ها بر روي زمين ، فونداسيون آن ها مي باشند كه معمولاً از نوع بتوني است وحفره هايي بر روي آن ها تعبيه شده كه ستون سازه در آن قرار مي گيرد.
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.