دانلود انرژی خورشیدی

انرژی خورشیدی خورشید نه تنها خود منبع عظیم انرژی است، بلکه سرآغاز حیات و منشاء تمام انرژیهای دیگر است طبق برآوردهای علمی در حدود ۶۰۰۰ میلیون سال از تولد این گوی آتشین می‌گذرد و در هر ثانیه ۲۴ میلیون تن از جرم خورشید به انرژی تبدیل می‌شود با توجه به وزن خورشید که حدود ۳۳۳ هزار برابر وزن زمین است این کره نورانی را می‌توان به‌عنوان منبع عظیم انرژی تا ۵ میلیارد سال

دسته بندی	برق
فرمت فایل	doc
حجم فایل	4967 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	32

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                     صفحه

1- مقدمه                                                                                                                       1
2- انرژی خورشیدی                                                                                                       2

3- کاربردهای انرژی خورشیدی                                                                                      4

4- استفاده از انرژی حرارتی خورشید                                                                                4

5-  نیروگاه های حرارتی خورشید از نوع سهموی خطی                                                      6

6- نیروگاههای حرارتی از نوع دریافت کننده مرکزی                                                         8

7-  نیروگاههای حرارتی از نوع شلمجی بشقابی                                                                 9

8- دودکش های خورشیدی                                                                                            10

9- مزایای نیروگاههای خورشیدی                                                                                                11

10- سیستم های فتوولتائیک                                                                                             20

11-  نمونه پروژه های انجام شده در ایران                                                                         23

12- انرژی خورشیدی در شب                                                                                          27

13- جمع بندی                                                                                                              29

دانلود مقاله بررسی انرژی خورشیدی

دانلود فایل ورد Word مقاله بررسی انرژی خورشیدی عنوان کامل انرژی خورشیدی دسته تحقیقات علمی فرمت فایل WORD (قابل ویرایش) تعداد صفحات 72

دسته بندی	برق
فرمت فایل	doc
حجم فایل	1175 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	73

عنوان کامل: انرژی خورشیدی

دسته: تحقیقات علمی

فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات: 72

 

________________________________________________________

بخشی از مقدمه:

در شرایط کنونی، تلاش در جهت خودکفایی و رفع وابستگی های تکنولوژی کشورمان، یکی از مبرمترین وظایف آحاد ملت ایران است و هرکس بنابه موقعیت خویش بایستی در این راستا گام بردارد. یکی از صنایع کشور که پیشرفت دیگر صنایع در گرو پیشرفت و توسعه آن است، صنعت برق می باشد. نیروگاههای موجود تولید برق از تکنولوژی بسیار بالایی برخوردارند، به طوری که در حال حاضر طراحی و ساخت آنها در انحصار چند کشور خاص می باشد. با توجه به اینکه رسیدن به این تکنولوژی در آینده نزدیک برای مان مقدور نیست، این سؤال پیش می آید که برای تأمین انرژی بدون نیاز به تکنولوژی وارداتی چه باید کرد؟ برج نیرو پاسخ مناسبی است به این سؤال چرا که از یک سو بحران انرژی را حل کرده و از سوی دیگر با داشتن تکنولوژی ساده و در عین حال مناسب برای شرایط اقلیمی کشورمان می تواند ما را در تأمین انرژی موردنیاز یاری نماید. 

در ابتدا پیش گفتاری در مورد بحران انرژی در جهان آورده شده و در ادامه آن مقایسه ای اجمالی بین انواع انرژیهای موجود و لزوم استفاده از انرژی خورشید مورد بررسی قرار گرفته است. 

در فصل اول پس از آشنایی مقدماتی با برج نیرو، مختصری در مورد کیفیت ساختمانی اجزاء برج و عملکرد آنها بیان شده و نهایتاً امکانات بهره برداری اضافی و افزایش راندمان در برجهای نیرو مطرح شده است. 

فصل دوم به تئوری تشعشع خورشید اختصاص داده شده. در این قسمت با توجه به نیازی که مشاهده گردید ابتدا مکانیزم پدیده تشعشع و قوانین مربوط به آن به طور خیلی مختصر گفته شده است. در ادامه مطلب، تشعشع خورشید و عواملی که برروی شدت تشعشع آن اثر می گذارند و نهایتاً پوشش ها بررسی شده اند. 

فصل سوم شامل محاسبات دودکش است. در این فصل فشار رانش دودکش، دمای هوای خروجی از دودکش، تلفات دودکش و بالاخره راندمان دودکش مطرح شده است. 

در فصل چهارم به بررسی تئوریک توربین پرداخته شده است. ابتدا با داشتن افت فشار در دوطرف پروانه قدرت ماکزیمم توربین محاسبه شده و سپس با داشتن قدرت ماکزیمم، فاکتور بتز، برای این نوع توربین خاص بدست آمده است. نهایتاً توان واقعی و نیروی وارد بر پره ها، مورد بررسی قرار گرفته اند. 

فصل پنجم شامل اطلاعات مختصری در مورد کلکتور است. در این فصل به بررسی بالانس انرژی در کلکتور، پرداخته شده است. همچنین مقایسه ای بین بالانس انرژی برجهای نیرو و سایر نیروگاههای خورشیدی انجام شده است. 

فصل ششم به ارزیابی اقتصادی برجهای نیرو اختصاص داده شده. در این قسمت ابتدا، هزینه مخصوص اجزاء مختلف (دودکش، توربین، کلکتور) و سپس هزینه مخصوص کل پروژه برای دو نوع پوشش شیشه ای و پلاستیکی مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه برخی از مزیتهای برج نیرو نسبت به سایر نیروگاهها، بیان شده است. 

در فصل آخر مشخصات و نتایج حاصل از اولین برج نیروی آزمایشی که در مانزانارس اسپانیا احداث گردیده آورده شده است. 

فهرست

مقدمه

پیش گفتار

چرا انرژی خورشیدی؟.

الف- واکنش هسته ای فیژن

ب- واکنش هسته ای فیوژن

انرژی خورشید

فصل اول.

آشنایی با برج نیرو.

مقدمه

اجزاء برج نیرو

۱- دودکش

۲- توربین و ژنراتور

۳- کلکتور

امکانات بهره برداری اضافی

فصل دوم.

انتقال انرژی از طریق تشعشع.

مقدمه

خواص تشعشعی

قانون پلانک

قانون جابجایی وین

قانون استفان- بولتزمن

قانون کیرشهف

قانون کسینوسی لامبرت

قانون جذب لامبرت

تشعشع خورشید

اثر فاصله زمین از خورشید

تأثیر زاویه میل

صفحات پوششی

اثر صفحات پوششی برروی تشعشع خورشید

قابلیت انعکاس پوشش

قابلیت عبوردهی پوشش

قابلیت جذب پوشش

جنس پوشش

اثر رنگ برروی جذب انرژی تشعشعی

فصل سوم.

محاسبات دودکش….

فشار رانش

راندمان دودکش

تلفات اصطکاکی

فصل چهارم.

محاسبات توربین..

توان کلی

توان ماکزیمم

توان واقعی

نیروهای وارد بر پره ها

فصل پنجم..

مختصری در مورد کلکتور.

بالانس انرژی

فصل ششم..

ارزیابی اقتصادی برجهای نیرو.

بررسی هزینه مخصوص

مقایسه برج نیرو با سایر نیروگاهها

۱- تولید برق بدون مصرف سوخت

۲- بدون مصرف آب

۳- بدون آلودگی محیط زیست

۴- عمر زیاد

۵- بهره برداری کم

۶- احتیاج کم به لوازم یدکی 

فصل هفتم..

برج آزمایشی مانزانارس…

و نتایج حاصل از آن.

مقدمه

مشخصات برج آزمایشی

مدهای بهره برداری توربین

مراجع

دانلود آنالیز انرژی و اگزرژی و اگزرژی سیکل جذبی تک اثره لیتیم بروماید همراه با انرژی خورشیدی

آنالیز انرژی و اگزرژی و اگزرژی سیکل جذبی تک اثره لیتیم بروماید همراه با انرژی خورشیدی موضوع این مقاله با نرم افزار EES حل و تحلیل شده است

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	docx
حجم فایل	3309 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	48

چکیده:

با توجه به افزایش روز افزون مصرف و هزینه انرژی های تجدید ناپذیر مانند گاز طبیعی و الکتریسیته استفاده از انرژی های تجدیدپذیر مانند انرژی گرمایی خورشید موجب کاهش مصرف انرژی های تجدید ناپذیر می شود. در این تحقیق ابتدا یک چیلر جذبی تک اثره لیتیم بروماید با محرک انرژی خورشید با کلکتور صفحه تخت مدلسازی شده و تأثیر مشخصه های مختلف بر روی راندمان مورد بررسی قرار گرفته است.

 کلید واژه:

کلکتور صفحۀ تخت، سیکل جذبی تک اثره لیتیم بروماید، شبیه سازی ترمودینامیکی، تحلیل پارامتری، بهینه سازی, انرژی خورشیدی.

فهرست مطالب:

فصل اول:مقدمات

1^_1 مقدمه ..................................................................................................................................................................................... 5

1^_2 اگزرژی ................................................................................................................................................................................... 6

1^_3 آنالیز اگزرژی ..................................................................................................................................................................... 6

1^_4 مقدمه ای بر اگزرژی و اگزرژی اقتصادی ........................................................................................................ 7

فصل دوم:سیکل

2^_1 سیکل جذبی ......................................................................................................................................................................... 9

2^_2 عملکرد چیلر جذبی ........................................................................................................................................................ 10

2^_3 انواع طبقه بندی چیلر های جذبی ................................................................................................................... 11

2^_4 سیکل جذبی تک اثره .................................................................................................................................................... 11

2^_5 تقسیم بندی چیلرها ....................................................................................................................................................... 12

2^_6 شعله مستقیم بخارآب داغ ..................................................................................................................................... 13

2^_7 چیلر جذبی دو اثره .......................................................................................................................................................... 14

2^_8 نسل جدید چیلرهای جذبی دو اثره ......................................................................................................................... 15

2^_9 سیکل جذبی لیتیم بروماید .......................................................................................................................................... 15

2^_10سیکل جذبی آب و آمونیاک ...................................................................................................................................... 16

2^_11قایسه عملکرد سیکل تک اثره و دو اثره ................................................................................................................ 16

2^_12 کلکتور های خورشیدی ............................................................................................................................................. 17

2^_13 کلکتور‌های تخت ...................................................................................................................................................... 18

2^_14 کلکتورهای تحت خلأ  .......................................................................................................................................... 19

2^_15 انرژی خورشیدی ........................................................................................................................................................... 21

2^_16 خورشید چیست؟ .................................................................................................................................................... 21

2^_17 منبع انرژی خورشیدی ......................................................................................................................................... 22

2^_18 کاربرد انرژی خورشیدی ............................................................................................................................................. 22

2^_19 لزوم استفاده از انرژى خورشیدى .................................................................................................................. 23

2^_20 انواع نیروگاههای خورشیدی ............................................................................................................................ 24

2^_21 انرژى خورشیدى (نیازها و محدودیتها) .................................................................................................... 25

فصل سوم:اجزا سیکل

3^_1 کندانسور .......................................................................................................................................................................... 28

3^_2 اواپراتور .............................................................................................................................................................................. 29

3^_3 جذب کننده ................................................................................................................................................................... 29

3^_4 مبدل گرمایی ................................................................................................................................................................. 30

3^_5 کنترل‌های چیلر .......................................................................................................................................................... 30

3^_6 مولّد ..................................................................................................................................................................................... 31

3^_7 سیستم تخلیه ناخالصی ........................................................................................................................................... 31

فصل چهارم:تحلیل انرژی و اگزرژی سیکل

4^_1 اواپراتور .............................................................................................................................................................................. 33

4^_2 کندانسور .......................................................................................................................................................................... 33

4^_3 پمپ .................................................................................................................................................................................... 33

4^_4 ژنراتور ................................................................................................................................................................................ 34

4^_5 جاذب ................................................................................................................................................................................. 34

4^_6 منبع حرارتی .................................................................................................................................................................. 34

4^_7 نرم افزار "EES" .......................................................................................................................................................... 34

4^_8 مدل سازی سیکل ...................................................................................................................................................... 35

4^_9 نتایج به دست آمده ................................................................................................................................................... 39

4^_10 تحلیل نموداری مسئله ......................................................................................................................................... 40

4^_11 نتیجه گیری .................................................................................................................................................................... 45

منابع و مآخذ............................................................................................................................................................... 46

فهرست شکل ها:

شکل 1^_1 چرخه خورشیدی ................................................................................................................................................... 7

شکل 2^_1 سیکل جذبی ..................................................................................................................................................... 10

شکل 2^_2 سیکل جذبی تک اثره ........................................................................................................................................ 13

شکل 2^_3 نمودار P-T چیلر جذبی تک اثره ................................................................................................................ 14

شکل 2^_4 چیلر جذبی تک و دو اثره ......................................................................................................................... 17

شکل 2^_5 کلکتور خورشیدی تخت ............................................................................................................................ 18

شکل 2^_6 کلکتورهای تحت خلأ .................................................................................................................................. 20

شکل 2^_7 کلکتور خورشیدی ............................................................................................................................................... 20

شکل 2^_8 کلکتور خورشیدی تخت ................................................................................................................................... 21

شکل 2^_9 صفحه خورشیدی ........................................................................................................................................... 26

شکل 2^_10 سیستم جذبی خورشیدی ............................................................................................................................ 27

شکل 3^_1 کندانسور .............................................................................................................................................................. 28

شکل 3^_2 اواپراتور ................................................................................................................................................................. 29

شکل 3^_3 مبدل گرمایی .................................................................................................................................................... 30

شکل 3^_4 شیر انبساط ........................................................................................................................................................ 31

شکل 4^_4 سیکل جذبی تک اثره همراه با کلکتور خورشیدی ................................................................... 32

شکل 4^_1 نمودار ضریب عملکرد-راندمان اگزرژی بر حسب دما در نقطه 2 .................................... 40

شکل 4^_2 نمودار فشار-اتلافات اگزرژی کل بر حسب دما در نقطه 2 .................................................. 41

شکل 4^_3 نمودار تغییرات ضریب عملکرد-راندمان اگزرژی بر حسب دما در نقطه 3 ............... 41

شکل 4^_4 نمودار تغییرات اتلافات اگزرژی-فشار  بر حسب دما در نقطه 3 ..................................... 42

شکل 4^_5 نمودار تغییرات راندمان-اتلافات اگزرژی بر حسب گرمای اواپراتور ............................... 42

شکل 4^_6 نمودار تغییرات راندمان- اتلافات اگزرژی بر حسب دما در نقطه 5 ............................... 43

شکل 4^_7 نمودار تغییرات راندمان- اتلافات اگزرژی بر حسب غلظت در نقطه 8 ........................ 43

شکل 4^_8 نمودار تغییرات ضریب عملکرد- راندمان اگزرژی بر حسب دمای محیط .................. 44

شکل 4^_9 نمودار تغییرات دمای صفحه خورشیدی- اتلافات اگزرژی بر حسب دمای محیط....... 44

شکل 4^_10 نمودار اتلافات اجزا سیکل  ................................................................................................................... 45

فهرست جداول

جدول4^_1 داده های عددی ............................................................................................................................................. 39

جدول 4^_2 داده های عددی ........................................................................................................................................... 39

 فصل اول

مقدمات

1^_1 مقدمه

دسترسی به انرژی از بنیادی ترین مولفه های توسعه در پیشرفت جوامع به شمار می رود؛ بنابراین منبع انرژی کافی و قابل اطمینان، نیاز هر جامعه توسعه یافته و در حال توسعه است. از طرف دیگر مصرف روزافزون سوخت های فسیلی باعث انتشار گازهای گلخانه ای، گرم شدن زمین و صدمه به محیط زیست شده است. کمبود سوخت های فسیلی و بالا رفتن تدریجی قیمت آن از یک سو و آلودگی های زیست محیطی از سوی دیگر باعث شده است استفاده از منابع انرژی با دمای متوسط یا پایین، از اهمیت ویژه ای

برخوردار شود.

لیو و همکاران چندین سیال کاری را در دماهای مختلف تبخیرکننده مورد بررسی قرار دادند و دریافتند که بازده تبخیرکننده در حالتی که سیالاتی با آنتالپی تبخیر پایین تر استفاده شوند، بیشینه خواهد بود[1].

ماگو و همکاران در دو پیکربندی مختلف از سیکل، قانون اول و دوم ترمودینامیک را مورد بررسی قرار داده و به این نتیجه رسیدند که وجود احیا کننده به کم شدن برگشت ناپذیری ها و افزایش بازده قانون اول و دوم کمک شایانی می کند. همچنین نتایج نشان داد در استفاده از سیال کاری خشک، نیازی به سوپرهیت کردن سیال در ابتدای توربین نیست؛ زیرا از طرفی بازده قانون اول تقریبا ثابت می ماند و از طرف دیگر مقدار بازگشت ناپذیری ها افزایش پیدا کرده و بازده قانون دوم کاهش پیدا می کند[2].

دانلود پتانسیل کاربرد انرژی خورشیدی در ایران

پتانسیل کاربرد انرژی خورشیدی در ایران پتانسیل کاربرد انرژی خورشیدی در ایران

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	1327 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	73

پتانسیل کاربرد انرژی خورشیدی در ایران

در شرایط کنونی، تلاش در جهت خودکفایی و رفع وابستگی های تکنولوژی کشورمان، یکی از مبرمترین وظایف آحاد ملت ایران است و هرکس بنابه موقعیت خویش بایستی در این راستا گام بردارد. یکی از صنایع کشور که پیشرفت دیگر صنایع در گرو پیشرفت و توسعه آن است، صنعت برق می باشد. نیروگاههای موجود تولید برق از تکنولوژی بسیار بالایی برخوردارند، به طوری که در حال حاضر طراحی و ساخت آنها در انحصار چند کشور خاص می باشد. با توجه به اینکه رسیدن به این تکنولوژی در آینده نزدیک برای مان مقدور نیست، این سؤال پیش می آید که برای تأمین انرژی بدون نیاز به تکنولوژی وارداتی چه باید کرد؟ برج نیرو پاسخ مناسبی است به این سؤال چرا که از یک سو بحران انرژی را حل کرده و از سوی دیگر با داشتن تکنولوژی ساده و در عین حال مناسب برای شرایط اقلیمی کشورمان می تواند ما را در تأمین انرژی موردنیاز یاری نماید.

در ابتدا پیش گفتاری در مورد بحران انرژی در جهان آورده شده و در ادامه آن مقایسه ای اجمالی بین انواع انرژیهای موجود و لزوم استفاده از انرژی خورشید مورد بررسی قرار گرفته است.

در فصل اول پس از آشنایی مقدماتی با برج نیرو، مختصری در مورد کیفیت ساختمانی اجزاء برج و عملکرد آنها بیان شده و نهایتاً امکانات بهره برداری اضافی و افزایش راندمان در برجهای نیرو مطرح شده است.

فصل دوم به تئوری تشعشع خورشید اختصاص داده شده. در این قسمت با توجه به نیازی که مشاهده گردید ابتدا مکانیزم پدیده تشعشع و قوانین مربوط به آن به طور خیلی مختصر گفته شده است. در ادامه مطلب، تشعشع خورشید و عواملی که برروی شدت تشعشع آن اثر می گذارند و نهایتاً پوشش ها بررسی شده اند.

فصل سوم شامل محاسبات دودکش است. در این فصل فشار رانش دودکش، دمای هوای خروجی از دودکش، تلفات دودکش و بالاخره راندمان دودکش مطرح شده است.

در فصل چهارم به بررسی تئوریک توربین پرداخته شده است. ابتدا با داشتن افت فشار در دوطرف پروانه قدرت ماکزیمم توربین محاسبه شده و سپس با داشتن قدرت ماکزیمم، فاکتور بتز، برای این نوع توربین خاص بدست آمده است. نهایتاً توان واقعی و نیروی وارد بر پره ها، مورد بررسی قرار گرفته اند.

فصل پنجم شامل اطلاعات مختصری در مورد کلکتور است. در این فصل به بررسی بالانس انرژی در کلکتور، پرداخته شده است. همچنین مقایسه ای بین بالانس انرژی برجهای نیرو و سایر نیروگاههای خورشیدی انجام شده است.

فصل ششم به ارزیابی اقتصادی برجهای نیرو اختصاص داده شده. در این قسمت ابتدا، هزینه مخصوص اجزاء مختلف (دودکش، توربین، کلکتور) و سپس هزینه مخصوص کل پروژه برای دو نوع پوشش شیشه ای و پلاستیکی مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه برخی از مزیتهای برج نیرو نسبت به سایر نیروگاهها، بیان شده است.

در فصل آخر مشخصات و نتایج حاصل از اولین برج نیروی آزمایشی که در مانزانارس اسپانیا احداث گردیده آورده شده است.

فهرست مطالب

چکیده. 1

پیش گفتار:3

چرا انرژی خورشیدی؟. 3

الف- واکنش هسته ای فیژن:6

ب- واکنش هسته ای فیوژن:8

انرژی خورشید:9

فصل اول.. 12

آشنایی با برج نیرو. 12

اجزاء برج نیرو:14

2- توربین و ژنراتور:15

3- کلکتور:16

امکانات بهره برداری اضافی:17

فصل دوم. 19

انتقال انرژی از طریق تشعشع.. 19

خواص تشعشعی:21

قانون پلانک:22

تشعشع خورشید:23

اثر فاصله زمین از خورشید:25

June. 26

تأثیر زاویه میل:26

صفحات پوششی:29

قابلیت انعکاس پوشش:29

قابلیت عبوردهی پوشش:30

قابلیت جذب پوشش:30

جنس پوشش:30

اثر رنگ برروی جذب انرژی تشعشعی:32

فصل سوم. 33

محاسبات دودکش.... 33

فشار رانش:34

راندمان دودکش:36

تلفات اصطکاکی:38

فصل چهارم. 39

محاسبات توربین.. 39

توان کلی:40

فصل پنجم.. 46

مختصری در مورد کلکتور. 46

بالانس انرژی:47

فصل ششم.. 50

ارزیابی اقتصادی برجهای نیرو. 50

بررسی هزینه مخصوص:51

مقایسه برج نیرو با سایر نیروگاهها:57

2- بدون مصرف آب:58

فصل هفتم.. 60

برج آزمایشی مانزانارس... 60

و نتایج حاصل از آن.. 60

مدهای بهره برداری توربین:63

مراجع:69

دانلود بررسی جامع انرژی خورشیدی

بررسی جامع انرژی خورشیدی مقاله بررسی جامع انرژی خورشیدی در 28 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی	فنی و مهندسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	31 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	28

بررسی جامع انرژی خورشیدی

آبگرمکن 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 کردن آب استفاده کرده است. سیستم های حرارتی امروزی نیز کم هزینه ترین کاربرد انرژی خورشیدی را دارد.

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

• گرم کردن استخر شنای خورشیدی
• آبگرمکن های خانگی خورشیدی
• حرارت کم خورشید برای گرم کردن 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 آبگرمکن 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 کاربرد بعضی کمیت های ترمودینامیک در توضیح اصول نیاز دارد. جدول 1-3 مهمترین پارامترها، علائم آنها و واحدهایشان را نشان می دهد.

جدول 1-3: کمیت های ترمودینامیک را برای محاسبات حرارتی نشان می دهد.

نام	نشانه	واحد
حرارت، انرژی جریان حرارت درجه حرارت درجه حرارت ترمودینامیک ظرفیت حرارتی خاص رسانایی حرارتی ضریب همبستگی انتقال حرارت ضریب همبستگی انتقال حرارت ضریب همبستگی سطحی انتقال حرارت

انرژی به شکل حرارت Q با جریان گرماQ^o 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 کرد.

2-3                                                  

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

3-3                               

فرمول تبدیل فارنهایت به سلسیوس و کلوین را می توان در ضمیمه دید. مقدار عددی تفاوت درجه حرارت  به درجه سلسیوس  مانند تفاوت دما در کلوین (k) می باشد. برای تعادل صحیح واحدها تفاوت دما در فرمول بالا برای تغییر حرارت باید به کلوین باشد. همین مورد به معادلاتی مربوط می شود که در بخش بعد ارائه خواهند شد. ولی چون مقیاس سلسیوس نسبت به کلوین رایج تر است، مقیاس سلسیوس برای اکثر تفاوت های درجه حرارتی ومعادلات این بخش مورد استفاده قرار داده می شود. جریان حرارتQ^o که 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.

شکل 1-3 ساخت لایه های n با حیطه سطحی را نشان می دهد. از یک طرف درجه حرارت  و از طرف دیگر   وجود دارد. گردیان دما، جریان دما از طریق لایه ها با فرمول زیر را به دست می آورد.

5-3                                         

این جریان دما Q^oباعث می شود دما در سمت دارای درجه حرارت کمتر افزایش یابد و در سمت دیگر کاهش داشته باشد تا اینکه هر دو طرف از همان دما برخوردار شوند. اگر میزان دما یک طرف بیشتر از طرف دیگر باشد تغییردرجه حرارت در سمتی که از دمای بالاتری برخوردار است را می توان نادیده گرفت. برای مثال میزان دمای محیط اطراف یک ساختمان خیلی بالاتر از داخل ساختمان است. جریان گرما از طریق دیوارهای ساختمان درجه حرارت هوای خارج را تغییر نمی دهد و این مصداق دارد خواه درجه حرارت محیط نسبت به درجه حرارت ساختمان کمتر باشد یا بیشتر باشد.

جدول 2-3: ظرفیت گرمایی (c) برای بعضی مواد در  را نشان می دهد.

نام

شکل 1-3 انتقال حرارت از طریق لایه هایn با همان حیطه سطحی A

شکل

ضریب همبستگی انتقال حرارت به صورت فرمول زیر است:

6-3                               

که می توان با ضریب همبستگی سطح انتقال حرارت a₂,a₁ هر دو طرف، رسانایی حرارتی  و ضخامت لایه S_I، تمام لایه های n محاسبه کرد. جدول 3-3 رسانایی حرارتی  مواد متعدد را نشان می دهد.

        ·محفظه کلکتور

        ·جذب کننده (سلول خورشیدی)

جذب کننده در داخل محفظه کلکتور صفحه ای مسطح قرار دارد. این جذب کننده نور خورشید را به حرارت تبدیل می سازد و آن را به آب موجود در لوله هایی انتقال مید هد که از درون سیستم عبور می کنند.

محفظه کلکتوردر قسمت پشت آن و اطراف آن کاملاً عایق بندی می شود تا اتلاف حرارتی به حداقل ممکن برسد. ولی هنوز بعضی اتلاف های حرراتی کلکتوری که عمدتاً به تفاوت درجه حرارت بین جذب کننده و هوای محیط بستگی دارد. این اتلاف‌های حرارتی به انتقال گرما (همرفت) و اتلاف های پرتویی مربوط می شود. جابجایی هوا باعث اتلاف های انتقال گرمایی (همرفتی) می شود.

قاب شیشه ای روی کلکتورها را می پوشاند و باعث جلوگیری از اکثر اتلاف های حرارتی ناشی از انتقال گارما می شود. اضافه بر این آن منتشر شدن حرارت از جذب کننده به محیط را به همین روش مانند وضعیت گلخانه ای کاهش می دهد. ولی شیشه نیز قسمت کمی از نور خورشید را منعکس می سازد.

که نمی تواند به جذب کننده (سلول خورشیدی) برسد. شکل 6-3 و 7-3 مکانیزم و جریان انرژی در کلکتورهای صفحه ای مسطح را نشان می دهد.

پوشش شیشه ای جلویی قسمت اندکی از نیروی تابش خورشید همانطور که در شکل 8-3 نشان داده شده است منعکس و جذب می کند اکثر پرتو خورشیدی از شیشه عبور می کند.

انعکاس P، جذبa، مقدار عبورT را می توان در این فرایندها توضیح داد. جمع این مقدار باید همیشه مساوی با 1 باشد.

(7-3)                                       P+P+T=1

نیروهای تابشی هماهنگ به صورت فرمول ذیل می باشد.

8-3                      

شکل 6-3 فرایند در کلکتور صفحه ای مسطح را نشان می دهد.

جذب پرتوهای خورشیدی باعث بالارفتن حرارت قاب شیشه ای می شود. اگر شیشه دارای تعادل حرارتی برخوردار باشد، آن باید پرتو جدا شده را ساطع نماید. پس برق ناشی از پرتو ساطع شده  مساوی با برق پرتو جذب شده  می باشد در غیر اینصورت شیشه به طور نامحدودی گرم می شود. بنابراین شدت انتشار  با میزان جذب a برابر است:

(9-3)                              a=E

از یک طرف پوشش جلویی باید در اکثر پرتوهای خورشیدی قابل نفوذ باشد. از طرف دیگر آن همینطور باید پرتو حرراتی جذب کنند (سلول خورشید) را در عقب نگه دارد و اتلاف های انتقال حررات به محیط را کاهش دهد. اکثر کلکتورها از شیشه تک لایه ساخته شده و از شیشه خورشیدی به طور حرارتی با آهن کم عمل آوری شده استفاده می کنند. این شیشه دارای شدت انتشار بالا (t-1) است و مقاومت خوبی در مقابل تأثیرات محیطی دارد.

پوشش های جلویی ساخته شد و از شیشه نسبت به نمونه های ساخته شده از پلاستیک برتری دارند و به این دلیل است که طول عمر پلاستیک به خاطر مقاومت کمتر در مقابل تابش ماوراء بنفش و تأثیرات آب و هوایی کمتر است.

لعاب دادن دوگانه می تواند باعث کاهش اتلاف های حرارتی شود همین طور قدرت پرتو تابشی خورشید را کاهش می دهد و هزینه ها را افزایش می دهد.

شکل 7-3 تبدیل انرژی در کلکتور خورشیدی و اتلاف های حرارتی را نشان می دهد.

1

استفاده از مواد خالص برای پوشش دهی جلویی می تواند کارآیی کلکتور را افزایش دهد.

این مواد باید باعث وارد شدن پرتو شوند، اما انتشارات infrares  به سمت خارج از پشت صفحه جذب کننده را منعکس سازند. انعکاس های infrared شیشه مانند in₂o₃ یا zno₂ با شدت انتشار بالا برای نور قابل رؤیت می باشد.اما انعکاس بالا برای infrared این لایه ها را برآورده می سازد. جدول 5-3 پارامترهای در ارتباط با این مواد را نشان می دهد، ولی هزینه های بالاتر و شدت انتشار ضعیف تر نور قابل رؤیت در مقایسه با شیشه استاندارد باعث جلوگیری از استفاده گسترده این مواد گردیده است.