پیمانکار رتبه یک تاسیسات

بررسی تاثیر تهویه طبیعی بر مصرف انرژی ساختمان
2016-12-28
بررسی تاثیر تهویه طبیعی بر مصرف انرژی ساختمان(بخش دوم)
2016-12-31

گل های آفتابگردان IBM با کنترل توان 2000 برابری خورشید

گردآورنده: مریم مصطفی نظری
دی ماه 95

مقدمه

گروهی از متخصصان و مهندسان فنی IBM فناوری بی نظیر و زیبایی را در زمینه انرژی های تجدید پذیر و سیستم های فتوولتائیک با نام HCPVT  عرضه کرده اند که قادر به کنترل 2000 برابری انرژی خورشیدی است. ساختار سیستم های حرارتی فتوولتائیک با تراکم بالا ،HCPVT ، شبیه گل آفتابگردان با طول 10 متر است که از یک دیش فتوولتاییک با ابعاد 40 متری مستقر بر روی پایه بتنی ساخته شده است. HCPVT قادر است در کمتر از چهار ساعت هر جهت دلخواهی را به خود گرفته و مشخصه های مکانیکی آن دقیقا مشابه سیستم های رایج آلومینیومی است ولی هزینه های ساخت و اجرای آن یک چهارم هزینه های معمول است.

گل های آفتابگردان IBM با کنترل توان 2000 برابری خورشید 

گل های آفتابگردان IBM

محققان IBM به تازگی مشغول پروژه ای در زمینه طراحی دیش های متمرکز کننده انرژی خورشیدی می باشند که قادر به تمرکز 80درصد نور ورودی خورشید و تبدیل آن به توان مصرفی مفید خورشیدی است. این سیستم حرارتی فتوولتائیک با تراکم بالا که به سیستم HCPVT مشهور است بر اساس گزارشات ارائه شده از سوی تیم تحقیقاتی قادر خواهد بود قدرتی معادل با 2000 خورشید را متمرکز کند و در عین فراهم کننده آب تازه و هوای خنک با کاهش قابل توجه سطح دی اکسید کربن است. IBM اعلام کرده است که یکی از مزیت های قابل توجه این سیستم های فتوولتائیک قیمت آن است که حدودا یک سوم قیمت فناوری های مشابه تخمین زده شده است. طبق گزارشات ارائه شده توسط انجمن برق اروپا و صلح سبز بین الملل، IBM مدعی شده است که این سیستم برای تامین انرژی جهانی تنها نیازمند 2درصد از کل صحرای بزرگ اروپا (ساهارا) است.

 سیستم HCPVT تاسیساتی الکتریکی، متشکل از یک دیش سهمی شکل بزرگ است که توسط تکه های آینه محصور شده است. دیش اصلی به کمک تاسیسات یک سیستم ردیابی، کنترل و پشتیبانی می شود که مطابق جهت تابش خورشید به صورت مکانیکی حرکت می کند تا وضعیت دیش در بهترین حالت خود در راستای تابش خورشید قرار گیرد. به کمک این تاسیسات ردیاب جهت دیش همواره در بهترین وضعیت جذب نور خورشید قرار می گیرد که نتیجه آن تولید حداکثر توان خورشید است. تشعشعات خورشید از سطح آینه ها منعکس و به سمت دریافت کننده های اصلی منحرف می شوند. این واحدها متشکل از تراشه های فتوولتائیک با اتصال سه گانه بوده که هر کدام قادر به تولید توان250-200 وات طی مدت زمان 8 ساعت  هستند. در مجموع توان تولیدی هر دیش به واسطه صد تراشه 25 کیلووات محاسبه شده است.

مهمترین مزیت دیش های HCPVT تراکم متوسط 2000 برابری نور خورشید است که این مقدار می تواند در بهترین وضعیت دیش تا بیش از 5000 برابر افزایش یابد. برای خنک کنندگی دیش های HCPVT از مایعات استفاده می شود که 10 برابر موثر تر از روش های مبتنی بر هوای سرد منفعل بوده و علاوه بر این شرایط امنی را برای HCPVT فراهم می کند. این تکنیک خنک سازی با الهام  از سیستم تامین خون شاخه شاخه ای بدن انسان طراحی شده است که در گذشته برای خنک کردن کامپیوترهایی با حجم محاسباتی بالا مانند Aquasar استفاده می شد. این سیستم علاوه بر خنک سازی دیش ها قادر به نمک زدایی و تولید آب تازه است به طوری که با عبور مایع 90 درجه سلسیوسی از طریق یک سیستم تقطیری در طول روز و همزمان با تولید برق، بیش از 40 لیتر مایع را تبخیر و نمک زدایی می کند. علاوه بر این به طرز شگفت انگیزی به وسیله تاسیسات چیلر جذبی حرارتی و با استفاده از ژل سیلیکا طی یک فرایند تبدیل حرارتی قادر به تامین هوای خنک است.

سیستم های HCPVT جایگزین مناسبی برای تاسیسات الکتریکی مشابه هستند به طوری که با جایگزین کردن بتن و فویل های فشرده به جای فولادها و شیشه های گران قیمت، هزینه نهایی اجرای تاسیسات سیستم های HCPVT بسیار کمتر از سیستم های متداول فتوولتائیک تخمین زده شده است. تاسیسات اصلی و قالب های خنک کننده آن در سوئیس با تکنولوژی بالا تولید شده است. IBM بر این باور است که می تواند با بهره گیری از این طرح به ازای هر کیلووات در ساعت کمتر از 10 سنت پس انداز کند. سیستم HCPVT مقرون به صرفه و کارآمد بوده و برای کشورهای در حال توسعه نقشی حیاتی ایفا می کند. علاوه بر این مکان های توریستی دور افتاده نیز گزینه مناسبی برای استقرار تاسیسات HCPVT بوده و دیگر نیازی به تاسیس زیر ساخت های بزرگ یکپارچه نیست. نمونه های اولیه از این گل های آفتابگردان پیشرفته در بیسکا، روچیلکون و سوئیس ساخته شده اند.

منبع:

A high-efficiency hybrid high-concentration photovoltaic system by: Severin Zimmermann, Henning Helmers, Manish K. Tiwari, Stephan Paredes , Bruno Michel,Maike Wiesenfarth, Andreas W. Bett, Dimos Poulikakos

 

یک دیدگاه