در سالهای اخیر گسترش استفاده از سیستم های خورشیدی برای تامین بخشی از برق مصرفی ، آب گرم، گرمایش و یا سرمایش مورد نیاز ساختمان ها در جهان بسیار چشمگیر بوده است و با توجه به افزایش بهای انرژی، بهره گیری از انرژی خورشید دارای رشد روزافزونی در تمام کشور های جهان می باشد.
کشور ایران در مقایسه با بسیاری از نقاط جهان از تابش خورشید بسیار مناسبی برخورداراست. ایران با دریافت تابش روزانه بیش از 6kwh/m برای روزهایی با آسمان صاف، پتانسیل بسیار بالایی برای تامین انرژی گرمایی، سرمایی و الکتریکی مورد نیاز از تابش خورشید را دارد و می توان با استفاده از یک سیستم خورشیدی مناسب، انرژی مورد نیاز هر ساختمانی را در تمامی قسمتهای ایران از مناطق پرباران شمالی، تا مناطق سردسیر شمال غرب و مناطق گرم جنوب تامین نمود. برای این منظور کافی است مشخصات اولیه ساختمان ارائه گردد، تا کارشناسان شرکت مشاوران نیرو و انرژی اکسون با استفاده از نرم افزارهای شبیه سازی به روزدنیا نسبت به طراحی سیستم خورشیدی مناسب برای ساختمان اقدام نمایند.
خدمات در بخش سیستم های خورشیدی
در اکثر کشورهای جهان به روش های مختلفی از انرژی خورشید برای تامین نیاز انرژی مصرفی خود بهره مند می شوند، که این بهره برداری میتواند بصورت کاملا مستقل یا بعنوان سیستم کمکی می باشد. خدمات ما در بخش سیستم های خورشیدی به شرح زیر می باشد.
- تامین آب گرم مصرفی.
- تامین آب گرم برای استخر.
- گرمایش و سرمایش ساختمان.
- تولید برق با پانل های فتوولتاییک.
- امکان سنجی استفاده از سیستم های خورشیدی
- تامین انرژی مورد نیاز فرآیندهای صنعتی.
آب گرمکن خورشیدی:
تمامی آبگرمکن های خورشیدی معتبر دارای نشان استاندارد Solar-Keymark به عنوان مهمترین استاندارد بین المللی می باشند. کلکتور مهمترین قسمت هر آبگرمکن خورشیدی است و وظیفه دریافت انرژی خورشید و گرم کردن آب در آبگرمکن های خورشیدی را برعهده دارد. کلکتورهای خورشیدی با کیفیت از شیشه های نشکن با خلوص بالا به منظور دستیابی به ضریب عبور نور بیش از ۹۷ % ساخته شده اند و صفحه جاذب آلومینیومی در این کلکتورها از پوشش طیفی خاص به منظور حداکثر جذب تابش خورشید و حداقل صدور انرژی ساخته شده اند.
مسیر جریان آب در لوله های مسی و به صورت مارپیچی برای حداکثر دریافت انرژی خورشید، طراحی شده است و در زیر لوله ها، عایق پشم سنگ با دانسیته بالا و به ضخامت ۶۰ میلیمتر قرار گرفته تا اتلاف حرارتی از کلکتور به حداقل کاهش یابد.تمامی این سیستم ها به منظور افزایش کارایی و طول عمر کلکتور با استفاده از یک پرس ۶ تن به صورت یکپارچه به هم متصل شده اند، بگونه ای که برای استفاده در بدترین شرایط آب و هوایی و در مجاورت باد و طوفان، بارندگی و آفتاب شدید کارایی دارند .
کلکتورخورشیدی صفحه ای جهت تامین آب گرم مصرفی
گرمایش آب استخر:
با استفاده از کلکتورهای خورشیدی( لاستیکی ) می توان هزینه های تامین آب گرم استخر را در مجتمع های مسکونی و استخرهای عمومی کاهش داد و از سیستم های گازی رایج برای زمان هایی که آسمان ابری است، استفاده کرد.
این کلکتورها که از جنس لاستیک با پوشش خاص ، بدون نیاز به شیشه یا پوشش شفاف می باشند. این ساختار ساده، هنگامی که سیستم با اختلاف دمای پایین بین صفحه جاذب و محیط (°c 10- 18) مورد استفاده قرارمی گیرد، کارایی لازم را خواهد داشت و با گردش مستقیم آب استخر در کلکتور خورشیدی، آب گرم مطلوب در استخر تامین می شود. کلکتورهای لاستیکی با قابلیت تامین آب گرم مورد نیاز استخرها در تمامی شرایط آب و هوایی ایران کاربرد دارند و با استفاده از این کلکتورها، هزینه های سوخت مصرفی استخرها به میزان قابل توجهی کاهش می یابند.
شماتیک استفاده از کلکتور خورشیدی جهت تامین آب گرم استخر
گرمایش خورشیدی :
برای تامین بخشی از انرژی مورد نیاز گرمایش ساختمان را با استفاده از نر م افزارهای پیشرفته محاسباتی(T SOL و TRNSYS و IES )این سیستم ها با انواع سیستم های مرکزی آب گرم نظیز؛ گرمایش از کف و رادیاتور وسایر سیستم هایرایج مبادله ی گرما در ساختمان قابل اجرا می باشند. شرکت اکسون به منظور تامین و دریافت گرمای مورد نیاز و سهم خود از خورشید ، در این حوزه از دو نوع کلکتور خورشیدی تخت و کلکتورهای هیت پایپ استفاده می کند.
شماتیک تامین آب گرم مصرفی ، گرمایش ساختمان و استخر توسط کلکتورهای خورشیدی
سرمایش خورشیدی:
سیستم سرمایش خورشیدی برای تمامی مناطق ایران که مجهز به سیستم لوله کشی گاز طبیعی هستند و امکان بهر ه گیری از چیلر جذبی تک مرحله ای آب گرم در آنها میسر می باشد، برای تامین بخشی از انرژی مورد نیاز سیستم چیلر جذبی کاربرد دارد و شرکت مشاوران نیرو و انرژی اکسون با طراحی و اجرای مناسب این سیستم ، علاوه بر تامین انرژی سرمایشی با استفاده از انرژی خورشید، آب گرم مصرفی و در صورت لزوم بخشی از انرژی گرمایشی فضا را با استفاده از کلکتورهای خورشیدی تامین می کند.
روشی دیگر جهت بره مندی از سیستم های سرمایش خورشیدی سیستم های فتوولتاییک و ترکیب آبا سیستم های dx یا کولرگازی و اسپلیت می باشد.
شماتیک سرمایش خورشیدی (چیلرهای جذبی با صفحات خورشیدی)
جهت سرمایش و گرمایش و تامین آب گرم مصرفی و بطور کلی استفاده از گرمایش در سیستم های خورشیدی دو نوع کلکتور وجود دارد که یکی کلکتور های تخت (falat colectot) و دیگری هیت پایپ کلکتور می باشد. در بخش مقالات بصورت مفصل به این مهم و تفاوت بین کلکتورها اشاره شده است.
کلکتورهای تخت جهت تامین آب گرم مصرفی یا تامین گرمای مورد نیاز برای گرمایش و سرمایش ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند ولی چنانچه دماهای بالا مد نظر یاشد و یا اینکه اختلاف دمای بین کلکتور و محیط افزایش یابد، راندمان کلکتورهای خورشیدی تخت کاهش می یابد و در این موارد استفاده از کلکتورهای خورشیدی هیت پایپ پیشنهاد می گردد.در کلکتور های هیت پایپ به دلیل ایجاد خلاء در میان لوله شیشه ای و صفحه جاذب در زمستانراندمان بسیار بالاتر خواهد بود. ..جهت مطالعه بیشتر به مقاله: (( انواع کلکتورهای خورشیدی )) در بخش مقالات مراجعه فرمایید.
تولید برق با سیستم خورشیدی:
سیستم های فتوولتائیک (PV) (” فوتو” به معنای نور و “ولتائیک” به معنای الکتریسیته می باشد)، نور خورشید را مستقیما به پتانسیل الکتریکی( فتوولتاژ)قابل استفاده برای تولید برق، تبدیل می کنند.بطور کلی تبدیل مستقیم برق از طریق سلول های خورشیدی تحت عنوان (( اثر فتوولتاییک)) شناخته می شود. با اجرای طرح تحول اقتصادی و بالطبع هدفمند کردن یارانه ها و حذف یارانه های انرژی در کشور، بهره گیری از سیستم های خورشیدی جهت تامین آب گرم مصرفی اقتصادی می گردد و با توجه به اینکه شرکت توانیر خرید برق از انرژی های تجدید پذیر و سیستم های CHP را مد نظر دارددر آینده نزدیک تولید برق با استفاده از پانل های فتوولتایک اقتصادی می گردد.تولید برق خورشیدی و تغذیه آن به شبکه برق سراسری با حداقل هزینه بهره برداری و نگهداری از سیستم میسر می باشد، که در بلند مدت با فروش برق تولیدی به وزارت نیرو، هزینه های سرمایه گذاری مستهلک گردیده و نصب سیستم های فتوولتاییک سوآور خواهد بود.
اجزاء سیستم فتوولتاییک چیست؟
ماژول فتوولتاییک تعدادی از سلول های منفرد هستند که به یکدیگر متصل شده اند تا از نور خورشید، انرژی الکتریکی را در قالب ولتاژ DC تولید کنند. ماژول های فتوولتاییک متعددی بصورت سری به یکدیگر متصل می شوند تا یک واحد را تشکیل دهند. این واحد و یا تعدادی از آنها بطور موازی به هم متصل می شوند و ژنراتور را تشکیل می دهند.در مبدل: برق DC تولیدی در سیستم های فتوولتاییک را به برق AC جهت مصزف نهایی و یا تغذیه به شبکه برق سراسری (230V-50HZ) تبدیل می کند.
شرکت مشاوران نیرو و انرژی اکسون برای پروژه هایی که نیاز به تامین برق خورشیدی باشد با استفاده از سیستم های خورشیدی فتوولتاییک ،تامین برق آنها را انجام می دهد.: نظیر مناطقی که مصرف پایینی دارند و فاصله ی محل مصرف تا شبکه برق سراسری زیاد است به عنوان نمونه مصرف کمتر از ۱۰ کیلووات و فاصله بیشتر از ۲ کیلومتر با استفاده از سیستم های فتوولتاییکبرق مورد نیاز این پروژه ها را تامین می کند.
استانداردهای سیستم های خورشیدی:
موسسه استاندارد کیفی test 1
SOLAR KEYMARK چیست؟
بطور کلی سولار کی مارک یک برچسب کیفیت اصلی برای محصولات حرارتی خورشیدی است .
سولار کی مارک یک گواهینامه ی شخص ثالث مبتنی بر مطابقت داشتن محصولات خورشیدی با استانداردهای اروپایی و پاس کردا الزامات استانداردهای مربوطه می باشد.این گواهی نانه در سراسر اروپا و دنیا شناخته شده می باشد.
کیمارک خورشیدی یک علامت تجاری اروپایی CEN / CENELEC است که صرفا مختص به:
- کلکتورهای گرمایش خورشیدی (بر اساس استاندارد اروپایی EN 12975)
- کارخانه های سازنده ی سیستم های حرارتی خورشیدی (بر اساس استاندارد اروپایی EN12976)
SOLAR KEYMARK توسط اتحادیه صنایع حرارتی خورشیدی اروپا (ESTIF) و CEN (کمیته اروپایی استاندارد سازی) با آزمایشگاه های پیشرو در اروپا و با حمایت کمیسیون های استاندارد سازی اروپا همکاری تنگاتنگی جهت تدوین مقررات کیفی و استاندارد های سیستم های خورشیدی داشته و در حال توسعه می باشد.
امکان سنجی بهره گیری و اجرای پروژه های خورشیدی
به منظور بهره برداری از انرژی خورشیدی شرکت مشاوران نیرو و انرژی اکسون با استفاده از پرسنل کارآزموده وهمچنین نرم افزارهای پیشرفته نظیر T SOL و TRNSYS و IES امکان سنجی فنی و اقتصادی استفاده از انرژی های خورشیدی را انجام می دهد و پس از تهیه ی پروپزال مهندسی ، طرح خود را مطابق نظر مشتری اجرا می نمایددر زیر تصاویر نرم افزار های تخصصی سیستم های خورشیدی ارایه شده است.
نرم افزار های مورد استفاده در طراحی سیستم های خورشیدی:
به منظور طراحی، سایزینگ و بررسی رفتار دینامیکی ساختمان از نرم افزارهای. T SOL و TRNSYS و IES استفاده می شود.
تصویر نرم افزار T-SOL جهت شبیه سازی سیستم خورشیدی
تصویر نرم افزار TRNSYS جهت شبیه سازی دینامیکی سیستم خورشیدی
نمایی از مدل ساختمان در نرم افزار ies