دانلود پروژه درس معماری همساز با اقلیم با موضوع بررسی طراحی غیر فعال خورشیدی پایدار در ساختمان های مسکونی تهران 23 اسلاید
فهرست مطالب :
هدف نهایی پروژه:
بررسی طراحی غیر فعال خورشیدی پایدار در ساختمان های مسکونی تهران
دانلود پروژه درس معماری همساز با اقلیم با موضوع بررسی طراحی غیر فعال خورشیدی پایدار در ساختمان های مسکونی تهران 23 اسلاید
فهرست مطالب :
هدف نهایی پروژه:
سلول خورشیدی (به انگلیسی: solar cell یا photoelectric cell) یا سلول فتوولتائیک (به انگلیسی: photovoltaic cell)، یک قطعه الکترونیکی حالت جامد است که درصدی از انرژی نور خورشید را، مستقیماً توسط اثر فوتوولتاییک؛ که پدیدهای فیزیکی و شیمیایی است، به الکتریسیته تبدیل میکند.
سلولهای خورشیدی ساخته شده از ویفرهای سیلیکون، کاربرد بسیاری دارند. سلولهای تکی، برای فراهم کردن توان لازم دستگاههای کوچکتر، مانندماشین حساب الکترونیکی به کار میروند. آرایههای فوتوولتاییک، الکتریسیتهٔ پایدار و تجدیدپذیری را تولید میکنند که عمدتاً در موارد عدم وجود شبکهٔ انتقال و توزیع الکتریکی کاربرد دارد. برای مثال میتوان به محلهای دور از دسترس، مانند ماهوارههای مدارگرد، کاوشگرهای فضایی و ساختمانهای مخابراتی دور از دسترس اشاره کرد. علاوه بر این استفاده از این نوع انرژی امروزه در محلهایی که شبکهٔ توزیع هم موجود است، به منظور کمک به کم کردن تکیه و فشار بر سوختهای فسیلی و دیگر دشواریهای محیط زیست و نیز از دیدگاه اقتصادی مرسوم شدهاست.
امروزه انسان با پیشرفتهایی که در زمینههای مختلف کرده است، نیازی روزافزون به انرژی پیدا کرده و لذا در پی تأمین انرژی مورد نیاز از منابع مختلف تجدید پذیر است.
یکی از این منابع که طی ۲۰ سال اخیر، از آن استفاده میشود، انرژی خورشیدی است. خورشیددر هر ثانیه حدود ۱۰۰۰ ژول انرژی به هر متر مربع از سطحزمین منتقل میکند که با جمعآوری کردن آن میتوان انرژی مورد نیاز برای کارهای مختلفی را تأمین کرد.
در حال حاضر دو فناوری در ساخت سلولهای خورشیدی غالب است: فناوری نسل اول و نسل دوم.
فناوری نسل اول بر پایه ویفرهای سیلیکونی با ضخامت ۴۰۰–۳۰۰ میکرومتر است که ساختاری بلوری یا چند بلوری دارند که یا از بریدن شمش بدست میآیند یا از روش EFG و با کمک خاصیت مویینگی رشد داده میشوند.
فناوری نسل دوم یا تکنولوژی لایه نازک، براساس لایه نشانی نیمه هادی روی بسترهای شیشهای، فلزی یا پلیمری، در ضخامتهای ۵–۳ است.
هزینه مواد اولیه در تکنولوژی نسل دوم، پایینتر است و از آن گذشته، اندازه سلول تا ۱۰۰ برابر بزرگتر از اندازه سلول ساخته شده با تکنولوژی نسل اول است که مزیتی برای تولید انبوهآن محسوب میشود. در عوض بازدهی سلولهای نسل اول، که اغلب سلولهای بازار را تشکیل میدهند، به دلیل کیفیت بالاتر مواد، از بازدهی سلولهای نسل دوم بیشتر است. انتظار میرود اختلاف بازدهی میان سلولهای دو نسل با گذشت زمان کمتر شده و تکنولوژی نسل دوم جایگزین نسل اول شود
در سال ۱۹۶۱، Shockley و Queisser با در نظر گرفتن یک سلول خورشیدی پیوندی به شکل یک جسم سیاه با دمای ۳۰۰ کلوین نشان دادند که بیشترین بازدهی یک سلول خورشیدی صرف نظر از نوع تکنولوژی بکار رفته در آن، ۳۰٪ است که در انرژی شکاف eV1.4 یعنی انرژی شکاف گالیم آرسناید بدست میآید. بنابراین بازدهی سلولهای خورشید نسل اول و دوم حتی در بهترین حالت نمیتواند از حوالی ۳۰٪ بیشتر شود. این در حالی است که حد کارنو برای تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی ۹۵٪ است.[۸] و این مقدار تقریباً سه برابر بیشتر از بازدهی نهایی سلولهای نسل اول و دوم است.
بنابراین دستیابی به سلولهایی با بازدهیهایی دو تا سه برابر بازدهیهای کنونی، امکانپذیر است. سلولهای خورشیدی که دارای چنین بازدهیهایی باشند، نسل سوم سلولهای خورشیدی نامیده میشوند. سلولهای متوالی، سلولهای خورشیدی چاه کوانتومی، سلولهای خورشیدی نقطه کوانتومی، سلولهای حامل داغ، نسل سوم سلولهای خورشیدی را تشکیل میدهند.
رایجترین ماده توده برای سلول خورشیدی سیلیکون کریستالی (c-Si) است ماده توده سیلیکون با توجه به نوع کریستال و اندازه کریستال به چندین بخش تقسیم میشود.
یکی از مزایای این نوع سلولها این میباشد که بر پایه سیلیکون آمورف (a-Si) میباشد
یکی از ضروریترین موارد که باید در مبدل انرژی فتوولتائیک خورشیدی به کار برود تطبیق گاف انرژی با طیف خورشیدی و داشتن قابلیت تحرک بالا و طول عمر حاملها میباشد
این سلول در مقایسه با دیگر سلولهای خود بازدهی کمتری دارد و تنها به دلیل هزینه ساخت کمتر و قابلیت انعطافپذیری برای مصارف غیر صنعتی مناسب میباشد و قابلیت استفاده دارد.
فهرست مطالب:
مقدمه
طیف خورشید و فوتون ها
سلول خورشیدی
گاف نواری مستقیم و غیرمستقیم در نیمه هادی ها
اثر فتوولتایی
بازترکیب
فرآیندهای جذب اپتیکی
انواع سلولهای خورشیدی
سلولهای خورشیدی مبتنی بر سیلیکن کریستالی
سلولهای خورشیدی مبتنی بر سیلیکن لایه نازک غیرکریستالی
سلولهای خورشیدی لایه نازک GaAs
سلولهای خورشیدی مبتنی بر مواد آلی
سلولهای خورشیدی پلیمری
سلولهای خورشیدی مبتنی بر کریستال های مایع
سلولهای خورشیدی مبتنی بر نقاط کوانتومی
نسل های گوناگون سلولهای خورشیدی
مزایا
معایب
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 24
شیوه های گرمایش خورشیدی
2ـ شیوه های گرمایش خورشید ساختمان به دو دسته مستقیم می شوند :
شیوه های فعال و شیوه های غیر فعال که در ادامه به توضیح هر یک از آنها می پردازیم.
2ـ1 شیوه های غیر فعال گرمایش خورشیدی
یک سیستم حرارتی غیر فعال شامل 5 جزوه به شرح زیر می باشد :
1ـ پرتوگیر : عبارتست از سطح شفافی که در نمای جنوبی ساختمان به صورت افقی با شیب دار قرار می گیرد تا مقداری از پرتو خورشیدی تابیده شده را گرفته و به داخل به طرف جذب کنند. هدایت نماید.
2ـ جذب کننده : سطحی است مشرف به پرتوهای آفتابی که تابش آفتاب را جذب و به انرژی حرارتی تبدیل می نماید.
3ـ انباره : عبارتست از مصالح متراکمی که حرارت انتقال یافته و جذب کننده را در خود نگه می دارد و آن مقدار حرارت را که بلافاصله مورد استفاده نخواهد بود ذخیره می نماید.
4ـ توزیع کننده : وسیله أی که حرارت جمع شده در انباره را در مواقع ضروری به فضای مورد نیاز منتقل می کند.
5ـ تنظیم کننده یا کنترل کننده جزئی است که اتلاف حرارت در زمستان یا جذب حرارت در تابستان را از طریق پرتو گیر کنترل می نماید. بدین طریق که بر روی پرتوگیر سایه می اندازد و یا هوای داخل ساختمان را خارج می کنند. برای معرفی هرچه واضح تر ، شیوه های غیر فعال را به سه دسته تقسیم کرده ایم : در دریافتهای "مستقیم" ، "غیر مستقیم" و "جداگانه" . این تقسیمات بر پایه وضعیتهای مختلف و متقابل خورشید ، انباشت حرارتی و فضاهای اصلی انجام شده که در داخل هر دسته اجزاء مختلفی وجود دارد.
2ـ1ـ1ـ شیوه دریافت های مستقیم
شیوه دریافت های مستقیم اولین و ساده ترین نوع گرمایش غیر فعال خورشیدی است با این شیوه تشعشعات خورشیدی مستقیماً داخل خانه را گرم کرده و اتاق به صورت جذب کننده عمل می کند. بنابراین باید دارای جداره های جذب و انباشت کنندة حرارت باشد تا در عرض روز حرارت کافی ، برای جبران هوای سرد شب ، ذخیره کرده باشد. (شکل 2ـ1)
چنین شیوه أی دارای دو جزء می باشد. اول : یک سطح شیشه أی جنوبی ، دوم : یک جرم جذب کننده به دو حرارت در داخل برای جذب و انباشت حرارت
2ـ1ـ2ـ شیوه دریافتهای غیر مستقیم
در شیوه دریافت غیر مستقیم معمولاً از دیوار جذب و انباشت حرارت استفاده می کنند تمام دیوارهای جذب و انباشت الزاماً دارای یک جدار شیشه أی رو به جنوب برای دریافت حداکثر انرژی خورشیدی و در زمستان و یک جرم جذب کننده حرارت در پشت شیشه به فاصله 10 سانتی متر پایینتر برای جذب حرارت روی سطح خارجی ، انباشت حرارت در حجم و سپس پخش آن بوسیله سطح داخلی خود می باشد. (شکل 2ـ2)
به مصالحی که برای ساخت دیوارهای جذب و انباشت بکار می رود به 2 گروه تقسیم می شو : دیوار نباید جذب و انباشت و دیوار آب جذب و انباشت.
2ـ1ـ2ـ1ـ دیوار بنای جذب و انباشت
دیوار بنای نما تشعشعات خورشیدی را در روی سطح خارجی خود جذب کرده و سپس حرارت را از
فصل اول : مقدمه – تاریخچه استفاده از سلول های خورشیدی
1-1 مقدمه
1-1-1 گرانی نفت و تولید برق از منابع تجدیدپذیر
1-2 تاریخچه سلول های فتوولتائیک
فصل دوم : مواد ساختمانی سلول های خورشیدی
2-1 فتوولتائیک
2-2 سیلیکون در سلول های خورشیدی
3-2 مبانی فیزیکی سلول های خورشیدی
4-2 ناخالص ساختن سیلیکون
2-4-1 ناخالصی نوعN
2-4-2 ناخالصی نوعP
2-5 وقتی نور به سلول برخورد می کند
2-6 امواج الکترومغناطیس
2-7 اتلاف انرژی
2-8 ساختمان انواع سلول ها
2-9 کامل کردن سلول
2-10 اندازه سلول های خورشیدی
2-11 بالانس سیستم : ساختارهای نصب
2-12 عوامل طبیعی موثر برعملکرد سلول ها
2-12-1 نور خورشید و سایه
2-12-2 دما
2-12-3 جریان باد
2-12-4 برف
2-13 جنس سلول های فتوولتائیک
2-13-1 گالیم آرسناید
2-13-2 سیلسکون و ژرمانیوم
2-14 تعاریف و مشخصه های الکتریکی سلول های خورشیدی
2-14-1 شدت جریان اتصال کوتاه
2-14-2 ولتاژ مدار باز
2-14-3 توان خروجی یک سلول خورشیدی
2-14-4 مشخصه ولتاژ – جریان
2-14-5 میزان مستطیل بودن
2-15 کاربرد سلول و پانل در نیروگاه های خورشیدی
2-15-1 اجزای نیروگاه های فتوولتائیک
2-15-1-1 آرایه های خورشیدی
2-15-1-2 سلول های خورشیدی
2-16 عوامل تاثیرگذار بر منحنی مشخصه ولتاژ- جریان
2-17 انواع سیستم های فتوولتائیک
2-17-1 نام 5تولیدکننده مهم پنل های فتوولتائیک در دنیا
2-17-2 تولیدکنندگان پنل فتوولتائیک در داخل کشور
2-18 کریستال سیلیکون
2-19 سلول های خورشیدی با لایه نازک
2-20 فناوری های گروه
2-21 تجهیزات چندتایی با بهره وری بالا
2-22 سلول های خورشیدی پیشرفته
2-23 مصارف مختلف سلول های خورشیدی طبق اشکال ذیل
2-24 سامانه فتوولتائیک ( آرایه های خورشیدی)
2-25 توضیحاتی در خصوص کاربرد سلول
2-26 واحد ذخیره سازی انرژی و عملکرد الکتروشیمیایی یک سلول
فصل سوم : مقایسه مواد مختلف و ترکیبات آنها برای بهینه سازی سلول های خورشیدی
3-1 سلول های ترکیبی
3-2 سیستم های متمرکزکننده
3-3 سیستم های ردیاب
3-4 مقدمه برای سلول خورشیدی ارسنیدگالیم- ارسیند آلومینیوم
3-5 طرح انعکاس لایه
3-6 مدل و ساختار سلول های خورشیدی
3-7 اندازه ای راندمان سلول های خورشیدی
3-8 تفصیل(شرح) تجربه ای سلول های خورشیدی
3-9 پاسخ طیفی(نوری) وچگالی جریان سلول های خورشیدی
3-10 سلول های خورشیدی
3-11 ولتاژ جریان بازو عامل سیری در سلولهای خورشیدی
3-12 راندمان سلول خورشیدی
3-13 بررسی ساختارها وبرای تماس اهمی در سلول های خورشیدی
3-13-1 مقدمه ساختار
3-13-2 روش انجام آزمایش
3-13-3 نتایج آزمایش
فصل چهارم : محاسبه و مقایسه بازده توان تولیدی ترکیبات مختلف
4-1 مقدار انرژی تولید شده توسط سیستم های فتوولتائیک
4-2 مکان ، زاویه انحراف و زاویه ازیموت
4-3 تاثیر سایه افکنی و عامل دمای هوا
4-3-1 مشخصه پنلهای یراساس تابش و دما به چه صورت تغییر می کند
4-4 انرژی تولیدی نیروگاه در طول یک شبانه روز
4-5 تعداد و مساحت کل پانلها
4-6 مساحت میدان آرایه ها
4-7 تعداد باتری ها
4-8 مشخصات جریان و ولتاژ در سلول های فتوولتائیک
4-9 انتخاب مدول ها
4-9-1 مدول ها با ولتاژ پایین
4-9-2 مدول ها با ولتاژ متوسط
4-9-3 مدول ها با ولتاژ بالا
4-10 راندمان
4-11 سلول های فتوولتائیک
4-12 موادتشکیل دهنده سلول های خورشیدی و توان خروجی
4-13 مدول های خورشیدی
4-14 تنظیم کننده نقطه توان حداکثر
4-15 تنظیم کننده ولتاژ خروجی
4-16 محاسبات در طراحی سیستم فتوولتائیک
فصل پنجم : بهترین ترکیبات موادنیمه هادی برای ساختن سلول خورشیدی
5-1 مواد چند کریستالی و طرز عملکرد آنها
5-1-1 ایندیوم مس دی سلناید
5-1-2 کادمیم تولراید
5-1-3 سیلیکون چند کریستالی
5-2 روش های تولید سیلیکون تک کریستالی و سیلیکون چند کریستالی
5-2-1 روش تولید سیلیکون تک کریستالی
5-2-1-1 روش سی زور الکسی
5-2-1-2 روش
5-2-2 روش تولید سیلیکون چندکریستالی
5-3 سیلیکون آمورف یا بدون شکل
5-4 اتلاف در سلول های خورشیدی
5-5 اتلافات
5-5-1 اتلافات حرارتی
5-5-2 اتلافات اپتیکی
5-5-3 اتلافات در اثر مقاومت الکتریکی
5-5-4 اتلافات دیگر
5-6 راه هایی برای بهبود اتلافات و بالابردن راندمان
5-7 کریستالی منفرد اکسیدتیتانیم باسطح واکنش پذیر
5-8 کاربرد دستگاه فتوولتائیکی
5-9 ترکیب سلول هال فتوولتائیک باکاتالیزور مایع
5-10 سلول سیلیکونی
5-11 ذرات نانوی پرانرژی میتوانند نور خورشید رابه برق تبدیل کنند
5-12 رکرود جدید جهانی در بازدهی سلولهای خورشیدی
5-13 ساخت نانولوله های کربنی رسانا و انعطاف پذیر
5-14 تولید سلول های خورشیدی قابل انحلال
5-15 تولید سلول های خورشیدی با بیشترین میزان تولید انرژی 1
5-16 شیشه باویژگی سلول خورشیدی
5-17 فتوولتائیک در کاربرد نظامی
5-18 سلول های خورشیدی کارآمدتر با استفاده از نانوسیم ها
5-19 پیشرفت انرژی خورشید به کمک نانوتکنولوژی
فصل ششم : چگونگی کوپلنیک و اتصال سلولهای خورشیدی به شبکه الکتریکی
6-1 اتصال سلول های خورشیدی به شبکه های الکتریکی قدرت
6-2 ذخیره سازی انرژی
6-3 کنترل شارژ باتریها
6-4 مبدل های الکترونیک قدرت
6-5 راندمان اینورترها
6-6 اینورترهای ایزوله شده از شبکه الکتریکی
6-7 اینورترهای متصل به شبکه الکتریکی قدرت
6-8 اتصال سلول های خورشیدی به ریز شبکه ها
6-9 ردیابی حداکثرتوان ماکزیمم درسلولهای خورشیدی متصل به شبکه
فصل هفتم : نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات
7-1 نتایج
7-2 پیشنهادات
فصل هشتم : منابع
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه
17
برخی از فهرست مطالب
آب شیرین کن خورشیدی
اجاقهای خورشیدی
کوره خورشیدی
چ- خانه های خورشیدی
سیستمهای فتولتائیک
مصرف کننده یا بار الکتریکی
سیستم پمپاژ خورشیدی
یخچالهای خورشیدی
نیروگاههای فتوولتائیک
نقش انرژی خورشیدی در معماری امروز
نیروگاههای خورشیدی به دلایل فنی و نداشتن استهلاک زیاد دارای عمر طولانی می باشند درحالی که عمر نیروگاههای فسیلی بین 15 تا 30 سال محاسبه شده است
عدم احتیاج به متخصص نیروگاههای خورشیدی احتیاج به متخصص عالی ندارد ومی توان آنها را بطور اتوماتیک بکار انداخت، درصورتیکه در نیروگاههای اتمی وجود متخصصین در سطح عالی ضروری بوده و این دستگاهها احتیاج به مراقبتهای دائمی و ویژه دارند.
کاربردهای غیر نیروگاهی از انرژی حرارتی خورشید شامل موارد متعددی می باشد که اهم آنها عبارتند از: آبگرم کن وحمام خورشیدی- سرمایش و گرمایش خورشیدی0آب شیرین کن خورشیدی-خشک کن خورشیدی- اجاق خورشیدی-کوره های خورشیدی و خانه های خورشیدی
الف)آبگرمکن خورشیدی – خشک کن خورشیدی- اجاق خورشیدی وخانه های خورشیدی
الف) آبگرمکن خورشیدی و حمام خورشیدی
تولید آب گرم مصرفی ساختمانها اقتصادی ترین روشهای استفاده از انرژی خورشیدی است. می توان از انرژی حرارتی خورشید جهت تهیه آب گرم بهداشتی درمنازل و امکان عمومی به خصوص در مکانهایی که مشکل سوخت رسانی وجود دارد استفاده کرد چنانچه ظرفیت ایسن سیستم ها افزایش یابد می توان از آنها درحمامهای