محاسبه و ساخت مدار کنترل سرعت دمنده با منبع تغذیه PV در یک جمعصکننده خورشیدی
/امیر همتیان
تبریز: دانشگاه تبریز، دانشکده کشاورزی، گروه ماشینهای کشاورزی
۱۲۵ص
چاپی
فاقد اطلاعات کامل
کارشناسی ارشد
۱۳۹۰/۰۵/۳۱
تبریز: دانشگاه تبریز، دانشکده کشاورزی، گروه ماشینهای کشاورزی
با روند کنونی افزایش جمعیت جهان، تا پایان قرن ۲۱ شاید جمعیت جهان دو برابر شده و ثروت آنصها نیز هشت تا شانزده برابر خواهد شد .تقاضای انرژی جهانی با وجود بهبود در بازدهی انرژی، دو تا چهار برابر خواهد شد .حتی با سطح مصرف انرژی کنونی سامانههای انرژی موجود عوارض زیان باری روی سلامتی انسانها و محیط زیست دارند .لذا انرژی خورشیدی یکی از منابع انرژی تجدیدپذیر است که میتوان با طراحیصهای دقیق سختافزاری میزان بیشتری از آن را دریافت نمود .در این پژوهش از یک جمعکننده خورشیدی تخت با مساحت۱ - ۲متر مربع از ورق فولادی به شکل کرکرهصای) جهت افزایش سطح تماس هوا (و ضخامت ۵/۰ میلیمتر استفاده شد .سطح صفحه جاذب به رنگ سیاه پوشانده شد و برای عایقکاری بدنه جمعکننده به منظور افزایش عملکرد جمعکننده خورشیدی، پشم شیشه با ضخامت ۵ سانتیمتر بکار رفت .از مشکلات اصلی این جمعصکنندهها متغیر بودن دمای هوای خروجی از آن در طول روز و پایین بودن بازده آنها در هنگام ابری شدن ناگهانی هوا و ساعات پایانی روز میباشد .برای ثابت نگه داشتن دمای هوای خروجی از جمعکننده در محدودهصهای موردنظر، سیستم کنترلی با استفاده از سلولهای فتوولتائیک، میکروکنترلر (AVR) و حسگر دما (LM۳۵) طراحی و ساخته شد .سه حسگر دما در خروجی جمعصکننده نصب شد .آزمایشهای تجربی از ساعت ۸ الی۲۰ ، به مدت هفت روز از تاریخ ۲۸ خرداد لغایت سوم تیر ۱۳۹۰ در محوطه ساختمان شماره ۲ دانشکده کشاورزی انجام گردید .براساس نتایج به دست آمده، یک رابطه تجربی به صورت بین دمای خروجی از جمعکننده و سرعت هوای خروجی تعیین شد و در نهایت بازده جمعکننده برای این بازه زمانی محاسبه گردید .آزمایشات انجام شده نشان دادند که میتوان با تغییر دادن خودکار) اتوماتیک (سرعت دمنده از طریق سامانه طراحی شده دمای خروجی جمعکننده را در محدودههای موردنظر به دست آورد، که یک مزیت قابل ملاحظه برای کاربردهای مختلف محسوب میشود
By taking into account of global population growth, presumably the world's population will became doubled and also their wealth will become eight to sixteen-fold by the end of the ۲۱st century. The global energy demand will become twice to four-fold in spite of improvement in energy efficiency. Even with current levels of energy consumption, existing energy systems have detrimental effects to human health and the environment. Solar energy is one of the renewable energy sources that can be obtained in greater amounts by precision hardware designing. In this study, a solar collector by steel plate with an area of ۲-۱m۲ and thickness of ۰.۵mm in the form of window shade (for increasing the air contact area) has been used. The surface of absorbent plate is covered by black paint and to insulate the absorbent plate in order to increase the performance of solar collector, the fiberglass with the thickness of ۵cm is used. The main problems of these collectors are variability of output air temperature during the day and their low efficiency in the cloudy weather, and at the final hours of the day. To stabilize the output air temperature from the collector in the determined ranges, a control system using PV, microcontroller (AVR) and temperature sensors (LM۳۵) is designed and fabricated. Three temperature sensors are installed at the outlet of the collector. Experimental tests performed in building number ۲ of faculty of Agriculture, in seven days from ۱۸ till ۲۴ June ۲۰۱۱ at ۸am to ۸pm. Based on the results an empirical relationship as between collector exhausted temperature and exhausted air velocity determined and finally the collector efficiency calculated in this time frame. The conducted experiments show that the output air temperature in the desired ranges can be gained through the automatic fan speed change in the design system. This is considered to be a remarkable advantage for various applications