مسافر007
6th April 2012, 12:42 PM
از سیستم‌های خورشیدی اغلب برای تهیه الکتریسیته یا گرما استفاده می‌شود. محققان mit اخیرا به پیشرفت‌هایی در این حوزه نائل شده‌اند. در این پژوهش آنها ادوات ترموالکتریک را با سیستم گرمایی خورشیدی ترکیب کرده‌اند و موفق شدند هم گرما و هم الکتریسیته را با هم تولید کنند.
در سیستم‌های گرمایی خورشیدی، از آیینه‌های انحناء‌دار برای متمرکز کردن پرتوی خورشید استفاده می‌شود. این پرتو روی لوله‌ای متمرکز می‌شود که حاوی مایعی مانند آب است، با این کار مایع گرم شده و از آن برای به حرکت در آوردن توربین و تولید الکتریسیته استفاده می‌شود.
پژوهشگران mit به رهبری وانگ یک سیستم ترموالکتریک را در مرکز لوله قرار دادند تا با این کار هم آب گرم شود و هم الکتریسیته تولید گردد. کلید اصلی این کار دستگاهی به‌نام ترموسیفون نام دارد که گرما را از بخش سرد دورنگه می‌دارد با این کار یک گرادیان دمایی در سیستم بوجود می‌آید.
وانگ و دانشجوی دکترای‌اش نناد میلچکوویک، با یک طراحی جدید مرکز لوله‌ها را به بخش‌های مختلف تقسیم‌بندی کردند به‌طوری که هر بخش تبدیل به یک لوله مجزا می‌شود. یک لوله باریک حاوی مواد ترموالکتریک درون بخش اول وجود دارد، علاوه بر آن یک ترموسیفون نیز در آنجا قرار داده شده است تا گرما را از بخش سرد ترموالکتریک به بخش دیگر منتقل کند. آب گرم شده که توسط ترموسیفون منتقل می شود، در بخش دیگر برای مصارف صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
وانگ می‌گوید یکی از مزایای این روش نسبت به روش‌های قبلی، که در آنها از نور خورشیدی الکتریسیته تولید می‌شد، آن است که مواد ترموالکتریک بسیار ارزان‌تر از پیل‌های فتوولتائیک است. پیل‌های خورشیدی رایح در دماهای بسیار بالا خوب کار نمی‌کنند اما مواد ترموالکتریک در شرایط بسیار گرم نیز قادر به ادامه کار هستند.
در حال حاضر هیچ سیستمی در دنیا وجود ندارد که بتواند تولید گرما و الکتریسیته را با هم در دمای بالا انجام دهد. شرکت‌های متعددی هستند که روی این موضوع فعالیت دارند. وانگ می‌گوید این یک فرصت مناسب برای به یک جا آوردن فناوری‌های متفاوت است. استفاده از ترموسیفون برای انتقال گرما از یک نقطه به نقطه‌ای دیگر یک انتقال غیرفعال محسوب می‌شود که می‌تواند هزینه بسیار کمی داشته باشد.
ترموسیفون‌ها از موادی تشکیل می‌شوند که در حین تغییر دما، تغییر فاز دهند ( معمولا از مایع به بخار)، به محض گرم شدن هدایت الکتریکی آنها تغییر می‌کند. این گروه تحقیقاتی موفق به ارائه مدل کامپیوتری شده است که با استفاده از آن می‌توان ترکیب بهینه میان ترموسیفون و ترموالکتریک را به‌دست آورد.
منبع: ستاد توسعه فناوری نانو
در سیستم‌های گرمایی خورشیدی، از آیینه‌های انحناء‌دار برای متمرکز کردن پرتوی خورشید استفاده می‌شود. این پرتو روی لوله‌ای متمرکز می‌شود که حاوی مایعی مانند آب است، با این کار مایع گرم شده و از آن برای به حرکت در آوردن توربین و تولید الکتریسیته استفاده می‌شود.
پژوهشگران mit به رهبری وانگ یک سیستم ترموالکتریک را در مرکز لوله قرار دادند تا با این کار هم آب گرم شود و هم الکتریسیته تولید گردد. کلید اصلی این کار دستگاهی به‌نام ترموسیفون نام دارد که گرما را از بخش سرد دورنگه می‌دارد با این کار یک گرادیان دمایی در سیستم بوجود می‌آید.
وانگ و دانشجوی دکترای‌اش نناد میلچکوویک، با یک طراحی جدید مرکز لوله‌ها را به بخش‌های مختلف تقسیم‌بندی کردند به‌طوری که هر بخش تبدیل به یک لوله مجزا می‌شود. یک لوله باریک حاوی مواد ترموالکتریک درون بخش اول وجود دارد، علاوه بر آن یک ترموسیفون نیز در آنجا قرار داده شده است تا گرما را از بخش سرد ترموالکتریک به بخش دیگر منتقل کند. آب گرم شده که توسط ترموسیفون منتقل می شود، در بخش دیگر برای مصارف صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
وانگ می‌گوید یکی از مزایای این روش نسبت به روش‌های قبلی، که در آنها از نور خورشیدی الکتریسیته تولید می‌شد، آن است که مواد ترموالکتریک بسیار ارزان‌تر از پیل‌های فتوولتائیک است. پیل‌های خورشیدی رایح در دماهای بسیار بالا خوب کار نمی‌کنند اما مواد ترموالکتریک در شرایط بسیار گرم نیز قادر به ادامه کار هستند.
در حال حاضر هیچ سیستمی در دنیا وجود ندارد که بتواند تولید گرما و الکتریسیته را با هم در دمای بالا انجام دهد. شرکت‌های متعددی هستند که روی این موضوع فعالیت دارند. وانگ می‌گوید این یک فرصت مناسب برای به یک جا آوردن فناوری‌های متفاوت است. استفاده از ترموسیفون برای انتقال گرما از یک نقطه به نقطه‌ای دیگر یک انتقال غیرفعال محسوب می‌شود که می‌تواند هزینه بسیار کمی داشته باشد.
ترموسیفون‌ها از موادی تشکیل می‌شوند که در حین تغییر دما، تغییر فاز دهند ( معمولا از مایع به بخار)، به محض گرم شدن هدایت الکتریکی آنها تغییر می‌کند. این گروه تحقیقاتی موفق به ارائه مدل کامپیوتری شده است که با استفاده از آن می‌توان ترکیب بهینه میان ترموسیفون و ترموالکتریک را به‌دست آورد.
منبع: ستاد توسعه فناوری نانو