این رشته در مقطع کارشناسی در سال 86 در دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات راه اندازی شد.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
آغاز تامین انرژی الکتریسیته از انرژی خورشید در واحد علوم و تحقیقات
| در سومین نشست مسوولین كمیته های علمی تخصصی مرکز علوم وفن آوریهای پیشرفته (CAST ) خبر داد : آغاز تامین انرژی الکتریسیته از انرژی خورشید در واحد علوم و تحقیقات پیشرفت بستر تکنولوژی در تمام سطوح از برنامه هایی است که با جدیت در مجموعه واحدهای دانشگاه آزاد اسلامی پیگیری می شود و تا حدود زیادی در این زمینه موفقیت حاصل شده است . به گزارش روابط عمومی واحد علوم و تحقیقات دكتر مجید عباسپور مشاور ریاست دانشگاه و سرپرست مرکز علوم وفن آوریهای پیشرفته در این نشست از مقدمات سرمایه گذاری در یک نیروگاه بادی 2 مگا واتی در استان شمالی کشور و انتقال تکنولوژی بین شرکت CNTEC (China National Technical Import and Export Corporation) با دانشگاه آزاد اسلامی خبر داد و گفت: کمیته های علمی تخصصی باید هر چه سریعتر نقشه راه خود را جهت بررسی اولیه به دفتر مرکز تحویل دهند تا پس از بررسی و اصلاحات نهایی جهت بررسی و تصویب به شورای راهبردی ارائه شود. وی در مورد وظیفه جانبی کمیته های علمی تخصصی گفت: کمیته فناوری نانو تاسیس سه رشته در مقطع کارشناسی ارشد را به همراه دروس و سرفصلهای مربوطه تهیه کرده و از طریق مرکز به معاونت آموزشی دانشگاه ارسال داشته اند ، ضمنا در واحد علوم و تحقیقات مرکز تحقیقات نانو تاسیس شده که کمیته علمی تخصصی فناوری نانو مرکز علوم و فن آوریهای پیشرفته در این زمینه واحد علوم و تحقیقات را یاری نموده است . دكتر عباسپور ادامه داد: برای شناساندن فعالیت و کارآیی و پتانسیل مرکز و تشویق محققین ، بخصوص محققین دانشگاه آزاد اسلامی در امر تجاری سازی فناوری ها ایده برگزاری جشنواره مرکز علوم و فن آوریهای پیشرفته (CAST PRIZE ) را مطرح کرده ایم و در این راستا خواستار نظر کتبی کمیته های علمی تخصصی در نحوه اجرا و نوع جایزه این جشنواره هستیم. وی افزود: پیشرفت بستر تکنولوژی در تمام سطوح از برنامه هایی است که با جدیت در مجموعه واحدهای دانشگاه آزاد اسلامی پیگیری می شود و تا حدود زیادی در این زمینه موفقیت حاصل شده است ، به عنوان نمونه تحقیقات در سطح پایلوت و زمینه تامین انرژی گرمایی از انرژی خورشید در واحد علوم و تحقیقات بمنظور تامین آب گرم در ساختمانها در حال انجام است و این پروژه بصورت برنامه مدون به کلیه واحدهای دانشگاه آزاد اسلامی جهت اجرا ابلاغ شده است. دکتر عباسپور تصریح کرد: طرح تامین انرژی الکتریسیته از انرژی خورشید در واحد علوم و تحقیقات شروع شده است. دکتر عباسپور از تاسیس و راه اندازی مجتمع آزمایشگاهی شیخ بهایی در واحد علوم وتحقیقات در زمینه پلیمرها و پیل سوختی خبر داده و گفت: واحدهای علوم و تحقیقات در مراکز استانها تاسیس خواهد شد و بصورت شبکه ای که مرکز آن واحد علوم و تحقیقات تهران خواهد بود اداره خواهد شد که این تحول آینده بسیار خوبی را در فناوری در سطح دانشگاه آزاد اسلامی به همراه خواهد داشت. مهندس عسکری مسئول کمیته علمی تخصصی آب شیرین کن ها و مدیر عامل شرکت فن نیرو نیز در این جلسه پروژه CHP (Combined Heat and Power) را معرفی کرده و اظهار داشت: این پروژه قادر است انرژی حرارتی لازم برای کشاورزی گلخانه ای در سطح دانشکده ها و گلخانه های دانشگاه آزاد اسلامی را تامین کنند. دکتر قرآن نویس مسوول کمیته علمی تخصصی فیزیک نوین نیز در این نشست به تولید برق از زباله در کشور آلمان اشاره کرده و گفت: باقیمانده زباله حرارت داده شده را بعنوان یکی از مصالح لازم جهت تهیه آسفالت در کشور آلمان مورد استفاده قرار می گیرد. وی تحقیقات در زمینه نانو فیزیک در واحد علوم و تحقیقات را مورد تاکید قرار داده و خواستار همکاری با کمیته علمی تخصصی نانو تکنولوژی در این خصوص شد . From: srbiau.ac.ir |
لامپهای LED
که مخفف Light Emitted Diode است، به معنای دیود ساطع كننده نور است. دیودهای ساطع كننده نور در واقع جزء خانواده دیودها هستند كه دیودها نیز زیرگروه نیمه هادی ها به شمار میآیند. خاصیتی كه LEDها را از سایر نیمه هادیها متمایز میسازد این است كه با گذر جریان از آنها مقداری انرژی به صورت نور از آنها ساطع می شود. | ||
نسل جدید LED هااولین LED که ساخته شد ظاهر زیبایی نداشت اما نوری مانند لامپهای معمولی منتشر می کرد كه شدت آن 2 برابر و دوام آن 50 برابر یك لامپ معمولی 60 وات بود. LED ها تا اواخر دهه گذشته فقط می توانستند سه نور زرد، سبز و قرمز تولید كنند كه به همین علت كاربردشان محدود بود. اما یك تغییر بسیار عظیم در این صنعت در دهه 90 میلادی باعث شد كه LED سفید رنگ (یا همان روشن و بدون رنگ) تولید شود. پیشرفتهای سریع صنعت الکترونیک در سالهای اخیر و استفاده از دستگاههای تولید دقیق با تغییر در ساختار فیزیكی و مواد تشكیلدهنده LED های نسل جدید را به بازار عرضه کرد.در LED های نسل جدید می توان نور را با طول موج مشخص با رنگ كاملاً خالص و فاقد هر گونه پرتوهای مضر مادون قرمز یا فرابنفش تولید كرد درحالیکه این امکان درمنابع قدیمیتر روشنائی وحتی LED های قدیمی وجود ندارد. و همواره با مشکل تولید محصول جانبی پرتوهای مادون قرمز و فرابنفش روبرو هستیم که علاوه بر اینکه تاثیری در تامین روشنایی محیط ندارند اثرات مخربی نیز بر سلامت انسان می گذارند. | ||
LEDهای سفید (نسل جدید) قابلیت تولید همه رنگها را دارند و در مقایسه با سایر لامپهای کم مصرف معمولی و LEDهای قدیمی انرژی بسیار کمتری مصرف می کنند و استفاده از آنها روز بروز منطقی تر به نظر می رسد. بسیاری از شركتهای بزرگ سازنده لوازم روشنایی بویژه شركتهای فعال در زمینه روشنایی منازل بسیاری از فعالیت های خود را بر روی LEDها متمركز كردهاند و قصد دارند روشنایی لازمه برای منازل را از LEDها تهیه كنند كه به نظر میرسد این روند تا كمتر از 5 سال آینده، باعث تغییر بسیار عمده در نوع محصولات روشنایی شود. كاربردهای دیگر LEDLED قهرمان ناشناخته جهان الكترونیك است. آنها دو جین كار متفاوت را انجام میدهند و در همه وسایل الكترونیكی یافت می شوند اساساً LEDها لامپهای كم نوری هستند كه به آسانی در مدارهای الكترونیكی قرار میگیرند اما برخلاف لامپهای معمولی در آنها فیلامانی كه بسوزد وجود ندارند و به ویژه اینكه گرم نمی شوند و فقط با حركت الكترونها در یك ماده نیمه هادی نور میدهند. بطور خلاصه موارد مصرف LEDها بشرح زیر است: و بطور کلی هر مصرفی که سابق بر این بعهده چراغهای معمولی بوده است و مصارف جدیدی که از عهده چراغهای قدیمی خارج است. قیمت واقعی LEDاگر چه در ابتدا قیمت یک عدد چراغ LED از یک چراغ معادل رشته ای یا فلورسنت بالاتر به نظر میرسد اما با توجه به هزینه بسیار کمتر مصرف برق، طول عمر بسیار بالا و هزینه های کابل کشی بمراتب ارزانتر آن در واقع از این دو رقیب به صرفه تر است. همچنین سایز کوچک LEDها به نسبت تولید نور آن در مقایسه با دیگر وسایل تولید روشنایی انعطاف پذیری بالایی را در اختیار طراحان و معماران می گزارد بطوریکه با قرارگیری چند عدد از آنها بر روی برد الكترونیك، نور كافی را تولید میكنند و مانند لامپهای در فرورفتگی های سقف ساختمان، با اندازه دلخواه قرار می گیرد و به این ترتیب مهندسین طراح میتوانند طراحی منازل و روشنایی آن را به صورت دلخواه انجام دهند، در حالیكه سایز بزرگ لامپهای تابان و به ویژه لامپهای فلورسنت و غیر قابل انعطاف بودن آنها فضای زیاد و همواری را برای نصب طلب می کند. اما بزرگترین برتری LED عمر مفید آن است. LEDها 50000 ساعت عمر مفید دارند در حالیكه عمر مفید لامپهای تابان تنها هزار ساعت و در نهایت عمر مفید فلورسنتها، 10000 ساعت است. این برتری LED باعث می شود كه بسیاری از افراد آینده نگر استفاده از آن را در دستور كار خود قرار دهند. عدم احتیاج به تعویض در كوتاه مدت (حداقل 5 برابر بیش از فلورسنتها) باعث صرفه جویی بسیار در وقت مصرف کنندگان نیز می شود. به علت مصرف بسیار پایین انرژی و همچنین بازده نوری بالای LEDها گرمای آزاد شده در محیط بسیار کم می باشد كه با توجه به دامنه كاربرد دمایی از -40 تا 85 درجه سلسیوس صنایع برودتی و به ویژه کارخانه های یخچال سازی یكی از مصرف کنندگان LED هستند و از آن در داخل دستگاههای خود استفاده می کنند، زیرا گرمای كم تولیدی آن، سرمای داخل دستگاه را از بین نمی برد. همچنین LEDها بر خلاف لامپهای تابان و فلورسنت ها زهر سمی و كشنده جیوه تولید نمی کنند. با توجه به موارد گفته شده بسیاری از مصرف کنندگان میتوانند با پرداخت یك هزینه اولیه نسبتاً بالاتر، تا مدتها از نور LED استفاده كرده و زمانی را صرف تعویض یا تعمیر آن نكنند. تولیدكنندگان لوازم روشنایی درجه یك در جهان نیز در حال حاضر تولیدات زیادی را در این زمینه ارائه دادهاند كه از جمله آنها شركت آلمانی اسرام است. بر اساس آمارهای وزارت نیرو سهم روشنایی از كل مصرف الكتریسیته خصوصاً در زمان اوج مصرف چشمگیر است به نحوی كه در كشور حدود 30 درصد از كل انرژی مصرفی و حدود 45 تا 50 درصد از مصرف پیك صرف تامین روشنایی می شود. میزان فروش انرژی الكتریكی در سال 85 برابر با 144598 میلیون كیلووات ساعت بود كه با درنظر گرفتن حداقل 30 درصد سهم روشنائی و با جایگزینی 20 درصد از مصارف روشنایی با لامپ های LED و صرفه جویی به طور متوسط 80 درصد (70 تا 90 درصدی)، میزان صرفه جویی به عمل آمده برابر با 6941 میلیون كیلووات ساعت در یك سال است در حالی كه مجموع تولید نیروگاه اصفهان در یك سال برابر با 5248 میلیون كیلووات ساعت است. با توجه به مزیتهای بسیار زیاد LEDها، پیش بینی می شود در آینده نه چندان دور این منابع روشنایی جایگزین لامپهای معمولی شود و چراغهای حبابدار به موزه ها خواهند پیوست. From: noorfanledlights.com | ||
روش های تولید برق در جهان
در تمام دنیا تولید برق از منابع گوناگون رو به افزایش است. سازمان انرژی آمریکا پیش بینی می کند که از سال 2004 تا 2030 پیشرفت قابل توجهی در میزان تولید برق جهان مشاهده خواهد شد.
تولید برق در دنیا هر سال حدود 4/2درصد افزایش می یابد. بنابراین طبق برآوردهای صورت گرفته از 16 میلیارد و 424 میلیون کیلووات ساعت در سال 2004 به 30 میلیارد و 346 میلیون کیلووات ساعت در سال 2030 می رسد. همچنین بیشترین تقاضا برای برق مصرفی از سوی کشورهای بیرون از سازمان همکاری اقتصادی و توسعه است. با وجود اینکه کشورهای غیر عضو سازمان همکاری اقتصادی و توسعه 26درصد کمتر از کشورهای عضو این سازمان در سال 2004 برق مصرف می کنند ولی کل تولید برق در حوزه کشورهای غیر عضو سازمان اقتصادی و توسعه در سال 2030 فراتر از تولید در کشورهای عضو این سازمان خواهد شد. بدین ترتیب انتظار می رود در کشورهای غیر عضو سازمان همکاری اقتصادی و توسعه از سال 2004 تا سال 2030 نرخ سالانه ای معادل 3برابر نرخ سالانه ی کنونی رشد تقاضا داشته باشیم. این تفاوت در عین حال که حاکی از رشد نسبی تاسیسات زیرساختی تولیدات برق در بیشتر کشورهای توسعه یافته عضو سازمان همکاری اقتصادی و توسعه است، نشان دهنده افزایش کند میزان جمعیت در این کشورها در 25 سال آینده نیز می باشد. به علاوه رشد بالای میزان تقاضا در کشورهای غیر عضو سازمان همکاری اقتصادی و توسعه به این معنی است که استانداردهای زندگی و استفاده از وسایل روشنایی و سایر وسایل برقی مدرن در این کشورها افزایش قابل توجهی یافته است. طبق مقایسه انجام شده تولید برق در کشورهای غیر عضو سازمان همکاری اقتصادی و توسعه به 5/3 درصد رشد خواهد یافت که این رقم در مقایسه با 3/1 درصد رشد تولید برق در کشورهای عضو سازمان معنی دار خواهد بود. تولید برق شامل ایجاد و خلق انرژی برق می شود که با استفاده از توربین های متصل به ژنراتورهای برقی صورت می گیرد. این توربین های مکانیکی بیشترین برق تجاری مورد نیاز را تامین می کنند. در درون توربین ها مایعی به عنوان حامل انرژی وجود دارد. این مایع ها عمدتا از بخار آبی حاصل می شوند که توسط انرژی حاصل از انشقاق و شکاف هسته ای یا گرمای حاصل از سوختن سوخت های فسیلی (زغال سنگ، گاز طبیعی یا نفت) به نقطه جوش می رسد. البته در حال حاضر تعدادی از نیروگاههای جدید از خورشید به عنوان منبع حرارت استفاده می کنند؛ شیارهای سهمی شکل خورشیدی و برج های انرژی خورشیدی نور خورشید را برای گرم کردن این مایع و تولید بخار از آن به کار می برند.
منبع تجدید پذیر دیگری که برای تولید گرما و به حرکت در آوردن توربین ها از آن استفاده می شود انرژی گرمایی زمین است. بخار تحت فشار حرارت زیرزمینی از زمین بیرون آمده و توربین ها را به حرکت در می آورد. پره های توربین آبی که توسط آب جاری از سد های برق آبی یا نیروهای ناشی از جزر و مد به حرکت در می آیند منبع دیگری برای تولید برق هستند.
اکثر توربین های بادی از بادهایی که به طور طبیعی می وزند برق تولید می کنند. برج های خورشیدی هم از بادی که به طور مصنوعی درون دودکش ها با حرارت ناشی از نور خورشید جریان دارند کار می کنند.
توربین های گازی هم مستقیما بوسیله گازهای ناشی از سوخت نفت یا گاز طبیعی به حرکت در می آیند. از سوی دیگر نیروگاههای سیکل ترکیبی نیز با بخار و گاز فعالیت می کنند. آنها از سوختن گاز طبیعی در توربین های گازی انرژی تولید کرده و از گرمای اضافی این سوخت برای تولید برق از بخار استفاده می کنند. این نیروگاهها بازدهی بالای 60در صد دارند.
از انواع دیگر تکنولوژی های مورد مطالعه برای تولید برق می توان به تولید Solid-state اشاره کرد که سهم ویژه ای در مصارف و نیازهای سیار و متحرک دارد. فضای مورد استفاده ی آنها عمدتا ابزارهای ترموالکتریک (TE ) هستند. با وجود اینکه سیستم های گرما یونی ( TI) و Thermophotovoltaic TPV به اندازه سیستم های TE پیشرفت کرده اند ولی چنان که انتظار می رود سیستم های TE نسبت به سیستم های TI و TPV در دماهای پایین تری به کار می روند. وسایل پیزوالکتریکی نیز برای تولید انرژی از نیروی کشش مکانیکی استفاده می کنند.
Betavoltaic ها نوع دیگری از ژنراتورهای انرژی Solid-state هستند که برق را از واپاشیدن اشعه رادیو اکتیو تولید می کنند. همچنین تولید برق Magnetohydrodynamic) MHD)(حرکت آبی ماگنتو) مبتنی بر مایع به عنوان روشی برای تولید انرژی برق از راکتورهای هسته ای و نیز سیستم های احتراقی معمول مورد مطالعه قرار گرفته است. تولید برق الکترو شیمیایی نیز در مصارف قابل انتقال بسیار مهم است. در حال حاضر بیشترین میزان انرژی الکتروشیمیایی از سلول های الکتروشیمیایی بسته ( باتری ها ) به دست می آید که مسلما بیشتر به عنوان سیستم های ذخیره عمل می کنند تا سیستم های تولید. اما مطالعه و تحقیق برای گسترش سیستم های الکتروشیمیایی که تحت عنوان سلول های سوختی شناخته شده اند در چند سال اخیر افزایش قابل توجهی یافته است. سلول های سوختی می توانند برای استخراج انرژی چه از سوخت های طبیعی و چه از سوخت های مصنوعی ( به طور عمده هیدروژن الکترولیتی ) به کار روند. بنابراین می تواند هم به عنوان سیستم های تولیدی و هم به عنوان سیستم وابسته از آن استفاده کرد.
From: www.donya-e-eqtesad.com