این متن شامل 48 صفحه می باشد 

يک نيروگاه در نيومکزيکو

خورشيد نه تنها خود منبع عظيم انرژي است، بلکه سرآغاز حيات و منشاء تمام انرژيهاي ديگر است. طبق برآوردهاي علمي در حدود ۶۰۰۰ ميليون سال از تولد اين گوي آتشين مي‌گذرد و در هر ثانيه ۲/۴ ميليون تن از جرم خورشيد به انرژي تبديل مي‌شود. با توجه به وزن خورشيد که حدود ۳۳۳ هزار برابر وزن زمين است. اين کره نوراني را مي‌توان به‌عنوان منبع عظيم انرژي تا ۵ ميليارد سال آينده به حساب آورد.

قطر خورشيد ۶۱۰ × ۳۹/۱ کيلومتر است و از گازهايي نظير هيدروژن (۸/۸۶ درصد) هليوم (۳ درصد) و ۶۳ عنصر ديگر که مهم‌ترين آنها اکسيژن – کربن – نئون و نيتروژن است تشکيل شده‌است.

ميزان دما در مرکز خورشيد حدود ۱۰ تا ۱۴ ميليون درجه سانتيگراد مي‌باشد که از سطح آن با حرارتي نزديک به ۵۶۰۰ درجه و به صورت امواج الکترو مغناطيسي در فضا منتشر مي‌شود.

زمين در فاصله ۱۵۰ ميليون کيلومتري خورشيد واقع است و ۸ دقيقه و ۱۸ ثانيه طول مي‌کشد تا نور خورشيد به زمين برسد. بنابراين سهم زمين در دريافت انرژي از خورشيد حدود از کل انرژي تابشي آن مي‌باشد.

جالب است بدانيد که سوختهاي فسيلي ذخيره شده در اعماق زمين، انرژيهاي باد و آبشار و امواج درياها و بسياري موارد ديگر از جمله نتايج همين مقدار انرژي دريافتي زمين از خورشيد مي‌باشد.

تاريخچه

شناخت انرژي خورشيدي و استفاده از آن براي منظورهاي مختلف به زمان ماقبل تاريخ باز مي‌گردد. شايد به دوران سفالگري، در آن هنگام روحانيون معابد به کمک جامهاي بزرگ طلائي صيقل داده شده و اشعه خورشيد، آتشدانهاي محرابها را روشن مي‌کردند. يکي از فراعنه مصر معبدي ساخته بود که با طلوع خورشيد درب آن باز و با غروب خورشيد درب بسته مي‌شد.

ولي مهم‌ترين روايتي که درباره استفاده از خورشيد بيان شده داستان ارشميدس دانشمند و مخترع بزرگ يونان قديم مي‌باشد که ناوگان روم را با استفاده از انرژي حرارتي خورشيد به آتش کشيد گفته مي‌شود که ارشميدس با نصب تعداد زيادي آئينه‌هاي کوچک مربعي شکل در کنار يکديگر که روي يک پايه متحرک قرار داشته‌است اشعه خورشيد را از راه دور روي کشتيهاي روميان متمرکز ساخته و به اين ترتيب آنها را به آتش کشيده‌است. در ايران نيز معماري سنتي ايرانيان باستان نشان دهنده توجه خاص آنان در استفاده صحيح و مؤثر از انرژي خورشيد در زمان‌هاي قديم بوده‌است.

با وجود به آنکه انرژي خورشيد و مزاياي آن در قرون گذشته به خوبي شناخته شده بود ولي بالا بودن هزينه اوليه چنين سيستمهايي از يک طرف و عرضه نفت و گاز ارزان از طرف ديگر سد راه پيشرفت اين سيستمها شده بود تا اينکه افزايش قيمت نفت در سال ۱۹۷۳ باعث شد که کشورهاي پيشرفته صنعتي مجبور شدند به مسئله تولد انرژي از راههاي ديگر (غير از استفاده سوختهاي فسيلي) توجه جدي‌تري نمايند.

کاربردهاي انرژي خورشيد

در عصر حاضر از انرژي خورشيدي توسط سيستم‌هاي مختلف و براي مقاصد متفاوت استفاده و بهره‌گيري مي‌شود که عبارت‌اند از:

1. استفاده از انرژي حرارتي خورشيد براي مصارف خانگي، صنعتي و نيروگاهي.
2. تبديل مستقيم پرتوهاي خورشيد به الکتريسيته بوسيله تجهيزاتي به نام فتوولتائيک.

[] استفاده از انرژي حرارتي خورشيد

يک فروند هواپيماي آزمايشي خورشيدي ناسا

اين بخش از کاربردهاي انرژي خورشيد شامل دو گروه نيروگاهي و غير نيروگاهي ميباشد.

[] کاربردهاي نيروگاهي

تأسيساتي که با استفاده از آنها انرژي جذب شده حرارتي خورشيد به الکتريسيته تبديل مي‌شود نيروگاه حرارتي خورشيدي ناميده مي‌شود اين تأسيسات بر اساس انواع متمرکز کننده‌هاي موجود و بر حسب اشکال هندسي متمرکز کننده‌ها به سه دسته تقسيم مي‌شوند:

• نيروگاههايي که گيرنده آنها آينه‌هاي سهموي ناوداني هستند (شلجمي باز)
• نيروگاه‌هايي که گيرنده آنها در يک برج قرار دارد و نور خورشيد توسط آينه‌هاي بزرگي به نام هليوستات به آن منعکس مي‌شود. (دريافت کننده مرکزي)
• نيروگاه‌هايي که گيرنده آنها بشقابي سهموي (ديش) مي‌باشد (شلجمي بشقابي)

قبل از توضيح در خصوص نيروگاه خورشيدي بهتر است شرح مختصري از نحوه کارکرد نيروگاه‌هاي توليد الکتريسيته داده شود. بهتر است بدانيم در هر نيروگاهي اعم از نيروگاههاي آبي، نيروگاههاي بخاري و نيروگاههاي گازي براي توليد برق از ژنراتورهاي الکتريکي استفاده