بازگشت به صفحه عنوان ها

کوره هاي خورشيدي

 

     قطعا" شما در دوران عمر خود براي سرگرمي و تفريح ولو يک مرتبه هم شده ، تکه کاغذي را به وسيله نگه داشتن ذره بين مقابل خورشيد مشتعل کرده ايد . مکانيسم آن کار بدين نحو است که ذره بين به واسطه جمع کردن مقداري از حرارت خورشيد آن نقطه کاغذ را گرم مي کند و آن حرارت رو به شدت مي گذارد تا به مرحله اشتعال مي رسد پس همين عمل نشان مي دهد که با تمرکز اشعه خورشيد مي توان حرارت زياد توليد نمود.

    در زمان هاي باستاني ، ارشميدس يوناني، ناوگان روميان را که شهر سيراکوژ را محاصره کرده بودند از دور به آتش کشيد و قسمت اعظم آن ها را طعمه حريق نمود.

      و اين آتش سوزي را به‌وسيله يک آيينه مقعر چند ضلعي بزرگي که از آيينه هاي بزرگي تشکيل شده بود انجام داد .

 اين عمل نشان دهد که قرن ها پيش بشر به خواص آيينه هاي مقعر و انواع ان ها پي برده بود و از همان زمان فکر توليد انرژي خورشيدي لحظه ايي او را ترک نمي کرد ولي آغاز پژوهش هاي علمي بشر در مورد اين موضوع به دو سه قرن پيش مي رسد . که دانشمندان در قرن هفدهم و هجدهم براي مقاصد تجربي به آيينه هاي گرم کننده توسل جستند در اثر همين کاوش ها بود که لاوازيه layoisier و کاسني cassini

موفق شدند که فلزات مختلف را تنها بوسيله اشعه خورشيد ذوب کنند.

 براي اين‌که يک دسته اشعه اي که به‌وسيله يک نورافکن پخش مي شود به طور متراکم به نقطه دوردستي برده شود بايد طوري باشد که اين اشعه از لحظه نخست پراکنده نشود و از هم دور نگردد . لذا بايد از همان ابتدا دسته اشعه بايد با يک‌ديگر موازي باشند و با هم بتابند . اين همان نکته ايي است که در نورافکن هاي موازي رعايت شده و در کانون آن ها يک منبع نوري درخشان قرار داده شده است . حال اگر اشعه ايي که به وسيله آيينه دريافت مي شود کاملا" موازي باشد، در کانون آيينه متمرکز مي شود .

 

    در مورد خورشيد وضع نيز به همين منوال است يعني وقتي آيينه اي در سر راه تابش اشعه خورشيد قرار بگيرد، خورشيد به صورت کوچکي در آمده ودر آن نقش مي بندد ولي نهايت داغ است چون بيشتر حرارت خورشيد در آن نقطه متمرکز مي شود. از روي همين قانون بود که پروفسور فيلکس ترومب ، دو کوره خورشيدي غول پيکر را که بزرگ‌ترين کوره هاي خورشيدي دنيا محسوب مي شوند ، به وجود آورد يعني در کشور فرانسه در منطقه پيرينه شرقي يکي را در مون لوئي و ديگري را در اوديو ساخت که غلظت و ضخامت آن ها به خصوص کوره دومي هر بيننده را به اعجاب وا مي دارد.

 

     هر دوي آن ها جهت ياب دارند و يا سيستم آيينه هاي متحرک که به طور مداوم و خودکار خورشيد را در مسيرش دنبال مي کنند ، عمل مي نمايند. بدين نحو که اشعه آن را روي يک رفلکتر (منعکس کننده) قوسي شکل که آن آيينه ثابت است مي فرستد . اين آيينه اشعه اي را که از خورشيد مي گيرد در کانون خود يک کوره خورشيدي در آن‌جاست متمرکز مي سازد دستگاه اوديو و تأسيسات آن بسيار عظيم و غول پيکر است و جهت ياب آن داراي سطح وسيعي به مساحت 4835 متر مربع مي باشد. براي اين‌که بتوان دستگاه را به صورت يک گيرنده نور در آورد . بايد شصت و سه آيينه که هر کدام داراي چهل و پنج متر مربع مساحت باشد نزديک هم چسبيده شود . به غبارت روشن تر آيينه اصلي از 63 قطعه آيينه تشکيل شده که با محاسبات بسيار دقيق در کنار هم جاي گرفته اند . اين 63 قطعه که در حقيقت آيينه واحدي را تشکيل مي دهند ، روي هشت تراس پله اي شکل قرار گرفته و يک ساختمان هشت طبقه اي را تشکيل داده است.

 آيينه مقعري که روبه‌روي آن است ، از 9000 شيشه که به طرز خوبي خم شده اند ساخته شده است . خود کوره در ساختمان ديگري قرار دارد. و بزرگ‌ترين مزيت کوره هاي خورشيدي اين است که حرارت خالص يعني بدون آلودگي شيميايي تهيه مي کند و اين  امر در تحقيقات گوناگون آزمايشگاهي و هم‌چنين در صنايع منافع بي‌شماري در بر دارد.

      در شوروي براي مهار کردن نيروي حرارتي خورشيد، علاوه بر کوره هاي خورشيدي از لحاظ تئوري سه امکان ديگر هم وجود دارد ، يعني از سه راه ديگر هم مي توان  نيروي خورشيد را مهار کرد و استفاده نمود:

 

1.مهندسان شوروي که در مناطق بي آب و علف صحرا هاي روسيه ، مولد‌هاي کوچکي از برق ساخته اند با بخار آب کار مي کند، و اين ژنراتورها را عملا" مورد استفاده قرار مي دهند، سوخت آن ها حرارت خورشيد است بدين طريق که با حرارت خورشيد آب را جوش آورده و با بخار آبي که به اين طريق توليد مي شده مولد هاي بعدي را به کار مي اندازند، و از آن ها برق مي گيرند شوروي ها پيش بيني کردند که مولد هاي بزرگتري بسازند ولي در حال حاضر چنين تصميمي ندارند چون از حيث اقتصاد مقرون به صرفه نيست اولا" به دليل آن که هر مولدي با هر نوع سوخت کار کند خواه و ناخواه مقداري نيرو تلف مي کند. ثانيا" يک سانترال خورشيدي ، (مرکز توليد برق که سوخت آن اشعه خورشيدي باشد )در هر 24 ساعت فقط هشت و يا نه ساعت يعني ساعت هايي که خورشيد در آسمان است کار مي کند و اما پر کردن جريان برق به هنگام روز براي اين که شب دوباره نيرو را برگرداند مستلزم وجود پيل هاي غول آساست که با توجه به قيمت آن ها مقرون به صرفه نخواهد بود .

 

 2.چنان چه اشعه خورشيد را روي يک صفحه فلزي که با يک فلز ديگر لحيم شده باشد متمرکز کنيم در نقطه اتصال دو فلز مشاهده خواهيم کرد که جريان برق ايجاد مي شود .بسياري از آزمايشگاه ها در اين مورد مشغول مطالعه هستند و در اثر تحقيقات معلوم شده که بازده آن بسيار ضعيف است ودر حال حاضر از 15 درصد تجاوز نمي کند.

 

3.بعضي از دستگاه هاي مخصوص ، مجهز به صفحات بزرگي هستند که از ميليون سلول فتو الکترونيک تشکيل شده اند ، و قسمتي از برق لازم را براي به کار انداختن دستگاه هاي مربوط تهيه مي کنند ليکن اين تکنيک بسيار گران تمام مي شود و در حال  حاضر مقرون به صرفه نيست.