سرما در دل آتش ممکن است

سرما در دل آتش ممکن است

ماهیگیرانی که در دهکده مارواتا (Maruata) واقع در ساحل مکزیکی اقیانوس آرام و در جوار خط استوا زندگی می کنند هیچ وقت دچار برق گرفتگی نمی شوند. در واقع در این دهکده اساسا برقی وجود ندارد که کسی را بگیرد.

اما این ماهیگیران در ۱۶ سال گذشته برای تهیه یخ مورد نیاز انبار کردن ماهی های شان هیچ وقت به دردسر نیفتادند؛ هفت دستگاه یخ ساز بزرگ که به هیچ چیز جز آفتاب سوزان این منطقه استوایی نیاز ندارند، در این ۱۶ سال بی وقفه روزانه نیم تن یخ تولید کرده اند.

تولید و انتشار گازهای گلخانه ای مدتی است که به موضوعی بحرانی تبدیل شده است. در سال های اخیر تلاش جهانی و گسترده ای برای کاهش تولید دی اکسید کربن به راه افتاده است. اما همایش ها، تحقیقات و پیمان های بین المللی متعدد در این رابطه هنوز نتوانستند به موفقیت چشمگیری دست یابند.

به نظر می رسد ماهیگیران دهکده مارواتا دست کم در این یک مورد از تمام تلاش های جهانی جلوتر و موفق ترند. دی اکسید کربن ناشی از تامین برق مورد نیاز یخچال ها در ایالات متحده سالانه به ۱۰۲ میلیون تن می رسد.

این در حالی است که یخچال های خورشیدی علاوه بر عدم تولید گازهای گلخانه ای و برداشتن بار بسیار سنگینی از دوش شبکه برق سراسری، در مقایسه با یخچال های برقی ارزان تر نیز هستند. دو گروه از پرمصرف ترین وسایل برقی، دستگاه های گرمایشی و سرمایشی اند اما همیشه اوج مصرف در فصول سرد سال رخ می دهد.

در واقع برای تولید گرما راه های ارزان تر و پاک تری نیز وجود دارد اما برای تولید سرما به نظر می رسد چاره ای جز استفاده از برق نباشد. برای مثال در آمریکا، اوج مصرف برق در تابستان از ۵/۱ برابر کل ظرفیت تولیدی نیروگاه های ذغال سنگی غرب رودخانه میسی سیپی نیز بیشتر است.

اما اگر بخواهیم این مقدار انرژی را از منبع خورشید تامین کنیم، هرگز با چنین محدودیت هایی مواجه نمی شویم. بر اساس آمارهای منتشر شده از سوی «آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر» و «اداره کل اطلاعات انرژی» وزارت انرژی آمریکا، کل برق سالانه مورد نیاز یک خانوار آمریکایی برابر است با انرژی خورشیدی تابیده شده به سطحی معادل پنج متر مربع.

تولید سرما از گرما، آسان تر از آن است که به نظر می رسد. سال گذشته گروهی از دانشجوهای دانشگاه سن خوزه ماشین یخ ساز خورشیدی ای ساختند که کل هزینه های آن با درنظر گرفتن قیمت یک صفحه بازتاب فلزی به ابعاد ۲/۱ در ۴/۲ متر، به ۱۰۰ دلار می رسد.

این یخچال که نه به قطعات متحرک نیاز دارد و نه به الکتریسیته، کافی است تنها چند ساعت در برابر تابش خورشید قرار بگیرد تا یک کیسه بزرگ یخ بسازد. در واقع نکته کلیدی این کار در انرژی مبادله شده به هنگام تبدیل مایعات به بخار و برعکس نهفته است، همان فرایندی که باعث خنک شدن بدن موقع عرق کردن می شود.

در متداول ترین روش یعنی همان روشی که در یخچال های خانگی نیز به کار می رود، با استفاده از موتور الکتریکی یک ماده خنک کننده برای مثال گاز «فرئون» (Freon) متراکم و به مایع تبدیل می شود. زمانی که فشار تولید شده توسط کمپرسور از بین برود، مایع تبخیر می شود که این فرایند گرماگیر گرمای مورد نیازش را از محیط خواهد گرفت و به این ترتیب دمای محیط کاهش می یابد.

اما در دیگر ماشین های سرمایشی مثل چیلرهای جذبی که طرز کارشان مثل یخچال های خورشیدی است، به جای استفاده از کمپرسور برای تبدیل ماده خنک کننده از حالت گاز به مایع، از منبع حرارتی استفاده می شود. مخلوط آب با برمید لیتیوم یا آمونیاک، دوتا از رایج ترین ترکیباتی هستند که به عنوان ماده خنک کننده در این نوع ماشین های سرمایشی به کار می روند.

در مورد هر دو ترکیب تا زمانی که گرمای منبع حرارتی اعمال شود، گاز خنک کننده جذب می شود که در مجموع باعث بالا رفتن دما و فشار خواهد شد. با ادامه افزایش فشار در نهایت ماده خنک کننده به حالت مایع در می آید.

از این جا به بعد روند کار مشابه یخچال فرئونی خواهد بود؛ خاموش شدن منبع حرارتی فشار را کاهش می دهد و در نتیجه مایع دوباره به حالت گاز برمی گردد و همان اثر خنک کنندگی به وجود خواهد آمد. ضریب عملکرد این نوع ماشین های سرمایشی جذبی بسته به کیفیت و قیمت شان بین ۶/۰ تا ۷/۰ است. به بیان دیگر این ماشین ها به ازای هر ۱۰۰ Btu (واحد بریتانیایی گرما) از حرارت ورودی، چیزی بین ۶۰ تا ۷۰ Btu سرما تولید می کنند.

چنین سطح پایینی از بازده و کارایی با استفاده از چند لوله معمولی، یک سطل آب، مقداری کلرید کلسیم (به عنوان ماده جاذب)، آمونیاک (به عنوان ماده خنک کننده) و یک صفحه فلزی صیقلی (به عنوان کلکتور خورشیدی) نیز قابل دستیابی است.

در واقع اگر می خواهید با استفاده از انرژی خورشیدی ماشین گرمایشی یا سرمایشی بسازید، این روش احتمالا کارآمد تر و یقینا ارزان تر از آن خواهد بود که ابتدا انرژی خورشیدی را به الکتریسیته تبدیل کنید. تام مانچینی (T.Msncini)، مدیر برنامه بخش توان خورشیدی در آزمایشگاه های ملی سندیا در آمریکا، در این باره می گوید: «این روش به خوبی می تواند با سیستم های فتو ولتائیک رقابت کند، حتی می توان گفت که این روش کمی بهتر است.»

برای مثال برای تولید سرمایش یک دستگاه تهویه مطبوع کوچک مثل کولر گازی قابل نصب در قاب پنجره که در ساعت شش هزار Btu سرما تولید می کند، با فرض استفاده از یک کلکتور متوسط هشت متر مربعی با فرض بازده ۴۰ درصد کافی خواهد بود.

توان سرمایشی سیستم های تهویه مطبوع مرکزی چیزی حدود ۳۰ هزار Btu یا اندکی بیشتر است که با استفاده از صفحه کلکتوری به مساحت ۴۰ متر مربع، دست یافتنی است، البته در خانه های معمولی به ندرت فضای کافی برای چنین توانی وجود دارد.

البته تعیین مساحت صفحه کلکتور تا حد زیادی به محل نصب سیستم و میزان تابش خورشید در آنجا بستگی دارد. نصب و راه اندازی یخ سازهای خورشیدی در مناطق روستایی فاقد شبکه برق این امکان را به اهالی روستا می دهد تا بدون نیاز به الکتریسیته، مواد غذایی و دارویی شان را در شرایط مناسبی نگهداری کنند.

برای مثال در ماه می گذشته سازمان خیریه «هایفر اینترنشنال» سه دستگاه یخ ساز را در مناطق دورافتاده کنیا راه اندازی کرد. هر یک از این سه دستگاه یخ ساز می توانند ۱۰۰ لیتر شیر را خنک نگهدارند.

انتظار می رود دست کم ۵۰۰ نفر از کارکنان دو شرکت تعاونی لبنیات بتوانند به طور مستقیم از این دستگاه ها استفاده کنند. الگوهای سکونت در ساختمان ها نیز یکی از عوامل تاثیر گذار در طراحی و ساخت سیستم های خورشیدی است. برای مثال بیشتر آمریکایی ها در طول روز در خانه نیستند.

پت هیل (P.Hale)، مدیر فروش کمپانی «سیستم های انرژی یازاکی» در تگزاس، در این باره می گوید: «ما آنقدری از اوقات روز را که در مراکز اداری و تجاری بسر می بریم، در ساختمان های مسکونی مان نیستیم.»

از دیگر مشکلات استفاده از سیستم های خورشیدی در مناطق شهری می توان به مشکل و هزینه نصب تجهیزات و لوازم این سیستم و به ویژه صفحه های نسبتا بزرگ کلکتور روی بام خانه ها و نیز دردسرهای مربوط به دمای بسیار زیاد ناشی از تمرکز نور خورشید روی این کلکتورها اشاره کرد.

اما با وجود مشکلات استفاده از سیستم های خورشیدی در مناطق شهری برخی از پیشگامان این صنعت معتقدند که بازار این محصولات در مناطق مسکونی رفته رفته ایجاد خواهد شد. والتر راس (W.Ross)، مدیرعامل شرکت تازه تاسیس Austin Solar AC که در حال حاضر مشغول انجام آزمایش های نهایی روی چیلرهای خورشیدی ۳۶ و ۶۰ هزار است، در این باره می گوید:

«محصولات ما حتی توجه آنهایی که از گاز طبیعی برای گرمایش خانه های شان استفاده می کنند را نیز جلب کرده است. بزرگترین مشکلی که با آن مواجه شده ایم، مسئله فضا است؛ بیشتر انجمن های همسایگی اجازه نمی دهند مشتری ها چنین چیزهایی را روی سقف خانه های شان نصب کنند.»

این دو محصول خورشیدی شرکت Austin Solar AC، می توانند در تابستان و زمستان سرما و گرمای مورد نیاز یک خانه معمولی را تنها به کمک انرژی خورشیدی فراهم کنند.

منبع:آکاایران

ضعیف شدن میدان مغناطیسی زمین!

نظر شما چیست؟ ( بدون نظر )

تایید کنید که ربات نیستید !!!