پ – آب شیرین کن خورشیدی

هنگامی که حرارت دریافت شده از خورشید با درجه حرارت کم روی آب شور اثر کند تنها آب تبخیر شده و املاح باقی می‌ماند. سپس با بهره گرفتن از روش های مختلف می‌توان آب تبخیر شده را تنظیم کرده و ‌به این ترتیب آب شیرین تهیه کرد. با این روش می‌توان آب بهداشتی مورد نیاز در نقاطی که دسترسی به آب شیرین ندارند مانند جزایر را تأمین کرد. آب شیرین کن خورشیدی در دو اندازه خانگی و صنعتی ساخته می‌شوند. در نوع صنعتی با حجم بالا می‌توان برای استفاده شهرها آب شیرین تولید کرد.

ت – خشک کن خورشیدی

خشک کردن مواد غذایی برای نگهداری آن ها از زمان‌های بسیار قدیم مرسوم بوده و انسان‌های نخستین خشک کردن را یک هنر می‌دانستند. خشک کردن عبارت است از گرفتن قسمتی از آب موجود در مواد غذایی و سایر محصولات که باعث افزایش عمر انباری محصول و جلوگیری از رشد باکتریها می‌باشد. در خشک کن‌های خورشیدی به طور مستقیم و یا غیر مستقیم از انرژی خورشیدی جهت خشک نمودن مواد استفاده می‌شود و هوا نیز به صورت طبیعی یا اجباری جریان یافته و باعث تسریع عمل خشک شدن محصول می‌گردد. خشک کن‌های خورشیدی در اندازه ها و طرحهای مختلف و برای محصولات و مصارف گوناگون طراحی و ساخته می‌شوند(سادات حسینی شکرابی، ۱۳۸۸).

ث – اجاقهای خورشیدی

دستگاه های خوراک پز خورشیدی اولین بار به وسیله شخصی بنام نیکلاس ساخته شد. اجاق او شامل یک جعبه عایق بندی شده با صفحه ‌سیاه‌رنگی بود که قطعات شیشه‌ای درپوش آن را تشکیل می‌داد اشعه خورشید با عبور از میان این شیشه‌ها وارد جعبه شده و به وسیله سطح سیاه جذب می‌شد سپس درجه حرارت داخل جعبه را به ۸۸ درجه افزایش می‌داد. اصول کار اجاق خورشیدی جمع‌ آوری پرتوهای مستقیم خورشید در یک نقطه کانونی و افزایش دما در آن نقطه می‌باشد. امروزه طرحهای متنوعی از این سیستم‌ها وجود دارد که این طرحها در مکان‌های مختلفی از جمله آفریقای جنوبی آزمایش شده و به نتایج خوبی نیز رسیده‌اند. استفاده از این اجاقها به ویژه در مناطق شرقی کشور ایران که با مشکل کمبود سوخت مواجه می‌باشند بسیار مفید خواهد بود(سادات حسینی شکرابی، ۱۳۸۸).

ج – کوره خورشیدی

در قرن هجدهم نوتورا اولین کوره خورشیدی را در فرانسه ساخت و به وسیله آن یک تل چوبی را در فاصله ۶۰ متری آتش زد. بسمر پدر فولاد جهان نیز حرارت مورد نیاز کوره خود را از انرژی خورشیدی تأمین می‌کرد. متداول‌ترین سیستم یک کوره خورشیدی متشکل از دو آینه یکی تخت و دیگری کروی می‌باشد. نور خورشید به آینه تخت رسیده و توسط این آینه به آینه کروی بازتابیده می‌شود. طبق قوانین اپتیک هر گاه دسته پرتوی موازی محور آینه با آن برخورد نماید در محل کانون متمرکز می‌شوند ‌به این ترتیب انرژی حرارتی گسترده خورشید در یک نقطه جمع می‌شود که این نقطه به دماهای بالایی می‌رسد. امروزه پروژه های متعددی در زمینه کوره‌های خورشید در سراسر جهان در حال طراحی و اجراء می‌باشد.

چ – خانه های خورشیدی

ایرانیان باستان از انرژی خورشیدی برای کاهش مصرف چوب در گرم کردن خانه های خود در زمستان استفاده می‌کردند. آنان ساختمان‌ها را به ترتیبی بنا می‌کردند که در زمستان نور خورشید به داخل اتاقهای نشیمن می‌تابید ولی در روزهای گرم تابستان فضای اتاق در سایه قرار داشت. در اغلب فرهنگ‌های دیگر دنیا نیز می‌توان نمونه هایی از این قبیل طرحها را مشاهده نمود. در سال‌های بین دو جنگ جهانی در اروپا و ایالات متحده طرحهای فراوانی در زمینه خانه های خورشیدی مطرح و آزمایش شد. از آن زمان به بعد تحول خاصی در این زمینه صورت نگرفت. حدود چند سالی است که معماران به طور جدی ساخت خانه های خورشیدی را آغاز کرده‌اند و به دنبال تحول و پیشرفت این تکنولوژی به نتایج مفیدی نیز دست یافته‌اند مثلاً در ایالات متحده در سال ۱۸۹۰ به تنهایی حدود ۱۰ تا ۲۰ هزار خانه خورشیدی ساخته شده‌است. در این گونه خانه ها سعی می‌شود از انرژی خورشید برای روشنایی – تهیه آب گرم بهداشتی – سرمایش و گرمایش ساختمان استفاده شود و با به کار بردن مصالح ساختمانی مفید از اتلاف گرما و انرژی جلوگیری شود. در ایران نیز پروژه ساخت اولین ساختمان خورشیدی واقع در ضلع شمالی دانشگاه علم و صنعت و به منظور مطالعه و پژوهش در خصوص بهینه سازی مصرف انرژی و امکان بررسی روش های استفاده از انواع انرژی‌های تجدیدپذیر به ویژه انرژی خورشیدی اجرا گردیده‌است(سادات حسینی شکرابی، ۱۳۸۸).

۲-۲-۴- نیروگاه های خورشیدی ایران

مصرف انرژی الکتریکی در اکثر کشورها با افزایش رشد صنعتی توسعه می‌یابد. آمار جهانی نشان می‌دهد که مصرف انرژی الکتریکی با رشدی بیشتر از ۶% در سال همراه است. مهمترین روش تولید انرژی الکتریکی از طریق نیروگاه های حرارتی می‌باشد که اغلب آن ها با سوختهای فسیلی کار می‌کنند. این ‌سوخت‌ها اولاً آلوده‌ساز محیط بوده ثانیاًً منابع آن ها محدود و روبه اتمام است. علاوه بر موارد فوق ارزش افزوده سوختهای فسیلی در تبدیل به مواد صنعتی و کشاورزی به مراتب بالاتر می‌باشد. لذا بهره‌گیری از سایر روش‌ها هم برای جلوگیری از آلودگی محیط زیست و هم برای تقلیل مصرف سوختهای فسیلی در دهه گذشته مورد توجه قرار گرفته است.

خورشید به عنوان یک منبع لایزال الهی می‌تواند به ‌عنوان یکی از منابع مهم انرژی باشد، که نرخ انرژی که از آن دائماً به سطح زمین می‌رسد حدود ۱۷۳۰۰۰ بیلیون کیلووات تخمین زده می‌شود. این مقدار تقریباً ۳۰۰۰۰ برابر مصرف کنونی جهان می‌باشد. با روش های مختلفی انرژی خورشیدی برای تولید جریان الکتریکی استفاده می‌شود. یکی از آن ها استفاده از نیروگاه های حرارتی-برقی خورشیدی است. در این نیروگاه ها با بهره گرفتن از ‌متمرکز کننده‌های خورشیدی برای جمع‌ آوری گرما در یک سیال و تولید انرژی الکتریکی استفاده می‌شود. طی یک دهه از سال ۱۹۸۳ تا ۱۹۹۳ تعداد ۹ نیروگاه با ظرفیت‌های مختلف، حداکثر ۸۰ مگاوات و جمعاً ۳۵۴ مگاوات در آمریکا نصب گردیده و در حال کار می‌باشد(تاهولت و هستنس، ۲۰۰۸)^[۲۴].

این پروژه ها در سایر کشورها از جمله، یونان، ایتالیا و. . . در حال بررسی و ساخت است. در کشور ما نیز استفاده از نیروی خورشیدی سالها است که موردتوجه قرار گرفته است. در این ارتباط پروژه طراحی و ساخت یک نیروگاه خورشیدی به ظرفیت kw 250 با بهره گرفتن از کلکتورهای شلجمی خطی به بخش مکانیک دانشکده مهندسی دانشگاه شیراز سپرده شده است. سیکل روغن و سیکل بخار این نیروگاه بر مبنای شرایط محیطی شیراز طراحی شده است. طراحی انجام شده در شرایط پایدار ساعت ۱۲ ظهر خورشیدی اول پائیز انجام شده است، در این طراحی راندمان کلی نیروگاه ۳/۸% محاسبه شده و از توان kw 1670 تابش خورشید در نهایت kw 285 تبدیل به برق شده است. جزئیات بیشتر سیکل حرارتی و شرایط خطوط در حالت پایدار طراحی در مرجع ۴ آمده است.

از آنجا که شرایط محیطی و تشعشع خورشید که از پارامترهای عمده هستند با زمان متغیر می‌باشد عملکرد سیکل در ساعات مختلف روز در روزهای مختلف سال متفاوت از شرایط طراحی خواهد بود. لذا ضروری است سیکل روغن به صورت غیرپایدار شبیه سازی و نحوه گردآوری انرژی خورشید و انتقال آن به آب به طور زمامند در یک شرایط واقعی‌تر بررسی شود و کارائی سیکل در کل سال مشخص و سهم خورشید در تولید برق به طور دقیق‌تر محاسبه و ارائه گردد.