فهرست مطالب

انرژی های تجدیدپذیر و نو - سال پنجم شماره 2 (زمستان 1397)
  • سال پنجم شماره 2 (زمستان 1397)
  • بهای روی جلد: 100,000ريال
  • تاریخ انتشار: 1397/09/20
  • تعداد عناوین: 14
|
  • آروین تقی زاده تبریزی، شاهین خامنه اصل صفحه 1
    مسئله انرژی و بهینه سازی مصرف انرژی در چند ساله اخیر بسیار مورد توجه قشر عظیمی از جامعه از جمله سیاستمدارن، مدیران، دانشمندان و محققان، مهندسان و حتی کاربران و مصرف کنندگان انرژی قرار گرفته است. تا به امروز تلاش های بسیار زیادی در زمینه استفاده از انرژی های تجدیدپذیر صورت گرفته است. بارای نیل به این هدف، سلول های خورشیدی و تمامی سیستم هایی که قابلیت جذب ، ذخیره و در نهایت رهاسازی انرژی حرارتی را دارند، مورد مطالعه قرار گرفته و پیش رفت های زیادی در این زمینه صورت گرفته است. هم چنین با توجه به اساس استفاده از این انرژی ها که مبنی بر جذب و نشر انرژی تجدیدپذیر است، مواد زیادی مورد آزمایش قرار گرفته اند تا بتوان از این ویژگی آن ها بیشترین بهره را برد. به همین منظور PCM، مواد دارای تغییرات فازی، مطرح شده و مورد توجه قرار گرفته اند. این مواد توانایی جذب و رهاسازی انرژی در دماهای نسبتا پایین را دارند و می توانند گزینه مناسبی برای ذخیره سازی انرژی حرارتی باشند. در این مقاله سعی شده است علاوه بر معرفی این مواد، به بررسی امکان استفاده از فلزات و آلیاژها به عنوان ذخیره ساز انرژی گرمایی پرداخته شود. فلزاتی با نقطه ذوب پایین مانند گالیم، ایندیم، بیسموت، آلومینیوم، و سیلیسیم که به دلیل خواص فیزیکی-حرارتی بهتری که از خود نشان می دهند می توانند عملکرد بهتری از خود در این زمینه نشان بدهند.

    کلیدواژگان: مصرف انرژی، ذخیره انرژی، مواد دارای تغییرات فازی
  • ناصر اقبالی، نصرالله آبادیان، نسیم خانلو صفحه 12
    غالبا توسعه گردشگری در هر منطقه باعث رونق اقتصادی، اجتماعی، فرهنگی و… می گردد. صنعت گردشگری تا حدی در توسعه کشورها تاثیرگذار است که حتی در اسناد توسعه ی هزار ساله سازمان ملل نیز به اهمیت و جایگاه این صنعت در نیل به توسعه یافتگی اشاره شده است. از سوی دیگر توسعه انرژی های تجدیدپذیر می تواند به عنوان عنصری قابل بررسی بر ارتقای کیفیت زندگی ساکنان تاثیرگذار باشد. با توجه به شرایط گردشگری-تاریخی موجود در هسته مرکزی-تاریخی شهر تهران (مناطق 11 و 12) ، به نظر می رسد که رابطه معناداری میان بهره گیری از انرژی های تجدیدپذیر، توسعه گردشگری و بهبود کیفیت زندگی ساکنان هسته مرکزی-تاریخی شهر تهران وجود داشته باشد.
    برای تحقیق پیرامون صحت فرضیه پیشین و اثبات دلایل لزوم گسترش حمایت از انرژی های تجدیدپذیر و صنعت گردشگری در منطقه هدف، ابتدا شاخص های موردنیاز با استفاده از مطالعه مقالات و نظریه های پیشین استخراج شده و در قالب یک پرسشنامه تدوین گردید. سپس تعداد 384 پرسشنامه در میان جامعه آماری بر اساس روش نمونه گیری نمونه گیری خوشه ایتوزیع و داده ها جمع آوری شد. در نهایت با توجه به نوع و جنس داده ها و توزیع آنها آزمونهای آماری همبستگی و رگرسیون مورد بررسی قرار گرفتند.

    کلیدواژگان: گردشگری، انرژی های نو، تهران، کیفیت زندگی، رگرسیون
  • محمدحسین جهانگیر، زهرا خزاعی صفحه 19
    امروزه به علت گرانی قیمت نفت و در دسترس نبودن آن برای همه جوامع و همچنین بحث گرمایش زمین و مسایل زیست محیطی، انرژی های تجدیدپذیر توجه روزافزون یافته اند. یکی از منابع انرژی های تجدیدپذیر، انرژی امواج دریا می باشد که می تواند نقش مهمی در آینده انرژی داشته باشد. جهت بهره برداری از انرژی امواج دریا نیاز به استفاده از تجهیزاتی مدرن تحت عنوان مبدل انرژی امواج وجود دارد تا بتوان انرژی موج را به انرژی الکتریکی تبدیل کرد. یکی از مبدل های انرژی موج دریا، نوسانگر موج ارشمیدس1 می باشد. این مبدل یک تجهیز کاملا مستغرق و ثابت در بستر دریاست، نسبت به انواع دیگر مبدل ها، سیستم ساده ای دارد، همچنین میزان توان تولیدی آن قابل توجه است و میزان تعمیرات آن نیز بسیار کمتر است. در این مقاله اصول عملکرد و روند پیدایش مبدل نوسانگر موج ارشمیدس از ابتدای ایجاد ایده تا به امروز بیان شده و نتایج آخرین تحقیقات و نمونه های ساخته شده این مبدل مورد بررسی قرار گرفته است. در آخر نیز میزان توان تولیدی این نوع مبدل با دیگر مبدل ها مقایسه شده و توان تولیدی آن بسته به نوع کنترل کننده آن محاسبه شده است.

    کلیدواژگان: انرژی های تجدیدپذیر، نوسانگر موج ارشمیدس، مبدل انرژی موج، جاذب نقطه ای
  • مجید پرچمی جلال، حسین نادری صفحه 28
    ایران به عنوان بزرگترین مصرف کننده انرژی در خاورمیانه، بیشتر از سایر کشورهای منطقه در خطر اثرات مصرف بالای انرژی قرار دارد. شرکت های خدمات انرژی (اسکو) ، به عنوان بازیگران اصلی بهینه سازی انرژی، توانسته اند با پروژه های کارایی انرژی علاوه بر کاهش مصرف انرژی موجب ایجاد کسب و کاری درآمدزا در بسیاری از مناطق جهان شوند. هدف از این مقاله ارائه راهکاری از قوانین و سیاست ها جهت رشد پروژه های کارایی انرژی در ایران می باشد. استفاده از تجربیات سایر کشورها می تواند به رشد سریعتر همراه با ریسک کمتر این پروژه ها کمک به سزایی نماید. از همین رو در این تحقیق نخست نحوه شکل گیری بازار اسکو با توجه به موانع مختلف و سیاست های حمایتی در 3 کشور در حال توسعه مشابه ایران بررسی شده است. سپس مجموعه قوانین زمینه ساز بهینه سازی انرژی طی30 سال گذشته در ایران بررسی و ارائه شده، وضعیت و موانع موجود این صنعت در ایران تشریح شده است و در نهایت با الگو قرار دادن بازارهای توسعه یافته و استفاده از تجربیات بازارهای در حال توسعه، بسته های راهکاری شامل قوانین و سیاست ها در سه سطح کوتاه مدت، میان مدت و بلندمدت جهت رشد پروژه های کارایی انرژی در کشور ارائه شده است .

    کلیدواژگان: شرکت های خدمات انرژی، پروژه های کارایی انرژی، بهینه سازی انرژی، کاهش مصرف انرژی
  • کاوه ایروانی، ساناز لیتکوهی صفحه 39
    امروزه در جهان توسعه پایدار از موضوعات بسیار مهم مورد بحث می باشد و از مهمترین بخش های مورد تاکید در توسعه پایدار، توجه به کاهش مصرف انرژی های تجدید ناپذیر ‏می‎ ‎باشد؛ که علاوه بر حفظ منابع طبیعی ، موجب کاهش اثرات مخرب زیست محیطی نیز می‎ ‎شود. کشور ایران دارای موقعیت جغرافیایی ممتازی برای استفاده از انرژی ‏خورشیدی است و بکارگیری این مزیت میتواند کشور را در مسیر توسعه پایدار قرار بدهد. یکی از ارزانترین شیوه های استفاده از انرژی پاک خورشیدی، بهره برداری از ‏آبگرمکن های خورشیدی است. در این تحقیق با استفاده از اطلاعات سایر منابع و تحقیقات انجام شده، پروژه ای تعریف شد؛ که در آن کل منازل مسکونی مجهز به آبگرمکن ‏خورشیدی شوند و در این راستا مزایای پروژه محاسبه و تحلیل شد. روش پژوهش تجزیه و تحلیل علی داده ها بود و اهمیت این پژوهش در شیوه محاسبات متفاوت آن از سایر ‏پژوهش های متداول صورت پذیرفته می باشد. اجرای این پروژه ملی با مبلغ سرمایه گذاری حدود چهل و هشت تریلیارد تومان معادل یازده میلیارد دلار است، پس از تقریبا سه ‏سال اصل سرمایه برگشت داده خواهد شد و از آن به بعد سالانه بطور تقریبی مبلغ شانزده تریلیارد تومان معادل سه و هشت دهم میلیارد دلار به سرمایه گذاران سود خواهد ‏رساند. ‏

    کلیدواژگان: آبگرمکن خورشیدی، انرژی تجدید پذیر، پروژه ملی، ایران ‏
  • شاهین خامنه اصل، مهری مقصودی، نعیمه سادات پیغمبر دوست صفحه 45
    سلول های خورشیدی تجاری عمدتا از ویفرهای تک بلوری یا چند بلوری سیلیکون ساخته می شوند. عیب اصلی این سلول ها هزینه های بالای مواد اولیه و روش ساخت است. سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ (DSSC) با توجه به هزینه ساخت کم، سازگار با محیط زیست و عملکرد رقابتی، بطور گسترده ای مورد مطالعه قرار می گیرند. اجزای تشکیل دهنده DSSC زمینه ی رسانا، رنگ، فوتوآند، کاتالیست و الکترولیت است. هر جزء اهمیت خاص خود را دارد، اما از میان آنها فوتوآند جزء اصلی است که بازده تبدیل انرژی را تعیین می کند. تا به امروز، مواد مختلفی به عنوان فوتوآند به کار رفته اند. در این میان، فوتوآندهای نانوساختار با مساحت بزرگ، انتقال الکترون بالا و بازترکیب الکترونی کم، ساخت DSSC ای با بازده تبدیل انرژی بالا را تسهیل می کنند. بهبودهایی که در فوتوآندها صورت می گیرد، برای تحقق مواردی همچون سطح ویژه بالا، اثر پراکندگی نور بالا، افزایش کیفیت فصل مشترک، انتقال الکترون سریع و افزایش ظرفیت جمع آوری بار است.

    کلیدواژگان: سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ، فوتوآند، بازده تبدیل انرژی
  • سید مسعود سید ی صفحه 57
    اگزرژواکونومیک یک شاخه از علم مهندسی است که تحلیل اگزرژی را با قید های اقتصادی ترکیب کرده تا بتواند اطلاعاتی جهت طراحی بهینه سیستم فراهم نماید بطوریکه نتایج بدست آمده به تنهایی و از طریق تحلیل اگزرژی و ارزیابی اقتصادی به صورت مجزاء بدست نمی آید. در این مطالعه سیکل تولید همزمان آب و برق قشم تحلیل اگزرژواکونومیک شده است. نیروگاه قشم ظرفیت تولید همزمان 26 MW برق و 9000 m3/day آب شیرین را داراست. ابتدا با نوشتن معادلات بقاء جرم وانرژی برای هر جزء سیستم، کلیه خواص ترمودینامیکی سیستم مشخص می شود. آنگاه با استفاده از تحلیل اگزرژی، مقدار بازگشت ناپذیری هر جزء و سهم آن در بازگشت ناپذیری کل سیستم محاسبه می گردد. سپس با نوشتن معادله های بالانس هزینه برای هر جزء، هزینه محصول های نهایی سیستم تعیین می شود. نتایج تحلیل اگزرژی سیستم نشان می دهد که بیشترین بازگشت ناپذیری مربوط به محفظه احتراق با مقدار 11019. 25 kW است و مبدل بخار بازیاب حرارت و آب شیرین کن به ترتیب با مقادیر 10305. 43 kW و 9260. 93 kW در رتبه های بعدی قرار دارند. همچنین نتایج نشان می دهد هرینه برق تولیدی 10 $/MWh و هزینه آب شیرین تولیدی تقریبا 2 $/m3 می باشد. در انتها هزینه محصول ها در سیستم تولید همزمان قشم با دیگر مطالعه ها مقایسه گردید.

    کلیدواژگان: بازگشت ناپذیری، اگزرژواکونومیک، سیستم تولید همزمان، آب شیرین کن
  • محمد خسروی، سید محمدرضا سده ئی صفحه 67
    در آینده نزدیک که همزمان با فقدان سوخت های فسیلی دنیا با بحران انرژی مواجه می شود، آن کشوری می تواند مردمش را نجات دهد که سوختی جایگزین با رویکرد پاک و تجدیدپذیر در اختیار داشته باشد. در این میان کشورهایی همچون ایران که میزان تابش نور خورشید در آن ها قابل توجه است نیازمند دستیابی به تکنولوژی های مرتبط با این صنعت می باشند. آنچه باعث نگرانی می شود هزینه های بالای تولید، نصب و نگهداری تجیهزات نیروگاه های خورشیدی است. همین عامل سبب کمرنگ شدن تلاش ها برای فعالیت های علمی و عملی نیروگاه های خورشیدی می شود ولی با این وجود آزمایش ها و مطالعات تجربی نشان می دهد که با بهینه سازی این سیستم ها محدودیت و هزینه های تولید برق در این نیروگاه ها تا حدود زیادی تقلیل می یابند. در این پژوهش حالت بهینه نوع سیال، جنس لوله انتقال و پوشش لوله مورد استفاده در کلکتورهای خورشیدی سهموی خطی بررسی شده و در نهایت از جهات اقتصادی و فنی به نتیجه مطلوب رسیده است.

    کلیدواژگان: انرژی خورشیدی، نیروگاه های سهموی خطی، بهینه سازی
  • سید حسین حسن تبار، فواد سلیمی، مریم راه بانی صفحه 78
    مروزه با توجه به رو به کاهش بودن منابع انرژی فسیلی و هم چنین افزایش سطح آلودگی های زیست محیطی ناشی از مصرف این نوع سوخت، کشف و بهره برداری از انرژی های پاک و تجدیدپذیر از جمله انرژی های دریایی امری حیاتی است. در همین راستا استحصال انرژی از امواج دریا به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته و روش های متفاوتی برای استحصال این انرژی بررسی و به مرحله اجرا گذاشته شده که استفاده از موج شکن SSG یکی از این روش ها می باشد. نواحی ساحلی و بنادر به دلیل قابلیت های اقتصادی، استراتژیک و گردشگری تعریف شده برای آنها جزو مناطق پرمصرف از لحاظ انرژی الکتریکی می باشند. بنابراین، بررسی قابلیتهای سازه مبدل انرژی SSG و امکان سنجی فنی و اقتصادی آن در نواحی ساحلی و بنادر مختلف می تواند بسیار مفید و راه گشای مشکلات انرژی در این نواحی باشد. در این تحقیق به بررسی عوامل محیطی برای بازدهی بهتر دستگاه SSG پرداخته شده است. نتایج نشان داد که عواملی همچون ارتفاع موج و عمق منطقه و جزرومد شرایط اصلی برای نصب و طراحی این دستگاه می باشد. با بررسی تاثیرات این عوامل بر سیستم SSG در مناطق ساحلی می توان نوع سازه و تعداد مخازن دستگاه را طراحی کرد. در همین راستا تحقیقات نشان می دهد که نصب این سیستم در سواحل خلیج فارس مقرون به صرفه نمی باشد. در سواحل دریای خزر مطالعاتی در این زمینه وجود ندارد اما با توجه به داده های موجود بررسی امکان سنجی نصب سیستم SSG در این سواحل بنظر مفید می رسد.

    کلیدواژگان: موج شکن SSG، مبدل انرژی، امواج روگذر، کارایی هیدرولیکی، کارایی مخزن
  • علی ابیض، الیاس افرا، نرجس شاه حیدر، نصیبه محمدی صفحه 84
    در کشور ما سالانه بیش از 50 هزار تن زغال چوب برای تامین انرژی مورد استفاده قرار می گیرد در حالی که برای تولید زغا ل چوب مورد نیاز کشور به ‏روش سنتی سالانه بیش از 300 هزار تن از چوب تنه و شاخه های درختان قطع و جمع آوری می شود که نه تنها سبب تخریب و از بین رفتن جنگل ها و ‏منابع طبیعی کشور خواهد شد، بلکه انتشار دود حاصل از فرآیند تبدیل چوب به زغال چوب نیز صدمات جبران ناپذیری را در افزایش آلودگی های زیست ‏محیطی به همراه خواهد داشت‎. ‎‏ جنگل زدایی یکی از اقداماتی است که نه تنها سبب افزایش میزان انتشار دی اکسید کربن در محیط خواهد شد بلکه سبب ‏فرسایش خاک و همچنین کاهش تعداد حیوانات بومی این جنگل ها و تغییرات آب و هوایی می شود. برداشت از منابع طبیعی تجدید شونده به منظور ‏تامین سوخت جهت تامین گرما ، پخت غذا و طبخ نان از جمله عوامل عمده تخریب جنگل ها و مراتع و شاید مهمترین آن ها قلمداد می گردد. به منظور ‏جلوگیری و متوقف ساختن این روند تخریب ، پروژه جایگزینی سوخت های مناسب به عنوان یکی از پروژه های مهم و اساسی سازمان جنگلها مراتع و ‏آبخیزداری کشور از سال 1373 مطرح گردید. پژوهش حاضر سعی دارد تا سوختهای زیستی جامد و بیوگاز را به عنوان سوختهای تجدیدپذیر دوستدار ‏محیط زیست جهت تامین سوخت در راستای محافظت از عرصه های منابع طبیعی مورد یررسی قرار دهد. ‏
    کلیدواژگان: انرژی تجدیدپذیر، سوختهای زیستی، منابع طبیعی
  • نغمه جمشیدی، نسیبه صدفی صفحه 90
    استفاده از سوخت های فسیلی جهت تامین انرژی موردنیاز ساختمان ها با محدودیت های بسیاری از جمله کاهش منابع و اثرات مخرب زیست محیطی همراه است و استفاده از منابع رایگان و تجدید پذیر انرژی برای تامین بار حرارتی موردنیاز ساختمان ها مورد توجه می باشد. یکی از منابع انرژی رایگان، پاک و تجدیدپذیر انرژی موجود در لایه های زیر زمین است. اگرچه دمای خاک در لایه های سطحی ممکن است تحت تاثیر دمای محیط قرار گیرد، ولی دما در طول سال در اعماق زیرین سطح زمین تقریبا ثابت است؛ و در تابستان دمای زیر زمین کمتر و در زمستان بیشتر از دمای هوای محیط است. این پتانسیل می تواند برای سرمایش و گرمایش ساختمان ها مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق بناست به بررسی نوع مارپیچ اسپیرال از مبدل حرارتی زمین-هوا پرداخته و عملکرد آن در شهر تهران ارزیابی گردد. شبیه سازی عددی با استفاده از نرم افزار انسیس-فلوئنت به صورت سه بعدی در حالت پایدار انجام شده است. این سیستم در دو حالت گرمایشی و سرمایشی شبیه سازی شده و نتایج به صورت افزایش و یا کاهش دمای هوای ورودی بیان می گردند. تاثیر عواملی مانند عمق دفن شده مبدل حرارتی در خاک، سرعت و دمای هوای ورودی بر روی دمای هوای خروجی و میزان بار حرارتی مبادله شده مبدل حرارتی با زمین بررسی می گردد. در حالیکه افزایش عمق دفن مبدل باعث افزایش انتقال حرارت می گردد، افزایش سرعت ورودی سبب کاهش تبادل حرارت زمین و هوا می شود. بررسی ها نشان می دهد مبدل حرارتی اسپیرال می تواند تا 15 درجه دمای هوای ورودی به ساختمان را در زمستان افزایش دهد.

    کلیدواژگان: انرژی های تجدیدپذیر، مبدلهای حرارتی زمین گرمایی، بار حرارتی و برودتی، شبیه سازی عددی
  • بهنام مستاجران، مجتبی هادی، نوید ایوبیان، محمد اسلامی صفحه 99
    در این تحقیق سامانه ی تعقیب کننده ای طراحی شده است که با در نظر گرفتن شرایط جوی، خورشید را در دو راستای افقی و عمودی تعقیب میکند. دراین سامانه، دو حسگر نوری در دو مکان مختلف نصب گردیده است و در هر لحظه میانگین نور دریافتی دو حسگر، محاسبه میشود. از مقایسه ی میانگین به دست آمده با مقادیر مرجع، شرایط آب و هوای محیط (1 شب، - 2 روز و آفتابی، - 3 روز و ابری) تشخیص داده میشود. سپس با توجه به این تشخیص، از الگوریتم مشخصی برای تعقیب خورشید استفاده میشود. به این صورت که در شرایط روز و آفتابی از حسگر برای یافتن جهت خورشید استفاده میشود. هنگامی که شرایط محیط، روز و ابری است، بر اساس معادلات حرکت خورشید، مسیر خورشید دنبال می شود و زمانی که شب فرا میرسد سامانه متوقف شده و برای شروع دوباره در روز دیگر، به مکان اولیه باز میگردد. برای استفاده از معادلات حرکت خورشید (در شرایط نامساعد جوی) نیازمند سامانه تشخیص زاویهبوده که در این تحقیق سامانه ی مذکور طراحی و ساخته شد. برنامه نویسی تعقیب کننده به زبان C، در محیط کدویژن انجام و بر میکروکنترلر AVR بارگزاری شد. به منظور راستی آزمایی، سامانه ی تعقیب کننده در نرم افزار پروتیوس شبیه سازی شد و نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج دقیق به دست آمده از نرم افزار نجوم مقایسه شد. سامانه ی طراحی شده را میتوان بر روی کلیه ادوات استفاده کننده از نور خورشید، به خصوص در کالکتور های خورشیدی حرارتی، نصب کرد.

    کلیدواژگان: انرژیهای تجدیدپذیر، انرژی خورشیدی، تعقیب کننده ی خورشیدی، حسگر نوری، کالکتور خورشیدی
  • حامد کرمی ، علی نجات لرستانی ، رضا تحویلیان صفحه 107
    دراین تحقیق تجزیه و تحلیل تجربی یک خشک کن هیبریدی نوآورانه برای گیاهان دارویی انجام شد. طراحی خشک کن با توجه به نوع محصول، ظرفیت خشک کن و شرایط آب و هوایی منطقه مانند میزان تابش در واحد سطح، دما و رطوبت نسبی هوا، ساعات آفتابی روز، نوع مواد مصرفی در ساختمان جمع-کننده انرژی خورشیدی و محفظه خشک کن صورت گرفت و سپس خشک کن مد نظر ساخته شد. با توجه به نتایج به دست آمده مشاهده شد که میانگین افزایش دمای هوای داخل محفظه جمع کننده در طول روز برای شرایط جوی کاملا ابری، نیمه ابری و آفتابی به ترتیب برابر 15، 16 و 20 درجه سلسیوس بود. اتلاف حرارت از صفحه پوشش 90% اتلاف حرارتی کل می باشد. بازده انرژی خشک کن در آزمایش های که از انرژی حرارتی خورشید استفاده شد حدود 36% می باشد و برای آزمایش های که از انرژی حرارتی هیتر استفاده شد حدود 28% محاسبه شد.  
    کلیدواژگان: اتلاف حرارتی، انرژی ویژه، خشک کن، هیبریدی
  • اردوان شهسواری، حسین یوسفی، اسرافیل شاهورن صفحه 116
    با افزایش روزافزون جمعیت که با پیشبینی ها تا سال 2030 به حدود 5/8 میلیارد نفر میرسد و استفاده بیش از حد از انرژی های فسیلی که تنها تا سال 2300 پاسخگوی نیازهای بشر هستند و دارای دو مشکل اساسی پایان پذیر بودن و انتشار انواع گازهای گلخانه ای (آلوده کردن هوا) هستند، نیاز به منابع انرژی جایگزین و نو بیش از پیش احساس می شود. انرژی های تجدید پذیر که شامل انرژی های خورشیدی، امواج، باد، هیدروژن، زمین گرمایی و زیستی می شوند، منابع جایگزین مناسبی برای انرژی های فسیلی می باشند. انرژی های تجدیدپذیر مشکلات بسیار کمتری نسبت به انرژی های فسیلی دارا می باشند. یکی از مهمترین مزیت های آنان، پاک بودن آن ها می باشد. از میان تمامی این انرژی ها، انرژی خورشیدی از جمله بهترین و پر کاربرد انرژی های تجدید پذیر می باشد که پتانسیل بسیار زیادی برای استفاده از آن به شکلهای مختلف در ایران و جهان موجود می باشد. با پیشرفت تکنولوژی و کاهش قیمت ، استفاده از انرژی خورشیدی روز به روز به صرفه تر می شود. در این مقاله با بررسی وضعیت رشد جمعیت و مصرف انواع سوختهای فسیلی در جهان و پیشبینی روند آن تا سال 2030 و بررسی ویژگی های انرژی خورشیدی و استفاده از آن در جهان، پیش بینی می شود که مقدار تولید الکتریسیته از منابع تجدیدپذیر در سال 2030 به مقدار 10200 میلیارد کیلووات ساعت و تولید الکتریسیته از انرژی خورشیدی به 1040میلیارد کیلووات ساعت در سال 2030 برسد.

    کلیدواژگان: انرژیهای فسیلی، انرژیهای تجدیدپذیر، انرژی خورشیدی، 2030
|
  • Arvin Taghizadeh Tabrizi, Shahin Khameneh Asl Page 1

    Energy consumption and energy saving are attracting many attentions recently from every politician, managers, researchers, engineers and even users. In order to this, there are many efforts to use the renewable energy resource.
    So solar cells and all systems which are able to absorb, save and then release the heat energy, are examined and there are many improvements. Regarding the characteristics of saving energy, many materials are examined and
    finally phase change materials (PCM) are considered. These materials are able to absorb and release the energy in low temperature too and could be an interesting option for saving energy. In this article, in spite of introducing
    PCMs, we look on the possibility of using metals and alloys as saving energy materials. Metals with low melting temperature like Ga, In, Bi, Al and Si due to their good and acceptable thermal-physical properties, could show better performance.
    Keywords: Energy Saving, Energy Consumption, Phase Change Materials
  • Nasrollah Abadian, NaserEghbali, Nasim Khanlou Page 12
    Introduction
    Generally, development of tourism in a country will lead to economic, social and cultural improvements. Even in UN Millennium Development Goals, the the tourism industry is regarded as a vital criterion for development of
    countries. With regards to tourism and historical aspect of Tehran central region (districts 11 and 12), a meaningful relation between tourism growth and utilization of renewable energy technologies is noticeable.
    Materials and Methods
    In order to investigate this hypothesis and proving the importance of the implication of renewable energies in these districts, the first step is extracting required criteria from previous studies. In the next step a questionnaire is designed and with use of Cochran formula, the required population for the survey is estimated to be 384 persons. Afterwards, questionnaires were distributed and raw data were collected. Finally, according to types of collected data and their distribution, regression and correlation analysis are conducted.
    Keywords: Tourism, Renewable Energy, Tehran, Life quality, Regression
  • Mohammad hossein Jahangir, Zahra Khazaee Page 19
    Today, renewable energy is becoming increasingly important due to the high cost of oil and its unavailability for all communities, as well as the issue of global warming and environmental issues. One of the sources of renewable energy is the energy of the waves of the sea, which can play an important role in the future of energy. In order to exploit the energy of the waves, there is a need to use modern equipment called the wave energy converter to change the wave energy into electrical energy. One of the wave energy converter is Archimedes wave swing. This converter is a well-submerged,fixed-bed equipment in the seabed and it has a simple system compared to other types of converters. its production capacity is remarkable, and its maintenance rates are much lower. In this paper principles of performance and its emergence from the beginning of the idea until now, and the results of the latest research and samples made by this converter have been investigated. In the end, the power output of this type of converter is compared with other converters, and its output power is calculated depending on its controller.

    Keywords: Renewable energy, Archimedes wave swing, wave energy converter, point absorber
  • Majid Parchami Jalal, Hossein Naderi Page 28
    Iran as greatest energy consumer in Middle-East will face with problems due energy overuse more than another local countries. Energy Service Companies (ESCOs) as the key player of energy efficiency role have been able to decrease energy consumption and have made profitable business in many regions by Energy Performance Contracts (EPC) Projects. The purpose of this study is to offer strategies to develop EPC Project in iran. In this study, First, has investigated how to form ESCO market in 3 developing countries. Then has reviewed the regulations that impact on energy efficiency, status and barriers of Iranian ESCO market. Finally has established strategies contain regulations, short-term, mediumterm and long-term policies to develop EPC Projects in Iran.
    Keywords: Energy Efficiency, Energy Performance Contracts, Energy Service Company, EPC, ESCO
  • Kaveh Iravani , Sanaz Litkouhi Page 39
    Sustainable development is very important issues in the world today. One of the most important emphasized fields in sustainable development is the attention to reducing of renewable energy consumption, which in addition to protecting natural resources, also reduces environmental destructive effects. Iran has a privileged geographic location for solar energy and the use of this advantage can make the country on the path of sustainable development. One of the cheapest ways to use clean solar energy is the use of solar water heaters. In this study, by applying other sources of information and researches, a project has been defined in which the whole house is equipped with solar water heater and in this regard, the benefits of the project were calculated and analyzed. The method of this research was data analysis and the importance of this research is in its different calculation
    method
    from the method in the other customary researches. The implementation of this national project will do with an investment of about 11 billion US$; after almost three years, the main capital will be returned and since then, the investors will make profit approximately 3.8 billion US$ per years.

    Keywords: Solar Water Heater, Renewable Energy, National Project, Iran
  • Mehri Maghsoodi , Shahin Khamaneh Asl , Naeimeh, Sadat Peighambardoust Page 45
    Commercial solar cells are mainly made of single-crystal or polycrystalline silicon wafers. The main disadvantages of these cells are the high cost of raw materials and manufacturing methods. Dye Sensitive Solar Cells (DSSCs) are
    widely studied due to the low cost fabrication method, environmentally friendly, and competitive performance. The components of DSSC are the conductive substrate, dye, photoanode, catalyst and electrolyte. Each component has its own special significance, but among them, photoanode is the main component which determines the energy conversion efficiency. To date, various materials have been used as photoanode. In the meantime, large surface area
    nanostructured photoanode, high electron transfer and low electron recombination facilitate the production of DSSCswith high energy conversion efficiency. Improvement of photoanodes, such as crystal structure(by controlling of
    annealing temperature), tube morphology(by controlling of voltage, temperature and time of anodizing), are needed to accomplish such things as high surface area, high light scattering effect, increased interfacial quality, fast electron transfer, and increased charge harvesting capacity.
    Keywords: Dye Sensitive Solar Cells, Photoanode, Energy Conversion Efficiency
  • Ehsan Nikbin , Seyyed Masoud Seyyedi , Mehdi Hashemi, Tilehnoee Page 57
    Exergoeconomic is the branch of engineering that combines exergy analysis with economic constraints to provide the system designer with information not available through conventional energy analysis and economic evaluation. In this study, exergy and exergoeconomic analysis has been performed for Qeshm cogeneration power plant. This cogeneration system can produce 26 MW electricity and 9000 m3 /day distilled water. Firstly, according to the mass and energy balance equations for cogeneration system’s component thermodynamic variables have been determined. Then, exergy analysis must be performed and exergy destruction of each component and its portion in the total exergy destruction can be determined. In order to determine cost of products, cost balance equation must be written for each component. The results of exergy analysis show that the maximum irreversibility is corresponding to the combustion chamber with the value of 11019.25 kW, and those of heat recovery steam generator (HRSG) and multi effect desalination with thermal vapor compression (MED-TVC) are 10305.43 kW and 9260.93 kW, respectively. The cost of producing electricity power is 10 $/MWh and the cost of producing distilled water is about 2 $/m3. Finally, the total cost of the understudy cogeneration cycle is in good agreement with the other cogeneration plant.
    Keywords: Irreversibility, Exergoeconomic, Cogeneration system, Desalination
  • Mohammad Khosravi , Seyyed Mohammad Reza Sedee Page 67
    In the near future, in the face of the world's lack of fossil fuels, the issue of renewable fuels is a source of concern for high production, installation and maintenance costs. This is the reason why the efforts of scientific and practical activities of this generation of power plants are diminished. However, experiments and empirical studies have shown that by optimizing these systems, the limitations and costs of generating electricity in these plants are reduced to a large extent. In this study, the optimal fluid state , The material of the transfer tube and the pipe coating used in linear parabolic solar collectors, and ultimately in terms of engineering and engineering, has reached the desired  result.
    Keywords: Solar Energy, Linear Parabolic Trough, Optimization
  • Seied Hossein Hassantabar , Fouad Salimi , Maryam Rahbani Page 78
    Considering limit supply of fossil energy, and also their role in the increment of environmental pollution, the use of green energies are significantly increasing. Ocean waves are one of those proper resources for producing energy. There are different approaches to extract energy from the ocean waves. One of these approaches is named as SSG wave energy convertor, in which is a combination of a breakwater and energy convertor. Coastal areas are among the most significant part in every country. This is due to its economical, recreational, and political significance. Coastal areas also usually demand more energy in compare with the other places in a country. Employing renewable energies in these area can be a solution to this demand. SSG wave energy convertor is a new approach to gain energy form the wave and also protect the coastal area. This system is usually incorporate with a breakwater in a coastal area, so it can collect up-level water brought to the coast by wave and convert them to electrical energy. It is shown in this research that the height of wave, depth of installation area, and tidal domain are the most significant parameters in the performance of SSG wave energy convertor. It is also declared that, according to literature, this system is not applicable to the coastal area of Persian Gulf. It is however mentioned that, for the applicability of SSG system in coastal area of Caspian Sea, no research has been carried out so far.
    Keywords: SSG wave energy convertor, sea surface wave, hydraulic efficiency, tanks.
  • Ali Abyaz , Elyas Afra , Nrajes Shahheydar , Nasibeh Mohammadi Page 84
    More than 50000 T/Year charcoal from tree wood is used in Iran and caused deforestation and natural resources damage. Also charcoal volatile matters are as pollutant for environment. Wood from natural resources is the main sources for fuel prepared for cooking, heat and etc. In the other hand, as the third largest energy resource after coal and oil, biomass used to catch the highest demand for energy till mid-19th century. Renewability and lowcost  production process of biomass fuels grabbed high demands for domestic cooking, industrial process heating, electrical power generation etc. Also Biofuel as gaseous, liquid or solid fuel have energy from bio resources or biomass. The availability and wide diversity of biomass resources have made them an attractive and promising source of energy. The current essay introduces two types of biofuel such as solid biofuel and biogas as replaced sources for energy in natural resources.
    Keywords: biofuel, Renewable energy, Natural resources
  • Naghmeh Jamshidi , Nasibeh Sadafi Page 90
    The use of fossil fuels to supply energy to the buildings is associated with many constraints, including the reduction of  the resources and the environmental degradation, and the use of free and renewable sources of energy is noteworthy to provide the heat needed for the buildings. One of the free, clean and renewable energy sources is the energy in the underground layers of Earth. Although the soil temperature in the surface layers may be influenced by the temperature of the environment, the temperature during the year at sublayers is almost constant, and in the summer the temperature of the soil is lower and in winter it is higher than the ambient air temperature. This potential can be used for the cooling and heating of buildings. In this research, the spiral coiled tube air-earth heat exchanger has to be evaluated and its performance in Tehran should be evaluated. Three dimensional, steady state numerical simulations are performed using Ansys-Fluent software. The system is simulated in two heating and cooling modes, and the results are expressed as an increase or decrease in the temperature of the inlet air. The effect of factors such as the depth of the buried heat exchanger in the soil, the speed and temperature of the inlet air on the exhaust air temperature and the thermal load absorbed by the heat exchanger are investigated. While the burst depth of the heat exchanger increases the heat transfer, the increase in the air inlet velocity reduces the heat exchange between the soil and the air. Investigations show that the spiral heat exchanger can increase up to 15 ° C of the air inlet temperature to the building during the winter.
    Keywords: Renewable Energies, Geothermal Heat Exchangers, Heating, Cooling Loads, Numerical Simulation
  • Mojtaba Hadi , Behnam Mostajeran Goortani , navid ayoobian , Mohammad eslami Page 99
    A sun tracking system has been designed and fabricated. This system tracks the sun movement in horizontal and vertical  directions under all weather conditions. Two light sensors receive the sun light, under various environment conditions (1- night 2- day an sunny 3- day and cloudy) and send signals to a microcontroller. An algorithm, based on comparing the average difference between the two signals, is written. When it is sunny the system uses sensors to find the direction of the sun. During cloudy hours, the tracking is according to sun movement equations. At night, the system stops and the next morning it returns to its original location. The programming of this system is written in C language in Codevision and on AVR micro controller. Tracking system has been simulated in Proteus and the results of simulation were compared with results of astronomy software. This system is capable to be installed and operate on systems harvesting solar energy.
    Keywords: Renewable energies, solar energy, solar tracking, light sensors, solar furnace
  • Hamed Karami , Ali Nejat Lorestani , Reza Tahvilian Page 107
    In this research, an experimental analysis of an innovative hybrid dryer was carried out for medicinal plants. Dryer design was carried out according to product type, drying capacity and weather conditions of the area such as the amount of radiation per unit area, temperature and relative humidity of the air, Sunshine hours a day, The type of materials used in building solar energy collector and dryer chamber. According to the results, It was observed that the average increase in air temperature inside the collector chamber during the day for perfectly cloudy, semi-cloudy, and sunny atmospheric conditions was 15, 16 and 20 °C, respectively. The heat dissipation from the coating plate is 90% total thermal dissipation. The drying energy efficiency in experiments using solar thermal energy is about 36% and is estimated at 28% for experiments using thermal heater energy.
    Keywords: Heat Dissipation, Specific Energy, Dryer, Hybrid
  • Ardavan Shahsavari , Hossein Yousefi , Esrafil Shahveran Page 116
    By increasing the population of the world, it is expected to reach to 8.5 billion by 2030. The excessive use of fossil fuels that meet human needs only by 2300, there is a growing need for alternative and new energy sources. Fossil fuels have two major problems; it is going to finish and releasing various kinds of greenhouse gases, which, in contrast to one of the most important advantages of renewable energy, that they are clean. Among all the renewable energies, solar energy is one of the most widely used renewable energies that has a huge potential for its use in different forms in Iran and the world. With the advent of technology and lower prices, the use of solar energy is becoming more and more affordable. In this paper, by studying the population growth and consumption of different types of fossil fuels in the world and its prediction by 2030, and the study of the properties of solar energy and the trend of its use in the world, it is predicted that by 2030, the amount of electricity generated from renewable sources reaches to 10,200 billion kilowatt hours .Also solar power generation will be 1040 billion kilowatt hours, the amount of energy from the primary sources will be about 655 quadrillion btu, and energy consumption will be about 670 quadrillion btu.
    Keywords: Fossil Energies, Renewable Energies, Solar Energy, 2030