عنوان
طراحي و ساخت سامانه نورپردازي خورشيدي
نويسنده اصلي
وحيد سلطاني هفشجاني
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
نور الكتريكي بيشترين مصرف‌كننده برق در ساختمان‌ها مي‌باشد. توليد اين ميزان برق باعث انتشار زياد گاز‌هاي گلخانه‌اي نيز مي‌شود. نور خورشيد يكي از منابع مهم جهت كاهش مصرف برق مي‌باشد. در چند سال اخير سامانه‌هاي متفاوتي درزمينه انتقال نور خورشيد به داخل ساختمان طراحي‌شده است كه هركدام مزايا و معايب خاص خودش را دارد. سامانه‌هاي روشنايي نسبت به سلول‌هاي خورشيدي بازده بيشتري دارند چون نور را مسقيماً وارد ساختمان مي‌كنند. در اين پايان نامه، چندين سامانه‌ي روشنايي كه تشكيل شده از لوله‌هاي نوري، خورتاب‌ها، آينه‌ها، فيبرهاي‌نوري و غيره مورد مطالعه قرار گرفته است. در پايان چهار سامانه روشنايي بر اساس آينه ثانويه كروي، آينه ثانويه سهموي، بدون آينه موازي‌ساز و عدسي فرنل موردبررسي قرارداده‌شده‌اند. در سه سامانه اول نور خورشيد به‌وسيله آينه سهموي متمركزشده و به‌وسيله آينه دوم نور موازي شده توسط فيبر نوري به داخل ساختمان انتقال داده مي‌شود. همچنين در سامانه چهارم عدسي فرنل نور را به روي فيبرنوري متمركز مي‌كند و فيبرنوري نور را به داخل ساختمان منتقل مي‌كند. در انتهاي فيبر نوري، شدت و توزيع روشنايي اندازه‌گيري مي‌شود. شبيه‌سازي‌ها نشان مي‌دهند تركيب آينه‌هاي سهموي توزيع بهتر و شدت بيشتري نسبت به سامانه متشكل از آينه سهموي و كروي مي‌دهد. با حذف آينه دوم و يا استفاده از عدسي فرنل، به بهاي از دست دادن يكنواختي در توزيع نور، شدت بيشتري در خروجي به دست مي‌آيد. پس از شبيه سازي سامانه عدسي فرنل و آينه‌ي سهموي با فيبر نوري را در آزمايشگاه پياده سازي كرديم كه در نهايت سامانه عدسي فرنل شدت بيشتري نسبت به ديگري داشت. در پياده سازي سامانه روشنايي، حرارت توليد شده (توسط طيف مادون قرمز خورشيد) باعث صدمه ديدن فيبرهاي نوري مي‌شد كه اين مشكل بوسيله‌ي قرار دادن لوله‌ي پيركس در ابتداي فيبرنوري و بوسيله‌ي جريان دادن آب حل شد. در نهايت بازده سامانه با عدسي فرنل با استفاده از جريان آب 37 درصد و با استفاده از شيشه‌ي پيركس 16 درصد بدست آمد.
واژه‌هاي كليدي: آينه سهموي، فيبر نوري، عدسي فرنل، نورپردازي خورشيدي
شماره ركورد
189119
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
فوتونيك
استاد راهنما
دكتر محمد واحدي