Monthly Archive: اسفند ۱۳۹۵

مديريت وبسايت بهروز عليخانی

شارژر خورشیدی

شارژر خورشیدی

شارژر خورشیدی

شارژر خورشیدی چیست و چگونه کار می کند ؟

همونطور که از اسمش هم مشخصه ، شارژر خورشیدی یه شارژره که با انرژی خورشید کار می کنه .

یه دستگاه الکترونیکی که انداه یه گوشی موبایله و پورت ورودی و خروجی داره .

یه پنل خورشیدی سرمه ای یا مشکی رنگ هم روی خودش داره .

ببینید ما می تونیم انرژی نور رو به برق تولید کنیم .

تو پست ” سلول خورشیدی چیست ” مفصل توضیح دادم اما اینجا هم مختصر اشاره می کنم .

نور ( نور خورشید یا نور لامپ ) یه انرژی ای داخل خودش داره ، سلول خورشیدی جوری ساخته شده که میتونه فوتون ها ( ذره های نور ) رو به خودش جذب کنه و به برق تبدیل کنه .

رویه کار اینجوریه که فوتون ها در سلول های خاصی گیر میفتن و انرژی این فوتون ها باعث تحریک الکترون ها میشه ، حرکت الکترون در الکترونیک یعنی جریان برق .

به همین سادگی .

طرز کار شارژر خورشیدی

حالا این جریان باید کنترل و مدیریت بشه .

واسه همین مدارات الکترونیکی با چیپ های کنترلر رو طراحی می کنن تا جریان برق سلول خورشیدی رو کنترل کنه .

حالا باید یه چیزی باشه تا این انرژی خورشیدی رو ذخیره کنه تا موقعی که خورشید در دسترس نیست ، بتونیم از برق ذخیره شده استفاده کنیم .

برای ذخیره انرژی از باتری و یا خازن استفاده میشه ، خازن کاربردهای خیلی خاصی داره اما معمول ترین قطعه برای ذخیره برق همونطور که می دونید باتریه .

باتری قابل شارژ در شارژر خورشیدی

پس شارژر سولار یا خورشیدی یه پنل داره که پر از سلول های خورشیدی هستش ، جریانی که توسط سلول های خورشیدی ساخته میشه به وسیله مدارهای الکتریکی به باتری می رسه و باتری هم شارژ میشه .

در واقع شارژر خورشیدی یه جورایی مثل پاوربانک یا شارژر همراه هست با این تفاوت که انرژی خودش رو از خورشید میگیره .

البته شارژر های خورشیدی در بازار هستن که هم با انرژی خورشید ، هم با برق شهر و هم با پورت USB شارژ میشن .

■ طرز کار شارژر خورشیدی به طور خلاصه اینجوریه :

یه پنل خورشیدی میذارن مثل ۱ وات ، یعنی پنل خورشیدی می تونه یه مقدار جریان ناچیزی تولید کنه .

همین جریان ناچیز واسه شارژ شدن باتری های قابل شارژ کافیه .

یک یا دو تا باتری قابل شارژ میذارن تا این جریان کم پنل خورشیدی رو به خودش بگیره و شارژ بشه .

مشکل اینجاست که بعضی وقتا ولتاژ این باتری قابل شارژ ، کمتر از ۵ ولت میشه .

اما ولتاژ USB پنج ولته که ؟

اینجاست که از مدار بوستر سوئیچینگ استفاده میشه .

مدار مبدل DC به DC بوست Boost یا افزایش دهنده .

یعنی یه مقدار ولتاژ پایین رو به مقدار بالاتر تبدیل میکنه .

توی پست قطعات داخلی شارژر فندکی در مورد مبدل کاهنده توضیح دادم .

اونو بخونید تقریبا اینم متوجه میشید .

البته بعضی وقتا هم لازم میشه که از مدار کاهنده استفاده کنیم .

بستگی به توان خروجی سولار و باتری ها داره .

مشخصات فنی شارژر خورشیدی

■ همونطور که گفتم ، شارژر خورشیدی یه جورایی همون پاور بانک یا شارژر همراه هستش .

پس اولین چیزی که مهمه ، ظرفیت باتری داخلیشه .

قبلا هم گفتم ، اگه ظرفیت باتری گوشی شما ۲۰۰۰ میلی آمپره ، شما با یه شارژر خورشیدی ۴۰۰۰ میلی آمپری می تونید تقریبا دو بار کامل باتری گوشی تون رو شارژ کنید ( در عمل دو بار کامل و دقیق نیست یه مقدار ضریب خطا داره ) .

پس شما اگه یه شارژر خورشیدی ۶۰۰۰ میلی آمپری بگیرید ، می تونید ۳ بار گوشی ۲۰۰۰ میلی آمپری تون رو شارژ کنید .

■ نکته مهم بعدی نوع باتری هست .

توی شارژر خورشیدی معمولا از دو نوع باتری استفاده میشه ، یا لیتیوم یون هستن یا لیتیوم پلیمر .

لیتیوم پلیمر جدیدتره ضمن اینکه سایز و حجم کمتری هم داره .

البته از باتری های قلمی هم استفاده میشه که یه مقدار قدیمی تر هستن .

■ تعداد پورت ها هم که به خودتون بستگی داره .

الان دیگه بیشتر شارژر های خورشیدی دو تا پورت دارن .

یکی ۱ آمپری و یکی ۲٫۱ آمپری .

از ۲٫۱ آمپری بیشتر برای شارژ تبلت استفاده میشه .

■ دنبال شارژر خورشیدی ای باشید که توسط برق شهر هم شارژ بشه چون می تونید با برق شهر شارژش کنید و تو یه روز بارونی هم ازش استفاده کنید .

■ تعداد دفعات شارژ شدن باتری شارژر خورشیدی هم توی مشخصات فنیش نوشته شده .

اونم مهمه .

ضمنا سعی کنید شارژر خورشیدی ای بخرید که مدارات محافظ برای قطع شارژ باتری بخرید .

معمولا برند های معتبر ، تمام این مسائل رو در نظر میگیرن .

■ یه شارژر خورشیدی خوب ، می تونه در عین اینکه داره باتری داخلی خودشو شارژ می کنه ، به باتری گوشی شما هم شارژ برسونه ، البته شما سعی کنید اینکارو نکنید چون هم برای گوشی ضرر داره و هم برای شارژر خورشیدی .

■ شارژر های خورشیدی مخصوص محصولات اپل هم موجودن .

حالا یا مستقیم کابل لایتنینگ آیفون و آیپد دارن یا تبدیل دارن .

شارژر خورشیدی برای تبلت آیپد

■ صفحات خورشیدی از سیلیکون ساخته میشن . ۹۰ درصد صفحات خورشیدی از سیلیکون مونو کریستال یا تک کریستالی ساخته میشن چون بازدهی بالاتری دارن ( حدود ۱۸ تا ۲۰ درصد ) .

یعنی ۲۰ درصد از انرژی خورشید رو می تونن به برق تبدیل کنن .

بقیه پنل های خورشیدی از مواد دیگه مثل Thin Film و amorphous هستن که راندمان پایین تری دارن .

پس اگه توی مشخصات فنی یه شارژر خورشیدی دیدید که زده با پنل Monocrystalline ، بدونید که چیز خاصی نیست چون اغلب شارژر های خورشیدی همینجورین .

البته یه سری از شارژر های خورشیدی جدید که خم میشن و تا میشن از تکنولوژی Copper Indium Gallium DiSelenide یا به اختصار CIGS استفاده می کنن که باریک تر از شارژر های خورشیدی کریستالی هستن .

در کل اگه دنبال بازدهی بالاتر می گردین پنل های خورشیدی مونوکریستال بهترن .

■ شاید موقع خرید شارژر خورشیدی به پنل پلی کریستال Polycrystalline هم بر بخورید .

تفاوت پلی کریستال و مونو کریستال همونطور که از اسم شون هم مشخصه اینه که مونو کریستال ، تک کریستالیه و پلی کریستال چند کریستالی .

مزیت مونو کریستالی اینه که الکترون راحت تر می تونه حرکت کنه و راندمان بیشتری داره .

پس بین پلی کریستال و مونو کریستال ، مونو بهتره .

■ منظور از راندمان اینه که شارژر خورشیدی می تونه سریع تر باتری های خودش رو شارژ کنه .

پس مونو کریستال سریع تر باتری ها رو آماده استفاده می کنه .

بهترین مارک شارژر خورشیدی

باز رسیدیم به مارک و برند و این حرفا . واقعیت رو بارها گفتم .

واقعیت اینه که هر برندی توی یه چیزی خوبه .

چه تو لپ تاپ ، چه توی شارژر خورشیدی .

هر برند یه سری مزایا و معایب داره .

یکی باتری خوبی می زنه ، یکی بدنه بهتری می زنه ، یکی ضد آب و ضربه می سازه یکی توان خروجی خوبی میده .

خلاصه نمیشه قاطعانه گفت کدوم مارک شارژر خورشیدی خوبه یا بهترینه .

اما طبق بررسی خودم و وب سایت های معتبر ، مارک های زیر رو اگه گیر آوردین بخرین :

■ مارک Goal zero

■ مارک Joos Orange

■ مارک Voltaic

■ مارک Solio

■ مارک انکر Anker

■ مارک instapark

شارژر خورشیدی Goal Zero

در تصویر بالا نمونه ای شارژر سولار شرکت Goal Zero رو می بینید .

منبع: علم فردا

 

Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d8%b4%d8%a7%d8%b1%da%98%d8%b1-%d8%af%d8%b1-%d8%a8%d8%b1%d9%82-%d8%ae%d9%88%d8%b1%d8%b4%db%8c%d8%af%db%8c/

مديريت وبسايت بهروز عليخانی

باتری لیتیوم بهترین گزینه در برق خورشیدی

باتری لیتیوم بهترین گزینه در برق خورشیدی

بررسی عمیق ساختار باتری‌های لیتیوم یونی و مقایسه‌ی آن‌‌ها با دیگر انواع باتری

باتری‌های لیتیوم یونی (تلفظ صحیح لیتیوم-آیون است اما یون رایج شده است) یا Lithium-Ion Battery که به اختصار LIB هم گفته می‌شود، یکی از انواع باتری هستند که ساختار خاص خود را دارند.

ولیکن اصول کلی یک باتری را در این نوع خاص هم شاهد هستیم مثل استفاده از ماده‌ی الکترولیت که قرار است یون‌ها را بین دو قطب مثبت یا کاتد و منفی یا آند جابجا کند.

مثلاً در نمونه‌ی زیر دو الکترود و الکترودی از جنس نمک برای ذخیره کردن انرژی به کار رفته است:

Galvanic Cell

شارژ و دشارژ با حرکت یون لیتیوم ممکن می‌شود

در باتری لیتیوم یون، همان‌طور که نام باتری گویای آن است، این یون‌های لیتیوم هستند که با جابجایی خود در الکترولیت، عمل شارژدهی یا شارژ شدن را ممکن می‌کنند.

سر مثبت باتری از جنس آلومینیوم است و سر منفی از مس تشکیل می‌شود.

وقتی باتری کاملاً دشارژ شده باشد، تمام یون‌های لیتیوم در اطراف الکترود مثبت یا کاتد جمع شده‌اند.

هنگام دشارژ یا شارژدهی باتری، لیتیوم الکترون خود را به آند واگذار می‌‌کند و خودش به عنوان یون مثبت، به کاتد می‌پیوندد.

همان‌طور که می‌دانید، لیتیوم از فلزات گروه یک جدول تناوبی است که به شدت با نافلزات واکنش می‌دهد.

اگر طبق تئوری کلاسیک صبحت کنیم، یک الکترون لایه‌ی آخر خود را در اختیار نافلزات قرار می‌دهد تا پیوندی یونی شکل بگیرد.

در محیط الکترولیت هم اگر بازه‌ی دشارژ را در نظر بگیریم، لیتیوم الکترون خود را به قطب منفی یا آند واگذار کرده و تبدیل به یونی با بار مثبت می‌شود.

در ادامه بدون یک الکترون خود سراغ الکترود مثبت می‌رود. به عبارت ساده‌تر، خاصیت شیمیایی لیتیوم آن را به سمت قطب مثبت می‌کشاند.

اما در هنگام شارژ اوضاع کاملاً برعکس می‌شود.

به این معنی که الکترون‌ها از قطب منفی وارد الکترولیت شده و به یون‌های لیتیوم می‌پیوندند.

لیتیوم‌ها که حالا خنثی شده‌اند، دوباره به سمت قطب منفی کوچ می‌کنند تا مجدداً آماده‌ی تحویل الکترون و به عبارتی شارژدهی شوند.

جنس الکترود در باتری لیتیوم یون، متنوع است

معمول‌ترین ماده‌ای که به عنوان الکترود منفی ایفای نقش می‌کند، گرافیت است.

ساختار صفحه‌ای اتم‌های کربن که آرایش شش ضلعی دارند و هادی الکتریسیته هستند.

قطب مثبت یا کاتد هم معمولاً سه نوع دارد.

اکسید لیتیوم کبالت یا اکسیدهای مشابه به صورت لایه‌ای، پلی‌الکترولیت‌هایی مثل فسفات لیتیوم آهن و اسپینل‌هایی مثل اکسید لیتیوم منیزیم.

تصویر زیر گویای همه چیز است.

فرآیند شارژ به صورت خلاصه این است که یون لیتیوم با دریافت الکترون از آند، در کنار لایه‌های گرافیتی جا خوش کند.

در هنگام دشارژ هم یک الکترون خود را مجدداً به لایه‌های گرافیکی قطب منفی واگذار کرده و اکسید لیتیوم کبالت شکل بگیرد.

کبالت هم در این فرآیند، از حالت ۴ بار مثبت به ۳ بار مثبت تغییر می‌کند تا لیتیوم یک بار مثبت را کنار خود جای دهد:

tech-liion

فرض کنید باتری کاملاً شارژ شده است.

در این لحظه درون باتری مجموعه‌ای از اتم‌های لیتیوم را می‌بینیم که کنار قطب منفی قرار دارند و آماده‌ی واگذاری الکترون.

در ابتدای فرآیند دشارژ با توجه به زیاد بودن اتم‌های لیتیوم، ولتاژ بالاتر است و جریان به راحتی تأمین می‌شود.

البته برای شروع دشارژ باید قطب مثبت و منفی باتری لیتیوم-یونی ما به هم پیوند بخورد.

مستقیم یا غیر مستقیم، فرقی نمی‌کند، مهم این است که الکترولیت بخشی از چرخه را تشکیل داده تا الکترون‌ها مسافرت خود را شروع کنند و بخش دیگر، اتصال قطب مثبت و منفی باتری در محیط بیرون است.

علت کاهش ظرفیت و انفجار باتری چیست؟

مقاله مرتبط:

  • با روش‌های افزایش عمر باتری‌های لیتیوم-یونی و نحوه‌ی شارژ کردن صحیح وسایل همراه آشنا شویم

باتری‌های لیتیوم یونی هم مثل دیگر انواع باتری به مرور زمان ظرفیت مفید خود را از دست می‌دهند.

قبلاً در بررسی باتری‌های لیتیوم یونی و نحوه‌ی شارژ صحیح به این نتیجه رسیدیم که دمای کارکرد پایین‌تر و پرهیز از شارژ کامل و خالی شدن کامل، به افزایش عمر باتری کمک می‌کند ولیکن همیشه ظرفیت باتری در حال کاهش است.

مشکل اینجاست که در گذر زمان، در اطراف کاتد واکنش ایده‌آلی که انتظارش را داریم رخ نمی‌دهد.

واکنش برگشت‌ناپذیر و به خصوص استفاده‌ی ناصحیح عاملی است که کاتد را فرسوده می‌کند.

 البته باتری‌ها به مدار کنترل دشارژ تجهیز می‌شوند تا از دشارژ عمیق جلوگیری شود.

اما علت انفجار چیست؟

پدیده‌ای که کمتر اتفاق می‌افتد اما به هر حال مهم  و خطرناک است.

فرض کنید گوشی در دست کاربر و کنار گوش او باشد، آتش گرفتن ناگهانی بسیار خطرناک است.

نکته این است که لیتیوم از عناصر فعال گروه یک جدول تناوبی عنصرهاست.

شاید دیده باشید که دو هم گروه لیتیوم یعنی سدیم و پتاسیم، وقتی روی سطح آب می‌افتند، چه واکنش شدیدی نشان می‌دهند، کار به آتش گرفتن و پرتاب شدن تکه‌های پتاسیم به بیرون ظرف هم می‌کشد!

دقیقاً به همین علت است که الکترولیت باتری‌های لیتیوم یونی باید عاری از آب باشد.

الکترولیت معمولاً محلول یکی از نمک‌های لیتیوم در حلالی آلی است.

maxresdefault

مشکل از جایی شروع می‌شود که غشای بسیار باریکی که در ویدیوی فوق از آن صحبت شد، در حد بسیار کمی آسیب دیده است.

فرسایش کاتد عامل کاهش ظرفیت باتری است و آسیب دیدن غشای باریک درون الکترولیت، عامل آتش گرفتگی و انفجار غشا برای جدا کردن دو بخش باتری به کار رفته لذا یک آسیب هر چند کوچک، باعث می‌شود که درون باتری پدیده‌ی اتصال کوتاه اتفاق بیافتد.

شاید اتصال کوتاه سیم‌های برق منزل را دیده باشید، جرقه و گرمای زیاد محصول آن است.

اما در باتری لیتیوم یونی، تولید گرمای زیاد در داخل باتری، پایان کار نیست، گرمای تولید شده مسبب واکنش‌های بعدی که گرمازا هستند می‌شود و در یک زمان نسبتاً کوتاه، متوجه می‌شوید که باتری آتش گرفته و حتی منفجر می‌شود.

در عمل به محض اینکه متوجه بلند شدن دود شدید، گوشی، لپ‌تاپ یا باتری ربات خود را سریعاً به گوشه‌ای پرتاب کنید چرا که نمی‌توان جلوی آتش گرفتن آن را گرفت.

از تجربه‌ی شخصی خودم برایتان بگویم، جدا کردن شارژر از باتری در حال شارژ، دردی دوا نمی‌کند!

باتری سریعاً و در عرض چند ثانیه به مرحله‌ی آتش گرفتگی می‌رسد!

البته اگر زود متوجه دود آن شده باشید، شاید بتوانید گوشی و لپ‌تاپ خود را از مرگ نجات دهید.

پیشگیری بهتر از درمان است، لذا اگر متوجه برآمدگی بیش از حد باتری شدید، بهتر است گوشی و لپ‌تاپ خود را به خطر نیاندازید و باتری را تعویض نمایید

دشارژ بسیار خوب باتری‌های لیتیوم یون

اگر قطب مثبت را با یک سیم نازک به قطب منفی متصل کنید، سریعاً سیم ذوب می‌شود!

علت جریان بسیار بالایی است که از آن عبور می‌کند.

نرخ دشارژ باتری‌های لیتیوم پلیمری به صورت ۱C یا ۲C بیان می‌شود.

هر چه عدد مربوطه بالاتر باشد، سرعت دشارژ هم بیشتر است.

به عنوان مثال فرض کنید شما هم به ساختن یک کوآدکاپتر نسبتاً سنگین علاقه‌مند شده‌اید.

باتری‌های قلمی احتمالاً جوابگوی مسأله نیستند چرا که جریان الکتریکی کمی فراهم می‌کنند.

به اصطلاح آمپر کمی دارند.

rm411-6-ceb1

تعریف دقیق C-rate یا نرخ دشارژ ۱C این است که یک باتری با جریانی برابر با ظرفیت خود به مدت ۱ ساعت دشارژ می‌شود.

مثلاً یک باتری ۱۰۰۰ میلی‌آمپر ساعتی در شرایط ایده‌آل قادر است جریانی ۱۰۰۰ میلی‌آمپر را به مدت ۱ ساعت تأمین کند.

باتری ۳۰۰۰ میلی‌آمپر ساعتی یک گوشی یا تبلت هم اگر با نرخ دشارژ ۲C دشارژ شود، قادر است جریان ۶۰۰۰ میلی‌آمپرساعتی را در مدت زمان ۳۰ دقیقه فراهم آورد.

crate1

طبق معمول ولتاژ سلول هم با خالی شدن آن کاهش می‌یابد که در نمودار فوق مشاهده می‌کنید.

لیتیوم یون انرژی زیادی به نسبت وزن خود ذخیره می‌کند

باتری‌های معمولی NiMH یا نیکل متال هیدرید، نرخ دشارژی بین ۱٫۱ تا ۲٫۸ ظرفیت خود دارند.

بنابراین با در نظر گرفتن ولتاژ ۱٫۲ ولتی خود، توانی معادل ۸٫۴ وات( ۲٫۸ در ۲۵۰۰ میلی‌آمپر در ۱٫۲ ولت)، حداکثر چیزی است که از یک باتری شارژی نیکل متال هیدرید انتظار داریم.

اما در مورد لیتیوم یون، یک سلول ۲۰۰۰ میلی‌آمپرساعتی که شاید وزن کمتری هم داشته باشد، توان مفیدی برابر با ۱۴٫۴ وات را در اختیارمان قرار می‌دهد.

با این توان، چرخاندن سریع روتورهای چهار موتور براشلس که روی کوآدکاپتر تعبیه شده، کار مشکلی نیست.

چرا باتری لیتیوم یون معروف و محبوب است؟

موضوع اصلی چگالی انرژی است که در محاسبات مذکور، تا حدی متوجه آن شدیم.

منظور از چگالی انرژی این است که به ازای واحد وزن مثلاً یک گرم، چه قدر انرژی در باتری ذخیره می‌شود.

۱۱۰ تا ۱۶۰ وات‌ساعت انرژی در یک کیلوگرم باتری لیتیوم-یونی ذخیره می‌شود که در مقایسه با دیگر انواع، یک رکورد است.

لیتیوم-یون به ملاحظات نگهداری و مراقبت نیازی ندارد.

در هر ماه تنها ۱۰ درصد شارژ آن به خودی خود خالی می‌شود.

بین ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ بار می‌توان آن را پر و خالی کرد تا نهایتاً ۲۰ درصد ظرفیت آن برایمان باقی بماند.

با این خصوصیات یک گزینه‌ی بهینه برای وسایل همراه و حتی دیگر ابزارها مثل پهپادها، ربات‌ها و حتی خودروهای الکتریکی است.

NiCd

NiMH

Lead Acid

Li-ion

Li-ion polymer

Reusable Alkaline

چگالی انرژی وزنی (وات‌ساعت بر کیلوگرم)

۴۵ تا ۸۰

۶۰ تا ۱۲۰

۳۰ تا ۵۰

۱۱۰ تا ۱۶۰

۱۰۰ تا ۱۳۰

۸۰ (حالت اولیه )

اتلاف داخلی انرژی (میلی‌وات)

۱۰۰ تا ۲۰۰۱

۲۰۰ تا ۳۰۰۱

کمتر از ۱۰۰

۱۵۰ تا ۲۵۰

۲۰۰ تا ۳۰۰

۲۰۰ تا ۲۰۰۰

ولتاژ نمونه‌ی تست شده

۶

۶

۱۲

۷٫۲

۷٫۲

۶

تعداد سیکل کارکرد تا رسیدن به ظرفیت ۲۰ درصدی

۱۵۰۰

۳۰۰ تا ۵۰۰

۲۰۰ تا ۳۰۰

۵۰۰ تا ۱۰۰۰

۳۰۰ تا ۵۰۰

(تا رسیدن به ۵۰ درصد ظرفیت اولیه)۵۰

کمترین زمان شارژ شدن

معمولاً ۱ ساعت

۲ تا ۴ ساعت

۸ تا ۱۶ ساعت

۲ تا ۴ ساعت

۲ تا ۴ ساعت

۲ تا ۳ ساعت

خطای اورشارژ

متوسط

کم

زیاد

بسیار کم

کم

متوسط

دشارژ خود به خودی در هر ماهدر دمای اتاق (درصد)

۲۰

۳۰

۵

۱۰

حدود ۱۰

۰٫۳

ولتاژ نامی هر سلول (ولت)

۱٫۲۵

۱٫۲۵

۲

۳٫۶

۳٫۶

۱٫۵

حداکثر نرخ دشارژ

۲۰C

۵C

۵C

>2C

>2C

۰٫۵C

حداقل نرخ دشارژ

۱C

کمتر از ۰٫۵C

۰٫۲C

کمتر از ۱ C

کمتر از ۱ C

کمتر از ۰٫۲ C

حداقل دمای کارکرد (سانتی‌گراد)

-۴۰

-۲۰

-۲۰

-۲۰

۰

۰

حداکثر دمای کارکرد (سانتی‌گراد)

۶۰

۶۰

۶۰

۶۰

۶۰

۶۰

ملاحظات نگهداری

۱ تا ۲ ماه

۲ تا ۳ ماه

۳ تا ۶ ماه

لازم نیست

لازم نیست

لازم نیست

هزینه‌ی معمول یک باتری (دلار)

۵۰

۶۰

۲۵

۱۰۰

۱۰۰

۵

ولتاژ معمول در تخمین هزینه

۷٫۲

۷٫۲

۶

۷٫۲

۷٫۲

۹

هزینه‌ی هر سیکل شارژ (دلار)

۰٫۰۴

۰٫۱۲

۰٫۱

۰٫۱۴

۰٫۲۹

۰٫۱ تا ۰٫۵

شروع استفاده‌ی تجاری

۱۹۵۰

۱۹۹۰

۱۹۷۰

۱۹۹۱

۱۹۹۹

۱۹۹۲

زمزمه‌های پیشرفت باتری‌های لیتیوم-یونی

سال‌هاست که محققین روی باتری‌ها مشغول به کار هستند تا تکنولوژی‌های بهتری پیدا کنند.

همان‌طور که مستحضر هستید، امروزه گوشی‌ها و تبلت‌ها از تمام جنبه‌ها پیشرفت کرده‌اند و به نوعی یک کامپیوتر کوچک با امکانات اضافی مثل دوربین و جی‌پی‌اس و مودم مخابراتی هستند.

یکی از بخش‌هایی که به نظر می‌رسد از قافله‌ی پیشرفت جا مانده، باتری است.

در کنار آزمایشات مختلف برای یافتن باتری‌هایی با ساختار الکتروشیمیایی جدید، باتری‌های لیتیوم-یونی هم زیر میکروسکوپ‌های محققین قرار داشته‌اند و کمی بهینه شده‌اند.

اما اخیراً نتایج خوبی از تحقیقات دانشگاه MIT روی باتری‌هایی که الکترود فسفات آهن لیتیوم دارند، به دست آمده است.

MITnews RandomSolidSolution

الکترود فسفات آهن یا FePO4 در ترکیب با یون لیتیوم به فسفات آهن لیتیوم تبدیل می‌شود که آماده‌ی شارژدهی است.

محققین با بررسی دقیق به این نتیجه رسیده‌اند که در فرآیند شارژ شدن باتری، مرزی بین بخش دشارژ شده یا FP که مخفف FePO4 است با LFP که مخفف LiFePO4 است شکل می‌گیرد.

مرزی با ساختار نامنظم که در تصویر فوق مشاهده می‌کنید.

کشف SSZ بسیار مهم است چرا که عامل کلیدی در افزایش کارایی و عمر باتری‌های لیتیوم یونی است

ناحیه‌ی آبی روشن یا Solid Soulution Zone، نام مرز مورد بحث است.

یون‌های لیتیوم از این ناحیه جدا می‌شوند یا به آن اضافه می‌گردند.

علت دوام بالای باتری‌های مبتنی بر LFP هم وجود همین مرز باریک است.

بنابراین روشن است که اگر SSZ گسترش یابد، نرخ شارژ و دشارژ و عمر باتری افزایش می‌یابد.

از همه مهم‌تر، سطح شارژ و دشارژ یکنواخت خواهد شد و این به معنی ولتاژ نسبتاً ثابت است.

در نتیجه نیازی به رگوله کردن یا به عبارت دیگر ثابت و یکنواخت‌کردن ولتاژ باتری نیست.

در حال حاضر باتری کاملاً پر ولتاژی بیش از ۴ ولت دارد در حالیکه با خالی شدن باتری به ۳٫۶ ولت افت پیدا می‌کند.

بنابراین مدارات اضافی برای یکنواخت کردن آن نیاز است.

از مدت‌ها پیش محققین می‌دانستند که به لحاظ تئوری ناحیه‌ای به نام SSZ وجود دارد ولیکن این اولین بار است که صحنه‌های شارژ و دشارژ باتری را با روش خاصی که Akihiro Kushima و Li در سال ۲۰۱۰ معرفی کرده‌اند، شکار می‌کنند.

در ادامه‌ی آزمایشات محققین از اضافه کردن ناخالصی یعنی پوشش کربنی استفاده کردند.

نانوذرات کربن کاری می‌کنند که SSZ به شکل گسترده‌تر و پایدارتری شکل بگیرد و به فرآیند شارژ یا دشارژ کمک کند.

 

Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d8%a8%d8%a7%d8%aa%d8%b1%db%8c-%d9%84%db%8c%d8%aa%db%8c%d9%88%d9%85-%d8%a8%d9%87%d8%aa%d8%b1%db%8c%d9%86-%da%af%d8%b2%db%8c%d9%86%d9%87-%d8%af%d8%b1-%d8%a8%d8%b1%d9%82-%d8%ae%d9%88%d8%b1%d8%b4%db%8c/

مديريت وبسايت بهروز عليخانی

برق خورشیدی خانگی و محاسبه هزینه آن

برق خورشیدی خانگی و محاسبه هزینه آن

سیستم برق خورشیدی خانگی و محاسبه تقریبی هزینه آن

یک سیستم PV خورشیدی از بخش های مختلفی تشکیل شده که بایستی با توجه به کاربرد ، موقعیت مکانی و نوع سیستم انتخاب شوند.

خورشید به عنوان یک منبع بی پایان انرژی می تواند حل کننده مشکلات موجود در زمینه انرژی و محیط زیست باشد .

متاسفانه انرژی ارزان و سود بانکی بالا هر دو باعث می شود که هزینه کردن در سیستم برق خورشیدی در کشور ما مقرون به صرفه به نظر نیاید در صورتی که در دراز مدت این سیستم ها بسیار مقرون به صرفه هستند و تاثیر بسزایی در کم کردن آلودگی هوا نیز خواهند داشت.

سیستم‌های فتوولتائیک جهت مصارف عمومی و کشاورزی، بصورت نیروگاههای مستقل از شبکه سراسری یا سیستمهای متصل به شبکه سراسری با ساختار نصب ثابت و یا متحرک در واحدهای کوچک باتوان پائین جهت تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز ماشین حساب‌های کوچک تا سیستم‌های بزرگ نیروگاهی، به کار می رود.

هر متر مربع از سطحی که خورشید – در یک روز بدون ابر و آلودگی – بر آن می تابد حدودا ۱۰۰۰ وات توان تابشی دریافت می کند.

میزان تابش متوسط در ایران در حدود ۸۵۰ وات بر متر مربع است.

پنل های خورشیدی موجود در بازار تجاری، راندمان حدود ۱۲ تا ۱۷ درصد دارند.

و با توجه با اینکه تمامی سطح یک پنل خورشیدی شامل سیلیکون های دریافت انرژی نیست، هر متر مربع از این پنل ها حدود ۱۰۰ تا ۱۵۰ وات دریافت انرژی می توانند داشته باشند.

البته باید توجه کرد که این مقدار انرژی در صورت تابش عمود نور خورشید به پنل است و زاویه پنل ها در فصول مختلف سال باید تنظیم بشود.

سیستم برق خورشیدی مورد استفاده در یک خانه:

متصل به شبکه (On Grid):

در سیستم متصل به شبکه برق تولید شده از برق خورشید به شبکه برق سراسری تزریق خواهد شد.

در حقیقت در این سیستم کاربر برق تولیدی خود را به سازمان انرژی های نو ایران ( وزارت نیرو) می فروشد.

در این روش، برق تولید شده پس از تبدیل شدن بوسیله اینورتر مخصوص سیستم های متصل به شبکه و با استفاده از کنتورهای مخصوص دوطرفه، به شبکه برق سراسری تزریق خواهد شد.

در این حالت کاربر در حقیقت یک نیروگاه کوچک  برق خورشیدی در خانه خود احداث نموده است که با توجه به سرمایه و فضا می تواند از یک تا ۲۰ کیلووات در خانه نیروگاه احداث نماید.

با توجه به اینکه رویکرد این مقاله بر این نوع سیستم ها نیست، به همین مقدار توضیح بسنده شده است.

سیستم برق خورشیدی خانگی و محاسبه تقریبی هزینه آن

منفصل از شبکه (Off Grid):

در این نوع سیستم، برق تولید شده از پنل خورشیدی، وارد باتری شده و در آن ذخیره می گردد.

سپس برق ذخیره شده در باتری پس از تبدیل شدن به برق متناوب توسط اینورتر مخصوص سیستم های منفصل از شبکه، وارد مدار برق خانه می شود.

در این روش یک کاربر می تواند همه یا بخشی از برق خانه خود را با استفاده از برق خورشیدی تامین نماید.

در ادامه به توضیح سیستم برق خورشیدی منفصل از شبکه و همچنین برآورد هزینه برای یک خانه پرداخته می شود.


ویژگی های فنی سیستم فتوولتائیک خانگی

اجزای سیستم فتوولتائیک عبارتند از:

پنل ( سلول های فتوولتائیک ):

این سلول ها مربع های نازک دیسک ها یا فیلم هایی از جنس نیمه هادی هستند که ولتاژ و جریان کافی را در زمان قرار گرفتن در معرض تابش نور خورشید تولید می کند.

پنل‌های  برق خورشیدی متداول به دو نوع مونو کریستال و پلی کریستال تقسیم می‌شوند.

پنل‌های مونو کریستال کمی بهتر از پنل پلی کریستال می‌باشند.

در حال حاضر چند برند مختلف در ایران مورد استفاده هستند که عبارتند از:
۱- Yingli solar -4       Ja Solar -3     Shine Solar -2      Sharp

پنل‌های معمول برای یک سیستم برق خورشیدی خانگی در انواع ۹۰، ۲۰۰، ۲۵۰ و ۳۰۰ واتی می‌باشد.

اینورتر (مبدل ):

وسیله ایست که جریان مستقیم (DC) را به جریان متناوب (AC) برای مصرف، تبدیل می کند.

اینورترهای خورشیدی به دو نوع منفصل از شبکه و متصل به شبکه تقسیم می‌شوند.

در نوع متصل به شبکه، برق تولیدی از پنل خورشیدی به طور مستقیم به اینورتر وارد می‌شود.

بنابراین این اینورتر با اینورترهای معمولی متفاوت است.

زیرا برق تولید شده از پنل به دلیل تاثیرات شرایط محیطی مانند تغییرات تابش نور خورشید همیشه در حال تغییر است.

پس اینورتر با یک توان ورودی یکنواخت روبرو نیست و در نتیجه باید الگوی خاصی برای تبدیل برق مستقیم به برق متناوب داشته باشد.

در نتیجه قیمت اینورتر خورشیدی نسبت به اینورتر معمولی بالاتر است.

یک شرکت معروف برای اینورتر خورشیدی متصل به شبکه SMA آلمان می‌باشد.

در نوع منفصل از شبکه، اینورتر برق ذخیره شده در باتری را از ۱۲ ولت مستقیم به ۲۲۰ ولت متناوب تبدیل می‌کند تا مناسب برای استفاده در وسایل برقی خانه شود.

اینورترها هرچه قدر شکل تبدیلشان سینوسی تر باشد، بهتر خواهند بود.

این اینورترها مانند اینورتر متصل از شبکه نیستند زیرا برق یکنواخت باتری را تبدیل خواهند کرد.

دو مدل اینورتر سینوسی کامل معروف و مناسب اینورترهای شرکت EP Solar و Cotek می‌باشند.

برای انتخاب اینورتر دو پارامتر بسیار مهم را باید در نظر گرفت:

ولتاژ ورودی به اینورتر و توان خروجی از اینورتر

ولتاژ ورودی به اینورتر منفصل از شبکه مربوط به ولتاژ باتری و در نوع متصل به شبکه مربوط به ولتاژ پنل است.

توان خروجی از اینورتر هم مربوط است به حداکثر توانی که سیستم برای آن طراحی شده است.

این توان برای سیستم‌های منفصل معمولا در اینورترها از ۲۰۰ وات تا ۳۰۰۰ وات می‌باشد.

سیستم برق خورشیدی خانگی و محاسبه تقریبی هزینه آن

در جدول زیر مشخصات فنی چند اینورتر شرکت EP Solar نمایش داده شده است.

سیستم برق خورشیدی خانگی و محاسبه تقریبی هزینه آن

شارژ کنترلر:

شارژ کنترلر وظیفه شارژ باتری ها را از منبع پنل خورشیدی بر عهده دارد.

در حقیقت شارژ کنترلر همان شارژر باتری است اما شارژ کنترلر خورشیدی غیر از اینکه باید الگوی شارژ یک باتری را رعایت نماید.

( شایان ذکر است که شارژ کنترلر باتری سرب اسیدی با باتری لیتیمی متفاوت است و این به دلیل تفاوت الگوی شارژ شدن این دو باتری است) باید خود را با توان متغیر یک پنل خورشیدی نیز وفق دهد.

از این منظر شارژ کنترلر خورشیدی نیز نسبت به یک شارژ کنترلر معمولی گرانتر است.

برای انتخاب شارژ کنترلرها نیز باید دو پارامتر ولتاژ باتری و توان پنل را لحاظ  نمود.

چند مدل مناسب شارژ کنترلر خورشیدی عبارتند از EP Solar، Carspa و Phocos می‌باشند.

شارژ کنترلرها انواع مختلفی بر اساس ولتاژ ( معمولا ورودی ۱۲ یا ۲۴ ولت مستقیم) و توان  یا جریان خروجی  ( از ۵ آمپر تا ۴۰ آمپر) دارند اما به طور کلی می‌توان آنها را به دو دسته PWM و MPPT تقسیم نمود.

در مدل MPPT شارژ کنترلر با اتخاذ الگویی همیشه با تغییر در ولتاژ و جریان تولید شده از پنل خورشیدی، در توان ماکزیموم کار خواهد کرد.

بنابراین مدل MPPT گرانتر از مدل PWM می باشد.

در جدول زیر مشخصات فنی چند شارژ کنترلر نمایش داده شده است.

باتری:

آخرین جز یک سامانه خورشیدی منفصل از شبکه، منبع ذخیره سازی توان تولیدی توسط پنل  در برق خورشیدی است که همان باتری‌های قابل شارژ می‌باشد.

باتری مناسب برق خورشیدی به دو نوع لیتیمی و سرب اسیدی تقسیم می‌شوند.

البته برای یک سامانه خورشیدی مورد نیاز یک خانه از باتری‌های اسیدی استفاده می‌شود.

باتری‌های اسیدی متداول در حال حاضر از نوع ژله‌ای می‌باشند.

جدول زیر نشان دهنده طول عمر قطعات مورد استفاده می‌باشد.

سیستم برق خورشیدی خانگی و محاسبه تقریبی هزینه آن

محاسبه هزینه تامین برق خانه با استفاده از  سیستم خورشیدی

محاسبه مقدار توان سلولهای خورشیدی است با توجه به محل جغرافیایی که قرار است پنل های فتوولتاییک در آن محل نصب شوند از اهمیت قابل توجهی برخوردار است.

چراکه در موقعیت های جغرافیایی مختلف پارامترهایی همچون:

زاویه تابش آفتاب،

متوسط تابش روزانه آفتاب،

مقدار ابری بودن روزها در طول سال،

و سایر عوامل جوی و محیطی تاثیر زیادی بر طراحی پانل ها از لحاظ ظرفیتی خواهد داشت.

مهمترین پارامتری که در شرایط جغرافیایی مختلف  بر روی ظرفیت پانل ها تاثیر می‌گذارد متوسط تابش روزانه آفتاب در یک منطقه بر حسب ساعت است.

خوشبختانه از این لحاظ ایران کشوری است که بیشتر روزهای سال را آفتابی می‌گذراند و متوسط سالانه روزهای آفتابی در ایران به خصوص مناطق مرکزی بسیار بالاست.

برای محاسبه توان مورد نیاز ابتدا باید میزان مصرف انرژی خانه را بدست آورد.

این میزان بر روی قبوض برق درج شده است و هر کاربر می‌تواند از طریق قبض برق خود میانگین مصرف ماهانه خود را بدست آورد.

اما به طور میانگین برای یک خانه ۹۰ متری این مقدار به طور متوسط سالانه در حدود ۱۶۵ کیلووات ساعت در ماه یا به عبارتی در حدود ۵/۵ کیلووات ساعت در روز می‌باشد.

البته در روزهای تابستان که کولر روشن خواهد شد این مقدار بیشتر می‌شود و نوع کولر آبی یا گازی توان متفاوتی را مصرف می‌کنند.

حال اگر کاربری بخواهد از نیروی خورشیدی برای خانه خود استفاده نماید با توجه به لوازم برقی می بایست توان مصرفی روزانه خود را بدست آورد.

در ادامه جدولی توان مصرفی وسایل برقی معمول در یک خانه ۹۰ متری آورده شده است.

موارد ذکر شده نیازهای اصلی در یک ویلا یا خانه می‌باشند و به طور تقریبی محاسبه شده است.

برای برآورد هزینه سامانه خورشیدی مورد نیاز این خانه بر اساس ۳۸۰۰ وات ساعت به شرح ذیل عمل می‌شود:

طبق داده های تجربی بدست آمده از یک نیروگاه خورشیدی در تهران یک پنل خورشیدی ۲۵۰ واتی می‌تواند بین ۱۲۰۰ تا ۹۵۰ وات ساعت در روز برق تولید نماید.

بنابراین برای اینکه بتوان حداقل برق مورد نیاز یک خانه را تامین نمود باید از ۴ پنل خورشیدی ۲۵۰ واتی یا به عبارتی یک کیلووات پنل استفاده نمود.

در این حالت در روز تقریبا بین ۳۸۰۰ تا ۴۸۰۰ وات ساعت برق تولید خواهد شد.

برای شارژ کردن این برق در باتری نیاز به شارژ کنترلر مدل ۱۲ ولت – ۴۰ آمپر می‌باشد.

همچنین برای تبدیل برق ۱۲ ولتی به ۲۲۰ ولت متناوب نیاز به اینورتر یک کیلوواتی است.

میزان باتری مورد نیاز برای ذخیره شدن این میزان انرژی در باتری ۱۲ ولتی، نیاز به باتری با ظرفیت ۴۰۰ آمپر ساعت است.

بنابراین می‌توان از ۴ باتری ۱۰۰ آمپر ساعتی استفاده نمود.

در جدول زیر قیمت تجهیزات برق خورشیدی یک کیلووات مورد نیاز برای یک خانه ۹۰ متری برآورد شده است.

(برای مشاهده ی تصاویر در اندازه بزرگ روی انها کلیک کنید)

همچنین با توجه به شرایط ممکن است نیاز باشد تا پنل‌ها بر روی استندهای فلزی قرار بگیرند.

قیمت این استندها برای چهار عدد پنل ۲۵۰ واتی تقریبا ۵۰۰۰۰۰ تومان می‌شود.

هزینه نصب سیستم نیز توسط یک شرکت تقریبا ۱۰ درصد قیمت سامانه می‌شود که تقریبا برابر ۷۰۰ تا ۸۰۰ هزار تومان خواهد بود.

کلیه قیمت های ذکر شده به روز نمی باشند.

منبع: رویای انرژی پاک-برق نیوز

 

 

Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d8%a8%d8%b1%d9%82-%d8%ae%d9%88%d8%b1%d8%b4%db%8c%d8%af%db%8c-%d8%ae%d8%a7%d9%86%da%af%db%8c-%d9%88-%d9%85%d8%ad%d8%a7%d8%b3%d8%a8%d9%87-%d9%87%d8%b2%db%8c%d9%86%d9%87-%d8%a2%d9%86/

مديريت وبسايت بهروز عليخانی

باتری سیستم برق خورشیدی

index33

باطری‌  برق خورشیدی یکی از قسمت های مهم  سیستم برق خورشیدی میباشد که وظیفه ذخیره انرژی تولید شده توسط خورشید را بر عهده دارد.

باطری های خورشیدی انواع و ولتاژهای متفاوتی دارند که انتخاب باطری به نوع سیستم  برق خورشیدی وابسته است.

بعضی از سیستم های خورشیدی به باطری‌های پشتیبان که اصطلاحا بانک باطری نامیده می شوند نیاز دارند.

و برخی دیگر مستقیماً پنل‌ خورشیدی را به دستگاهی که با برق خورشیدی کار می‌کند، متصل می نمایند.

بانک‌های باطری خورشیدی، برای میزان شارژ و دشارژ مشخصی طراحی می‌شوند.

هنگام استفاده از سیستم بانک باطری باید مطمئن شوید که سایز و کیفیت باطری‌ها برای ذخیره میزان انرژی موردنیاز شما مناسب باشد.

برای این منظور بهتر است باطری هایی با سیکل عمیق را انتخاب نمایید.

صاعقه گیر آذرخش

نوع باطری مورد نیاز براساس دستگاه هایی که باید به آن متصل شوند، میزان مجاز دشارژ باطری، حداکثر جریان مجاز شارژ، تعداد سیکل شارژ و دشارژ، ولتاژ نامی باطری و ظرفیت آن تعیین می شود.

توجه به این نکته مهم است که باطری خورشیدی مثل پنل خورشیدی با دوام نیست و باید در یک محل سربسته و امن که غیرفلزی و دارای تهویه مناسب است، نگهداری شود.

باطری هایی که بطور معمول در سیستم  برق خورشیدی قابل استفاده اند :

۱- باطری لید اسید، سیلد اسید یا سرب اسید:

مناسب ترین نوع باطری برای سیستم برق خورشیدی می باشد، زیرا به دلیل استفاده مداوم از باطری در این سیستم ها، باطری انتخابی باید دارای طول عمر بالایی باشد.

به طور کلی طول عمر یک باطری براساس تعداد سیکل شارژ و دشارژ و میزان سطح دشارژ باطری تعیین می شود.

این نوع باطری با درپوش کاملا بسته، نیاز به سرویس و نگهداری ندارد که:

در سیستم  برق خورشیدی یوپی اس،

تجهیزات الکتریکی،

تجهیزات مخابراتی،

تجهیزات پزشکی،

سیستم حفاظتی،

سیستم های کنترل،

سیستم اعلام حریق،

تجهیزات برقی نیروگاهی،

لیفتراک،

روشنایی اضطراری،

تجهیزات اندازه گیری و آزمایشگاهی،

آسانسور،

درب های اتوماتیک،

دزدگیر اماکن،

تجهیزات پرتابل،

اتومبیل های اسباب بازی،

جاروشارژی،

چراغ اضطراری و غیره استفاده می شود.

۲- باطری نیکل کادمیم :

به طور معمول در سیستم هایی که نیاز به طول عمربالاتر از ۱۰ سال دارند از این نوع باطری استفاده می شود.

۳- باتری لیتیوم:

یکی دیگر از گزینه ها جهت سیستم برق خورشیدی است که از دوام بالایی برخوردار است.

 

Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d8%a8%d8%a7%d8%aa%d8%b1%db%8c-%d8%b3%db%8c%d8%b3%d8%aa%d9%85-%d8%a8%d8%b1%d9%82-%d8%ae%d9%88%d8%b1%d8%b4%db%8c%d8%af%db%8c/

مديريت وبسايت بهروز عليخانی

استانداردهای موجود جهت فضاهای قابل انفجار و اشتعال

th
thL32BCE9V

در طبقه بندی فضاهای عملیاتی صنایع از نظر آتش سوزی و انفجار دو استاندارد در سطح جهانی مطرح است که عبارتند از :

 

الف) استاندارد ملی برق آمریکا (NEC)

در این استاندارد فضاهای صنعتی بر حسب نوع مواد اتشزا ابتدا به سه رده (Class) با تعریف زیر تقسیم بندی شده است :

Class 1 : فضایی است که در آن گازهای قابل اشتعال موجود باشد مانند : تاسیسات نفتی …

NEC هریک از Classهای بالا را بر حسب احتمال آتش سوزی به دو بخش تقسیم می کند که هر کدام را یک Division می نامند.

تعریف هر Division به اختصار چنین است :

Class1Divisional1 : شامل فضاهایی است که در شرایط عادی بهره برداری از تجهیزات گازها یا بخارات قابل اشتعال در فضا پراکنده شوند.

ClassDivisional2 : شامل فضاهایی است که در شرایط عادی عاری از گازها و بخارات آتشزا بوده ولی در حالت غیر عادی به دلیل از کارافتادگی و خرابی تجهیزات گازها به فضای کار وارد شده و منطقه خطرساز می شود . فضاهای مجاور Divisional را Divisional می گویند.

ب) استاندارد بین الملی (IEC)

استاندارد IEC که در اروپا و بیشتر کشورهای جهان بکار می رود فقط شامل فضاهایی است که در آنها گازها و بخارات قابل اشتعال وجود داشته Class1 استاندارد NEC را شامل می شود و در صنایع شیمیایی و هیدروکربنی کاربر دارد.دراین استاندارد فضاها بر حسب میزان گازهای قابل اشتعال به سه Zone یا منطقه تقسیم بندی می شوند که عبارتند از :

Zone 0 : فضاهایی است که در آن گاز و هوای قابل اشتعال موجود بوده و برای مدت طولانی وجود خواهد داشت (بیش از ۱۰۰۰ ساعت در سال) این فضا در استاندارد آمریکایی Divisional1 محسوب می شود. لازم به یادآوری است که معمولا در Zone0 هیچ الکتروموتور ضد انفجار یا تجهیزات برقی نصب نمی گردد.

Zone 1 : فضاهایی است که در آن مخلوط گاز و هوا به میزان قابل اشتعال در شرایط عادی بهره برداری به طور متناوب وجود ندارد (بین ۱۰ تا ۱۰۰۰ ساعت در سال) . این فضاها نیز در Divisional1 قرار می گیرند.

Zone 2 : فضاهایی است که در شرایط عادی بهره برداری مخلوط گاز و هوا به میزان قابل اشتعال وجود نداشته و یا در صورت وجود برای مدت کوتاهی تداوم خواهد داشت (بین ۱ تا ۱۰ ساعت در سال). این فضاها در Divisional2 قرار می گیرند.

روش کد بندی براساس استاندارد آمریکایی NEC 505

در این روش به ترتیب Class فضا (Zone) علامت ضد انفجار (Ex) نوع حفاظت سیستم تعیین گروه بندی دستگاه و درج زیر گروه گازی حداکثر درجه حرارت مجاز سیستم و در انتها شماره IP آورده می شود. به عنوان مثال:

Class 1 Zone1 ExD IIC T6 IP66 نمونه ای از استاندارد آمریکایی است .

روش کد بندی بر اساس استاندارد اروپایی IEC

ابتدا در این روش علامت ضد انفجار (Ex) و سپس به ترتیب نوع حفاظت موتور گروه بندی گازی دستگاه (I’II) و تقسیم بندی آن حداکثر درجه حرارت مجاز سیستم و در انتها شماره IP آورده می شود. به عنوان مثال :

Exd II C T4 IP55 نمونه ای از استاندارد اروپایی است.

به صورت کلی مطابق استاندارد IIM اروپا’کد الکتروموتورهای ضد انفجار از ۴ بخش زیرتشکیل می گردد:

eex

توجه ۱ : عبارت EEx مشخص کننده الکتروموتورهای قابل استفاده در مناطق خطرناک انفجاری بوده و نشان دهنده ضد انفجار بودن الکتروموتور است.

توجه ۲ : حروف نشان دهنده نوع حفاظت موتور که به شرح زیر است درست بعداز EEx نوشته می شود:

EExd : در این موتورهای ضدانفجار اگر جرقه یا احتراقی صورت گیرد به هیچ وجه به خارج الکتروموتور انتشار نیافته و باعث احتراق در محیط نمی گردد. این موتورها دارای پوشش و پوسته ضخیمی بوده و وزن آنها بیشتر از مدل های ضدانفجار مشابه دیگر است.محدوده کاری این موتورها در Zone و محیط های انفجاری خطرناک می باشد.

EExde : نشان دهنده این است که علاوه بر الکتروموتور ترمینال آن ضد انفجار بوده و از امنیت بالاتری برخوردار است.

EExp : دراین الکتروموترهای ضدانفجار محیط داخلی الکتروموتور توسط هوا یا یک گاز بی اثر تحت فشار قرارگیرفته و بدین ترتیب اتمسفر خارجی جدا می شود و احتمال بروز انفجار در محیط بیرونی کاهش یافته یا از آن جلوگیری می شود.این موتورها را میتوان در حوزه کاری ۱ مورد استفاده قرار داد.

EExn : به این موتورها ضدجرقه نیز می گویند و در ساخت آنها تمهیداتی در نظر گرفته شده تا درهنگام کار در شرایط عادی و غیرعادی هیچگونه جرقه ای (که باعث احتراق اتمسفر انفجاری محیط گردد) ایجاد نشود. درجه انفجاری EExn پایین تر از EExd بوده و در حالی که در حوزه ۲ محیط های انفجاری کاربر دارد در حوزه ۱ استفاده نمی گردد.

EExe : مشابه موتورهای EExn بوده که تمهیدات سختگیرانه تری برای بهبود در شرایط کاری آنها انجام گرفته است. این موتورها نیز که در حوزه ۲ کاربرد دارند در شرایط خاص در حوزه ۱ نیز استفده می شوند.

نکته : به طور کلی الکتروموتورهای ضدانفجار از نظر امنیت به ترتیب عبارتند از :

اگر دستگاه شامل ترکیبی از انواع حفاظت باشد به جای استفاده از یک حرف بعد از عبارت EEx از چند حرف استفاده می شود که نشان دهنده حفاظت های مختلف الکتروموتور است. جدول زیر برای سهولت در استفاده از انواع کلاس حفاظتی الکتروموتورهای ضد انفجار در حوزه های کاربرد آورده شده است.

eex

نکته : الکتروموتورهای ضد انفجار بسته به قابلیت استفاده در مناطق خطرناک به دو گروه تقسیم می شوند:

الف) گروه I : موتورهایی هستند که در معادن و در محیط هایی که غبار ذغال سنگ و دیگر غبارهای قابل اشتعال در آن وجود دارد استفاده می گردند.

ب) گروه II : موتورهایی هستند که در مناطق هیدروکربنی و فضاهایی که گازهای قابل اشتعال در آن وجود دارد به کارمی روند. این گروه شامل ۳ زیر مجموعه مطابق با جدول زیر می باشند.

توجه : نوع IIC آن دارای بالاترین حفاظ ایمنی است.

EEX

نکته : از آنجایی که در تماس گازهای و بخارهایی با قابلیت بالقوه انفجار با یک سطح داغ هم می توانند باعث انفجار الکتروموتور گردند لازم است که حداکثر دمای سطح داخلی و خارجی موتورهای ضدانفجار نیز تحت کنترل قرار گرفته و دقت شود که با حفظ یک فاصله ایمنی از میزان دمای احتراق گازهای موجود در محیط بیشتر نگردد.

توجه : : استاندارد توصیه می کند که دمای الکتروموتور باید ۲۰% کمتر از دمای احتراق مخلوط گازی قابل انفجار در محیط نصب باشد. این درجه بندی را با حرف T نمایش داده و برحسب نوع استاندارد از T1-T6 تقسیم بندی می نمایند. جدول ۱۰ درجه حرارت سطح الکتروموتور بر حسب استاندارد های مختلف و طبقه بندی۱۹۹۹ با تاکید بر اهمیت شعله بین‌ها و ذکر نکات مهم فنی پیرامون آنها

هدف از تدوین و ارایه استاندارد NFPA 8502:1999 توصیه به رعایت نکات فنی در طراحی، نصب و بهره‌برداری به منظور جلوگیری از انفجار یا در خود جمع‌شدن کوره بویلراست و در این جهت حداقلهای الزامات طراحی، نصب و بهره برداری و تعمیرات بویلر و سیستم های سوخت و هوا و گاز خروجی که باید رعایت شوند در این استاندارد بیان شده است در این مقاله بدلیل اهمیت و حساسیت شعله بین ها و نقش آنها در حفاظت بویلر ها و جلوگیری از انفجار کوره پس از معرفی کلی استانداردفوق راجع به نکات فنی مربوط به انواع شعله بین بحث شده است.

انفجارات کوره:
علل اساسی انفجارات کوره بروز جرقه در زمانی که مخلوط قابل انفجار سوخت و هوا در فضای داخل کوره و یا داکتهای عبور  گاز خروجی کوره جمع شده باشد است دامنه و شدت انفجار بستگی به میزان نسبت بین سوخت و هوای موجود در مخلوط قابل احتراق (در زمان بروز جرقه ) دارد. انفجار کوره در اثر عملکرد نامناسب پرسنل بهره برداری و یا طراحی مناسب تجهیزات یا سیستم کنترل و یا اختلال در عملکرد آنها ممکن است رخ دهد بعضی از عوامل انفجار کوره بشرح ذیل است.
– بروز وقفه در تامین سوخت و هوای مشعلهای اصلی یا انر‍ژی ایگنایتور می تواند باعث فقدان شعله و جمع شدن مخلوط سوخت و هوا . جرقه با تاخیر شود.
– نشتی سوخت و جمع شدن آن در کوره و بروز جرقه در زمان مناسب
– کوشش مکرر ناموفق جهت روشن کردن یک مشعل بدون انجام عملیات پاکسازی (PURGING) مناسب که منجر به جمع شدن مخلوط سوخت و هوا شود.
– جمع شدن مخلوط سوخت و هوا در اثر فقدان شعله یا احتراق ناقص یک یا چند مشعل در حالیکه سایر مشعله بصورت نرمال روشن هستند.
– جمع شدن مخلوط قابل انفجار سوخت و هوا در هنگام شات دان یک مشعل و بروز جرقه در زمان کوشش برای استارت مجدد مشعل
دلایلی که در بالا ذکر شد بصورت نمونه و احتمالی هستند و ممکن است انفجار کوره به دلایلی غیر از این موارد رخ دهد.
علاوه بر انفجار کوره مشکل دیگری که باعث تخریب کوره می‌شود در خود جمع شدن (IMPLOSION ) است که به دلیل اهمیت موضوع اشاره ای کوتاه بدان می شود ، در شرایط زیر امکان در خود جمع شدن کوره وجود دارد.
– اختلال در عملکرد تجهیزاتی که در جریان گاز خروجی کوره نقش دارند مانند سیستم تغذیه هوا و خروجی گاز (FDF یا IDF)
– کاهش ناگهانی فشار گاز داخل کوره ناشی از کاهش سریع سوخت ورودی یا تریپ  بویلر
ترکیب این دو شرط در بسیاری از موارد باعث در خود جمع شدن کوره می شود.
لازم به ذکر است سیستم اصلی که مدیریت احتراق بویلر را به عهده دارد سیستم مدیریت مشعلها (BMS)      (BURNER  MANGEMENT SYSTEM)  است که به منظور کارکرد ایمن بویلر در زمان راه اندازی و بهره برداری نرمال و خارج شدن و افزایش کاهش بار طراحی شده است علاوه بر آن سیستم حفاظتهای بویلر نقش مهمی در جلوگیری از بروز حوادث فوق الذکر دارد و مدارات منطقی باید در سیستم BMS وحفاظت بویلر طوری طراحی شوند که از بروز حوادث مختلف از جمله انفجار و در خود جمع شدن کوره جلوگیری کنند که در استاندارد NFPA 8502:1999 بطور مشروح راجع به الزامات اساسی برای عملکرد صحیح این سیستم ها مطلب ارائه شده است یکی از تجهیزات مهم در سیستم مدیریت مشعل شعله بین است که نقش مهمی در حفاظت کوره و جلوگیری از انفجار دارد که در ادامه راجع به انواع آن و نکات فنی مرتبط بحث می‌شود.

الزامات اساسی برای سیستم مونیتورینگ و تریپ  مشعل عبارتند از:
– وضعیت ناپایداری احتراق باید به اطلاع اپراتور برسد تا اقدام مناسب بعمل آید.
–  شات دان اضطراری مشعل باید در شرایط خطرناکی که منجر به جمع شدن سوخت بدون احتراق می گردد و بصورت اتوماتیک انجام شود.

انواع شعله بین:
سه نوع کلی شعله بین وجود دارد:
۱-  شعله بین میله ای یونیزاسیون که در مشعل ایگناتور استفاده می شود.
۲-  شعله بین های تشعشعی که تشعشعات ناحیه تحت خود را می بینند و شدت نور با طیف فرکانس خاص و همچنین فرکانس فلیکر (flicker) موجود را اندازه گیری می کنند مثل شعله بین های ماورا بنفش (UV) –مادون قرمز (IR) و ترکیبی (UV/IR)
۳-  شعله بین های بصری (Visual)که از دوربین (CCTV) مدار بسته استفاده می کنند و سیگنال ویدیویی دوربین به یک واحد پردازشگر جهت آشکار سازی شعله منتقل می گردد آشکار ساز سیگنال موجود را تحلیل کرده و در صورت وجود آثار شعله خروجی مربوطه را فعال می‌کند.

شعله بین های میله ای یونیزاسیون
این شعله بین ها برای مشعل پایلوت (ایگنایتور) استفاده می شوند انر‍ژی آزاد شده ناشی از احتراق باعث می شوند که الکترونها از اتمها آزاد شده و یونهای مثبت تشکیل گردد. الکترونها سبک هستند و از شعله فاصله می گیرند. ولی یونهای مثبت سنگینتر هستند و در نزدیکی شعله باقی می مانند (شکل ۱). حال اگر دو الکترود نزدیک شعله قرار گیرند و ولتاژ DC روی الکترودها قرار گیرد در هنگام وجود شعله در اثر یونیزاسیون و الکترونها جذب الکترودهای با بار غیر همنام می شوند و جریان الکتریکی بوجود ‌‌می‌آید و با خاموش شدن شعله جریان الکتریکی نیز قطع می شود و بدین ترتیب می توان وجود یا فقدان شعله را اعلام کرد . در این روش  یک پتانسیل خطرناک وجود دارد زیرا اگر یک اتصالی ناشی از ذرات معلق موجود در محیط ایجاد شود جریان شعله یبن برقرار شده و وجود شعله اعلام می‌شود در حالیکه ممکن است شعله خاموش شده ولی جریان سوخت ادامه پیدا کند و این می تواند منجر به انفجار کوره شود. بنابراین با طراحی خاصی از شعله بین میله ای و استفاده از ولتاژ AC  میتوان از خاصیت یک سو سازی شعله استفاده کرد و در این صورت در هنگام وجود شعله جریان الکتریکی دارای مولفه DC خواهد بود و در زمانیکه اتصالی بین الکترودها ایجاد شود بدلیل فقدان شعله جریان الکتریکی که ایجاد می شود فاقد مولفه DC خواهد بود بنابراین نقطه ضعف جدی سیستم با ولتاژ DC برطرف خواهد شد.

شعله بینهای تشعشعی:

بطور کلی شعله یک پدیده الکترو مغناطیسی می‌باشد زیرا پس از تشکیل  آن طیف وسیعی از امواج الکترومغناطیسی در فرکانسهای مختلف تولید و ساطع می‌شود که شامل امواج مادون قرمز ، نور مرئی و ماورابنفش است سوختهای مختلف در حین سوختن تشعشعات مخصوص به خود را تولید می کنند و نسبت بین شدت امواج با فرکانسهای مختلف در آنها متفاوت است و یکی از پارامترهای انتخاب شعله بین مناسب برای حفاظت شعله ، نوع سوخت مورد استفاده است مثلاً در سوختهای کربنی بیشتر از شعله بین های مادون قرمز IR و در سوختهای غیر کربنی مثلاً هیدروژن ازشعله بین های ماوراء بنفش UV استفاده می‌شود در ضمن پدیده های غیر از شعله نیز می‌توانند منابع تشعشع امواج الکترومغناطیسی باشند مثل سطوح داغ داخل کوره و نور خورشید و جرقه و قوس الکتریکی جوشکاری و رعد و برق و اشعه X و غیره که می‌توانند منجر به بروز آلارمهای کاذب در سیستمهای شعله بین گردند که در تکنولوژیهای جدید برای حذف آنها تدابیر لازم اندیشیده شده است که در ادامه بطور خلاصه به آنها اشاره می‌شود.
بطور کلی سه نوع شعله بین تشعشعی وجود دارد.
۱- مادون قرمز IR
۲- ماورابنفش UV 3
۳- نوع ترکیبی UV/IR

شعله بین های مادون قرمز IR :
محدوده وسیعی از طیف فرکانسی امواج الکترومغناطیسی بین طول موج(۷۵۰nmتا(۱nm شامل امواج مادون قرمز IR می‌باشد و محدوده ای بین (۷۵۰nm تا۴۴۰۰nm ) برای آشکار سازی شعله مورد استفاده قرار می گیرد لازم به ذکر است سطوح داغ داخل کوره نیز امواج مادون قرمز در این محدوده فرکانسی را ساطع می نمایند بنابراین برای حذف امواج آنها و جلوگیری از بروز آلارم در شعله بین نیاز به تدابیر خاصی دارد. بطورکلی دو نوع شعله بین مادون قرمز داریم شعله بینهای تک فرکانسی و شعله بین های چند فرکانسی که در ذیل به آنها توضیح داده می‌شود:

شعله بین های تک فرکانس مادون قرمز:
شعله بین های تک فرکانسی یک سنسور حساس با امواج مادون قرمز با طول ۴۴۰۰nm تا۴۳۰۰nm که مربوط به شعله ناشی از سوختن سوختهای هیدروکربن است بنابراین نسبت به تشعشعات ناشی از سطوح داغ درون کوره و نور خورشید و سایر منابع تشعشعی حساس نمی‌باشد در انواع جدید شعله بین های مادون قرمز دامنه(Intensity) و فرکانس (Flicker) امواج مادون قرمز اندازه گیری می‌شود و با توجه به میزان آنها وجود یا فقدان شعله اعلام می‌شود لازم به ذکر است در اثر واکنشهای شیمیایی حین سوختن مواد هیدروکربنی انفجارات کوچکی رخ می‌دهد که منجر به ایجاد فرکانس فلیکر می‌شود (O~ 200Hz ) و امواج مادون قرمز ناشی از سطوح داغ و سایر منابع تشعشعی فاقد این فرکانس فلیکر هستند بنابراین برای تشخیص شعله از این پارامتر همراه با شدت امواج مادون قرمزاستفاده می‌شود.

۲-شعله بین های مادون قرمز چند فرکانس:
سنسورهای مادون قرمز نسبت به تشعشعات با طول موج بیشتر از۱۱۰۰nmحساسیت دارند که معمولاً ناشی از حرارت شعله یا سطوح داغ داخل کوره می‌باشد. محدوده فرکانسی۴۳۰۰ ~۴۴۰۰   مربوط به فرکانس رزونانس مولکولهای گاز کربنییک(CO2) است که در هنگام سوختن سوختهای  هیدروکربنی تشعشعات با این طول موج ساطع می شود در شعله بین های مادون قرمز چند فرکانس از دو یا سه سنسور استفاده می شودمثلاً سنسور S1 تشعشعات با طول موج ‌۱۱۰۰nm~4100nmرا دریافت می کند و سنسور S2 تشعشعات یا طول موج nm 4300nm ~ 4400 را (مربوط به CO2) جذب و مدارات الکترونیکی نسبت بین این دامنه ولتاژ ناشی از سنسور S1 ,S2 را اندازه گیری می‌کنند . میزان انرژی ناشی از سنسور S2 (CO2) می بایست بسیار بیشتر از S1  باشد تا وجود شعله ناشی  از سوختهای هیدروکربنی تایید شود چون در غیر اینصورت تشعشعات مادون قرمز دریافتی ناشی از سطوح داخل کوره و شعله خاموش است البته این روش در کل حساسیت شعله را کم می‌کند و در عوض دقت آنرا افزایش می دهد

شعله بین های تشعشعی ماورابنفش (UV)
سنسور شعله بین های ماورا بنفش قادر به جذب انرژی تشعشعات در محدوده فرکانس با طول موج ۱۸۵nm ~260nm است.لازم به ذکر است تشعشعات UV خورشید دارای طول موج ۲۸۰nm است و در سنسور های دقیق این طول موج حذف می‌شود بنابراین آلارم کاذب نخواهیم داشت ولی در سنسورهای ارزان قیمت با پهنای فرکانس غیر دقیق امکان جذب انرژی نور خورشید و بروز خطا وجود دارد. آشکار سازهای UV به اکثر شعله های ناشی از سوختهای هیدروکربنی (مخصوصاً گاز ) و هیدروژن و غیره حساس هستند و بطور وسیع مورد استفاده قرار می‌گیرند ولی در مقابل نور ناشی از عوامل شعله مثل رعد و برق و اشعه X و جرقه و قوس الکتریکی جوشکاری حساس هستند و در مورد مشعلهای نیروگاهی در سوخت گاز مورد استفاده قرار می گیرند و حساسیت مناسبی دارند.
شعله بین های تشعشعی ترکیبی (IR/UV)
این نوع شعله بین ها دارای یک سنسور IR و یک سنسور UV می باشند که بطور مستقل عمل می‌کنند ولی دارای مدارات الکترونیک و قابلیت های مناسبی برای حذف آلارمهای کاذب هستند و زمان پاسخ دهی سریعی دارند ولی در مقابل آلودگیهای ناشی از روغن و بخارات آب نقطه ضعف دارنداین شعله بین برای تشعشع آتش ناشی از سوختهای هیدروکربنی در جائیکه سایر منابع تشعشعی مثل سطوح داغ و اشعه X و منابع الکتریکی وجود دارد مناسب می باشد.

شعله بین های بصری(visual)
شعله بین های بصری از جدیدترین تکنولوژی در تشخیص شعله استفاده می کنند. در این شعله بینها از تکنیکهای پردازش تصویری با استفاده از دوربین مدار بسته CCTV و الگوریتمهای پیشرفته استفاده شده است و بر اساس این الگوریتمها تصاویر زنده ویدیویی پردازش شده  و مشخصات شعله موجود تفسیر می‌شود. با توجه به اینکه این سیستم از تصاویر ناشی از نور نامرئی استفاده می کند تشعشعات مادون قرمز ناشی از سطوح داغ داخل کوره تاثیری روی این سیستم ندارد ضمناً وجود ذرات آب روی لنز دوربین که عملکرد شعله بین های مادون قرمز را مختل می کند نیز بی تاثیر است زیرا نور می تواند از آب عبور کند در حالیکه امواج مادون قرمز در آب جذب می‌شود از معایب این روش این است که فقط شعله را آشکار می کند و به آتشهای بدون شعله قابل توجه حساسیتی ندارد ضمناً شعله مشعلها بصورت ویدیوئی قابل نمایش در مونیتورهای اتاق فرمان است که به اپراتورها در عملکرد صحیح بهره برداری از نیروگاه کمک کند.

انتخاب شعله بین
برای انتخاب شعله بین باید موارد ذیل مد نظر قرار گیرد.
۱-  نوع سوخت مصرفی مشعل (مازوت، زغال سنگ، گازوئیل، گاز و …)
۲-  نحوه آرایش نصب مشعلها در کوره (نصب در دیواره یا در گوشه)
۳-  کلاس مشعلهای پایلوت (جرقه زن)

نوع سوخت:
تمام شعله های ناشی از سوختن هیدروکربن اشعه ماورابنفش و مادون قرمز تولید کنند برای سوختهای سبک مثل گاز و گازوئیل شعله بین UV مناسب است ولی در سوختهای سنگین مثل مازوت بدلیل وجود ذرات هیدروکربن نسوخته اشعه UV جذب می‌شود ولی اشعه IR از بین ذرات عبور می‌کند بنابراین شعله بین های IR برای سوخت مازوت مناسبتر هستند.

آرایش مشعلها:
بطور کلی دو نوع آرایش نصب مشعل در کوره بویلرهای نیروگاهی وجود دارد
۱- آرایش نصب مشعل در دیوار
۲- آرایش نصب مشعل در گوشه
در نوع نصب مشعل در دیوار برای هر مشعل یک شعله بین IR و یک شعله بین UV نصب می‌شود.
در نوع نصب مشعل در گوشه علاوه بر نصب شعله بین برای هر مشعل باید شعله بین های مخصوص نظارت گوی آتش(fireball) نیز نصب گردد چون پس از تشکیل گوی آتش در داخل کوره هر گونه ناپایداری نشانه بروز مشکل در سیستم احتراق است.
۳- کلاس مشعلها:
بطور کلی کلاس ۱و۲و۳ برای مشعلهای جرقه زن در استاندارد NFPA85.2  تعریف شده است که بطور مشروح در استاندارد فوق آورده شده است.پس از انتخاب نوع شعله بین (UVیاIR) برای خرید و نصب شعله بین باید موارد ذیل را در نظر بگیریم.
۱) باند فرکانسی: باند فرکانسی وسیع باعث ایجاد آلارمهای کاذب می‌شود.
۲) رنج: در چه رنج فرکانس باید شعله آشکار شود.
۳) زاویه دید: شعله در چه فاصله ای و یا چه زاویه ای باید آشکار شود.
۴) مخروط دید: مخروطی ناقص با زاویه ای فضایی خاص که باید موقع نصب شعله بین در نظر گرفته شود.
۵) یکپارچگی نوری: آیا امکان تنظیم لنز وجود دارد.
۶) قابلیت پشتیبانی توسط سازنده
۷) منطقه خطرناک (HAZARD Zone) : محلی که شعله بین نصب می‌شود از نظر امکان انفجار در چه ناحیه ای از نواحی قابل انفجار قرار می گیرد.
۸) نشان دهنده: آیا آشکار ساز دارای نشان دهنده وضعیت روی بدنه خود است.
۹) آیا بروز عیب می‌تواند مانع ارسال سیگنال آلارم شود
۱۰) آیا شعله بین دارای هیتر برای جلوگیری
۱۱) آیا شعله بین مدارات متمایز کننده تشعشعات جسم داغ درون کوره از تشعشعات ناشی از شعله است.
لازم به ذکر است اخیراً پیشرفتهای بسیاری در زمینه تکنولوژی ساخت شعله بین ها حاصل شده است و قابلیت آنها در مقابل مدلهای قدیمی بسیار بالا رفته است از جمله مصونیت در مقابل عیب (fail Sale) و امکان خود آزمایی (Self Mointoring) با استفاده از دو مدار الکترونیک که همزمان سیگنال ورودی سنسورها را دریافت می‌کنند و وضعیت دیگر را هر لحظه چک می‌کنند.
بدین ترتیب سطح یکپارچگی ایمنی سیستم
(Safety integrity level) را بهبود داده اند. مبحث SIL در استاندارد IEC 61508  مطرح شده است و برای شناخت آن از مراجعی معرفی شده در انتهای مقاله توصیه می‌شود.
لازم به ذکر است بجز استاندارد NFPA 8502:1999 و پیش نویس استاندارد توانیرسایر مراجع معرفی شده در این مقاله بطور رایگان قابل دانلود و مطالعه است. امید است مطالب مطروحه برای همکاران گرامی سودمند باشد.

منبع:صنعت نیرو

Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d8%a7%d8%b3%d8%aa%d8%a7%d9%86%d8%af%d8%a7%d8%b1%d8%af%d9%87%d8%a7%db%8c-%d9%85%d9%88%d8%ac%d9%88%d8%af-%d8%ac%d9%87%d8%aa-%d9%81%d8%b6%d8%a7%d9%87%d8%a7%db%8c-%d9%82%d8%a7%d8%a8%d9%84-%d8%a7%d9%86/

مديريت وبسايت بهروز عليخانی

نیروگاه های(با انرژی های تجدید پذیر) در حال بهره برداری

images38

نیروگاه های در حال بهره برداری بخش خصوصی | سازمان انرژیهای نو ایران (سانا) .fancybox-margin{margin-right:0px;}

تاریخ به روز رسانی : ۱۳۹۵/۱۱/۱۹

 

جداول مربوط به نیروگاه های در حال بهره برداری بخش خصوصی که دارای قرارداد خرید تضمینی برق با سانا هستند به شرح زیر ارائه میگردند.

 

جدول ۱) مشخصات نیروگاههای بادی در حال بهره برداری(انرژی تجدید پذیر)

ردیف نام شرکت و پروژه ظرفیت

MW

محل احداث آدرس و شماره تلفن شرکت تاریخ شروع بهره برداری توضیحات
۱ شرکت مدیریت پروژه های نیروگاهی- مپنا ۵ قزوین – تاکستان کهک ۱ بلوار میرداماد – نبش خیابان کجور – پلاک ۲۳۱

تلفن ۲ – ۸۱۹۸۱۰۰۱

مرداد ماه ۱۳۹۳
۲ ۲۰ قزوین – تاکستان کهک ۲ بهمن ماه ۱۳۹۳
۳ بهین ارتباط مهر  

۱,۵

خراسان رضوی-  خواف سعادت آباد – خیابان علامه طباطبائی جنوبی – کوچه شهید حق طلب غربی  -شماره ۳۱ – تلفن ۸۱۷۰۴۳۰۰ ۲۱/۰۱/۱۳۹۲
۴ شرکت تولید نیروی برق سبز بینالود ۲۸,۴ خراسان رضوی – نیشابور مشهد – کیلومتر ۵۵ جاده مشهد – نیشابور تلفن  ۰۵۱۲۳۵۶۳۵۷۵ مهر ۱۳۸۹ تاریخ واگذاری به بخش خصوصی
۵ شرکت تولید و توسعه نیروی برق سبز دیزباد ۴ خراسان رضوی – نیشابور خراسان رضوی -کیلومتر ۵۵ جاده مشهد – نیشابور تلفن

۰۵۱۳۳۵۶۳۵۷۷

بهمن ۱۳۹۴
۶ شرکت توسعه و احداث نیروگاههای بادی توان باد ۰,۶۶ خراسان رضوی-  خواف تهران – ضلع شمالی بلوار میرداماد – بین پمپ بنزین و شمس تبریزی – پلاک ۱۸۵

تلفکس:۲۶۴۰۱۴۰۳ و

۲۶۴۰۱۴۱۰

مهر ۱۳۹۴
جمع کل ۵۹,۵۶

 

جدول ۲) مشخصات نیروگاههای خورشیدی در حال بهره برداری(برق خورشیدی)-(انرژی تجدید پذیر)

ردیف نام شرکت و پروژه ظرفیت

MW

محل احداث آدرس و شماره تلفن شرکت تاریخ شروع بهره برداری توضیحات
۱ آترین پارسیان ۰,۵۱۴ بیدگنه- ملارد شهرک قدس- فاز ۱ خیابان گلستان جنوبی – روبروی مسجدالنبی – ساختمان زمرد طبقه ۴ تلفن ۸۸۳۷۴۲۰۶ تلفن ۲-۸۱۹۸۱۰۰۱ خردادماه ۱۳۹۳
۲ پاک بنا ۰,۲۲۸ قم تهران – خیابان فردوسی – خیابان نوفل لوشاتو – خیابان بابی ساندرز – پلاک ۴۲ – طبقه اول

تلفن:

۳-۶۶۷۴۴۸۰۱

مهر ماه ۱۳۹۵
۳ آفتاب ماد راه ابریشم ۷ همدان – قرخلر تهران – بلوار آیت الله کاشانی – خیابان محرابی – نبش نهم – پلاک ۸ – واحد ۱۴

تلفن:

۴۴۱۴۰۹۳۹

دی ماه ۱۳۹۵
۴ ۷ همدان – آق بولاغ
جمع کل ۱۴,۷۴۲

 

جدول ۳) : نیروگاههای زیست توده در حال بهره برداری(انرژی تجدید پذیر)

ردیف نام شرکت و پروژه ظرفیت

MW

محل احداث آدرس و شماره تلفن شرکت تاریخ شروع بهره برداری توضیحات
۱ سازمان بازیافت و تبدیل مواد شهرداری مشهد ۰,۶ خراسان رضوی- مشهد مشهد- بلوار آزادی – نبش آزادی۲۱

تلفن ۰۵۱۱۶۰۷۷۱۲۱

۱۰/۰۶/۱۳۸۸
۲ گروه صنعتی نیرو سابین آریا ۱,۰۶ فارس – شیراز خیابان احمد قصیر – خیابان پنجم –شماره ۱۵ – طبقه سوم – واحد ۱۳ تلفن ۸۸۷۰۳۳۱۳ شهریورماه ۱۳۸۸
۳ بازیافت تیم کیان – سازمان مدیریت پسماندتهران ۱,۹ تهران – آبعلی خیابان شهید رجایی – انتهای ۱۳ آبان –صالح آبادشرقی تلفن ۵۵۵۳۰۱۳ الی ۹ دارای قرارداد ماده ۱۹
۴ شرکت آب و فاضلاب تهران ۴ تهران – ری خیابان دکتر بهشتی – خیابان اندیشه –نبش اندیشه ۶ – پلاک۱۴تلفن ۸۸۴۹۵۹۶۱ الی ۳ آبان ماه ۱۳۸۹
۵ تدبیر توسعه سلامت ۳ تهران – کهریزک شهرک غرب – خیابان ایوانک -خیابان سیمای ایران – کوچه یازدهم -نبش گذر اسفند -پلاک ۲ واحد ۵ بهمن ۱۳۹۴
جمع کل ۱۰,۵۶

 

جدول ۴) : نیروگاههای برقآبی کوچک در حال بهره برداری(انرژی تجدید پذیر)

ردیف نام شرکت و پروژه ظرفیت

MW

محل احداث آدرس و شماره تلفن شرکت تاریخ شروع بهره برداری توضیحات
۱ مدیریت توسعه انرژی مشهد ۰,۴۴ خراسان رضوی- مشهد مشهد – بلوار پیروزی –بین پیروزی ۴۰ و ۴۲ پلاک  – طبقه همکف – واحد ۱ تلفن ۰۵۱۱۸۵۹۸۶۷۷ ۰۱/۰۱/۱۳۹۳
۲ پارسیان نانو دانش ۰,۲۴ مرکزی اراک تهران – شهرک غرب – بلوار خوردین – کوچه توحید چهارم – پلاک ۳۰ تلفن ۲۲۰۶۰۸۱۳ ۱۳۹۴
۳ پردیسان سازه طراحان ۰,۱۷ لرستان – بروجرد تهران – بزرگراه اشرفی اصفهانی گلستان ۱۹ پلاک ۶ تلفن ۴۴۰۴۴۳۵۷ فروردین ۱۳۹۵
۴ شرکت فراب ۱۰ کردستان تهران – خیابان ولیعصر – بالاتر از میدان ولیعصر – خیابان شهید شهامتی – شماره ۴۱ فروردین ۹۵
جمع کل ۱۰,۸۵

منبع:سازمان انرژیهای نو ایران (سانا)

Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d9%86%db%8c%d8%b1%d9%88%da%af%d8%a7%d9%87-%d9%87%d8%a7%db%8c%d8%a8%d8%a7-%d8%a7%d9%86%d8%b1%da%98%db%8c-%d9%87%d8%a7%db%8c-%d8%aa%d8%ac%d8%af%db%8c%d8%af-%d9%be%d8%b0%db%8c%d8%b1-%d8%af%d8%b1/

مديريت وبسايت بهروز عليخانی

یو پی اس – دندانپزشکی

bihoushi5 (1)

مقدمه:

یو پی اس برای تجهیزات پزشکی و دندانپزشکی

برق شهر دارای نوسانات ولتاژ متفاوتی است که این نوسانات می توانند برای دستگاه های الکتریکی و الکترونیکی مضر باشند.

به طوریکه حتی باعث آسیب دیدن جدی دستگاه ها می شوند.

این امر در تجهیزات حساسی همچون تجهیزات پزشکی و دندانپزشکی بیشتر مشاهده می شود.

Whad

صاعقه گیر آذرخش

قطع برق یکی از عوامل مهم ایجاد وقفه و تاخیر در فعالیت های کلینیک ها و مطلب های پزشکی مخصوصا دندانپزشکی است.

از آنجایی که اکثر تجهیزات دندانپزشکی از جمله:

یونیت ،

کمپرسور ،

آمالگاماتور ،

اتوکلاو ،

ساکشن و …

با قطع برق کارآیی خود را از دست داده و موجب توقف کار دندانپزشک می گردند.

برای جلوگیری از این مشکل استفاده از یک منبع ذخیره برق که دارای استابلایزر برای جلوگیری از نوسانات ولتاژ هم باشد بسیار ضروری است.

صاعقه گیر آذرخش

یو پی اس با ذخیره برق در زمان روشنایی ، توانایی تامین انرژی مورد نیاز برای تمامی تجهیزات ضروری دندانپزشکی در زمان قطعی را دارند.

یو پی اس علاوه بر تامین برق در زمان خاموشی ، با فیلتر کردن نوسانات موجود در برق شهری ( که یکی از علت های اصلی آسیب دیدن دستگاه ها است ) باعث افزایش طول عمر تجهیزات پزشکی میشود.

و آنان را در مقابل خطرات ناشی از شوک های ناشی از تغییرات ناگهانی ولتاژ و جریان ، محافظت می کند.

برای اینکه بتوان از یک یو پی اس در مرکزی استفاده کرد نیاز است تا توان مصرفی تجهیزات و دستگاه های برقی که قرار است به یوپی اس متصل شوند را برآورد کرد.

حال برای یک مطب دندانپزشکی که در زمان قطع برق نیاز به  فعالیت دستگاههای یونیت ، کمپرسور و آمالگاماتور  را  دارد می توان از یک یو پی اس  ۱۰KVA استفاده نمود.

( معمولا دستگاه های ضروری و مهم که قرار است هنگام قطعی برق حتما کار کنند را به UPS متصل می کنند ) .

تعداد باتریها هم بر اساس زمان قطعی برق قابل محاسبه میباشد.

سیستم یو پی اس در دندانپزشکی.

یو پی اس با بانک باتری سیلد اسید جهت یونیت دندانپزشکی.

کارایی بالای یو پی اس در یونیت دندانپزشکی.

صاعقه گیر آذرخش

 

Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%db%8c%d9%88-%d9%be%db%8c-%d8%a7%d8%b3-%d8%af%d9%86%d8%af%d8%a7%d9%86%d9%be%d8%b2%d8%b4%da%a9%db%8c/

مديريت وبسايت بهروز عليخانی

افزایش طول عمر یو پی اس

افزایش طول عمر یو پی اس

صاعقه گیر آذرخش

یوپی‌اس یا منبع تغذیهٔ بدون وقفه وسیله‌ای است که در کنار وسیله برقی یا درون جعبه رایانه نصب می‌شود.

و هنگام قطع یا تغییرات شدید ولتاژ ورودی، امکان ادامهٔ کار در حالت عادی را برای مصرف‌کننده فراهم می‌کند.

وظایف اصلی یو پی اس:

  • تأمین توان الکتریکی بدون وقفه

  • جلوگیری از اختلالات و نوسان برق

  • ثابت نگه داشتن سطح ولتاژ و فرکانس

در زمانی که برق دچار نوسانات ناگهانی می‌شود، سیستم UPS باعث جلوگیری از آسیب رسیدن به سیستم‌های الکترونیکی وارد مدار می‌شود.

و در برابر تغییر ولتاژ و قطعی برق از آن‌ها محافظت می‌کند.

هدف اصلی یک دستگاه یو پی اس تهیه یک منبع بدون وقفه انرژی برای تجهیزاتی است که از آن محافظت می‌کند.


برای نگهداری صحیح و افزایش طول عمر یو پی اس چه نکاتی را باید رعایت نمود؟

رعایت نکات زیر موجب می گردد تا یو پی اس شما بیشتر عمر کند :

۱- انتخاب توان بالاتر از نیاز باعث می شود که یو پی اس (UPS) در حداکثر توان خود کار نکرده منجر به افزایش طول عمر آن می شود . (نحوه انتخاب یو پی اس )

۲- یو پی اس آنلاین به دلیل کار کردن دایمی کلیه قطعات دارای فرسودگی بیشتر است .

لذا در صورت برآورده شدن نیاز و یا کم بودن توان مصرفی بهتر است از نوع یو پیاس آفلاین یا یو یی اس لاین اینترکتیو (بادر تظر گرفتن شرایط دیگر)استفاده شود.

این کار منجر به کاهش هزینه نیز می گردد.

۳- دما وشرایط کاری مناسب مطابق با کاتالوگ دستگاه.

۴-چک آپ دوره ای : بررسی دوره ای نیز می تواند به طول عمر یوپی اس کمک نماید .

۵-حداقل استفاده از بارهای الکترو موتوری هم توان دستگاه یو پی اس

۶- جلوگیری از دشارژ عمیق باتری یو پی اس

 

Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d8%a7%d9%81%d8%b2%d8%a7%db%8c%d8%b4-%d8%b7%d9%88%d9%84-%d8%b9%d9%85%d8%b1-%db%8c%d9%88-%d9%be%db%8c-%d8%a7%d8%b3/

مديريت وبسايت بهروز عليخانی

ساختمان هوشمند(معرفی کتاب)

انتشار کتاب «ساختمان هوشمند» توسط  شرکت توزیع برق مشهد:

به گزارش برق نیوز به نقل از دفتر روابط عمومی، کتاب ساختمان هوشمند در ۲۴۸ صفحه و به صورت تمام رنگی و در قطع وزیری با شمارگان ۱۵۰۰ نسخه به چاپ رسیده است.

این اثر نفیس در ۱۹ فصل تهیه شده و به مباحثی همچون سیستم های مدیریت انرژی، زیرساخت های هوشمندسازی سیستم های اطلاع رسانی دیجیتال، سرمایش و گرمایش و دیگر بخش های متنوع در حوزه ساختمان می پردازد.

یکی از ویژگی های این کتاب که در فصل ۱۸ به آن اشاره شده، نتایج بازدیدهای میدانی از پروژه های مدرن ساختمانی در کشورهای پیشرو در حوزه هوشمندسازی، در کنار تجربیات حاصل از اجرای پروژه های هوشمند سازی در سطح شرکت توزیع برق مشهد است.

در بخشی از مقدمه این کتاب که به قلم مهندس سعیدی مدیرعامل شرکت توزیع برق مشهد به رشته تحریر درآمده می خوانیم: بدون تردید آن رزوی که هوشمندی سیستم ها در تمام ارکان زندگی بشر ریشه بدواند، دیر نیست و بسیار سریع از آنچه فکر می کنیم می توانیم به آن بشارت دهیم.

ساختمان هوشمندخانه هوشمنداسمارت هوم—-bms—–smart homeاپارتمان هوشمند—-بی ام اس

منبع:برق نیوز

Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d8%b3%d8%a7%d8%ae%d8%aa%d9%85%d8%a7%d9%86-%d9%87%d9%88%d8%b4%d9%85%d9%86%d8%af%d9%85%d8%b9%d8%b1%d9%81%db%8c-%da%a9%d8%aa%d8%a7%d8%a8/

مديريت وبسايت بهروز عليخانی

انرژی های تجدید پذیر(زیست توده سوز)

انرژی های تجدید پذیر(زیست توده سوز)

 

طراحی و ساخت بخاری زیست توده سوز در پژوهشگاه نیرو:

به گزارش برق نیوز، کارشناس گروه انرژی‌های تجدیدپذیر پژوهشگاه نیرو با بیان اینکه راندمان احتراق بخاری سنتی ۱۰درصد است گفت:

این در حالیست که راندمان حرارتی بخاری زیست توده‌سوز تا ۹۰ درصد است.

مهدی رضایی کارشناس گروه انرژی‌های تجدیدپذیر پژوهشگاه نیرو از طراحی و ساخت بخاری زیست توده سوز در پژوهشگاه نیرو خبر داد و گفت:

تامین انرژی از زائدات چوبی و کشاورزی یکی از اهداف اصلی طراحی و ساخت این دستگاه بود از آنجا که بسیاری  از مناطق کشور به منظور  تامین انرژی و سیستم گرمایش از هیزم و چوب درختان استفاده می‌شود و حتی مناطقی به دلیل اینکه دسترسی به شبکه گاز ندارند از پلت استفاده می‌کنند.

بنابراین در این مناطق که منابع مناسب چوبی و زائدات کشاورزی در دسترس است می توان از این بخاری بهره برد.

البته این نوع بخاری در همه نقاط کاربرد دارد اما در اختیار داشتن سوخت مناسب اهمیت دارد.

کارشناس گروه انرژیهای تجدیدپذیر با تاکید براینکه این بخاری کاملا خودکار است، گفت:

در محفظه سوخت آن فلرهایی قرار گرفته و از طریق مارپیچی عمل تغذیه به بخاری انجام می گیرد.

همچنین فن‌هایی در بخاری تعبیه شده که راندمان را افزایش می دهد به طوری که می‌توان با مقدار سوخت کمتر، انرژی بیشتری را به دست آورد.

مجری طرح درباره مزیت این بخاری نسبت به بخاری معمولی اظهار کرد:

راندمان حرارتی بالا و تولید آلودگی کمتر از مزایای این بخاری است که طراحی و ساخت آن برای نخستین بار در کشور انجام شده است.

وی ادامه داد:

بعد از طراحی و ساخت برای اینکه عملکرد این سیستم را دقیق ارزیابی کنیم این دستگاه را با نمونه‌های مشابه کشور اتریش و چین که خریداری شده تست کردیم.

بخاری اتریشی یکی از برندهای معروف پلت‌سوز بود و بخاری چین از کیفیت بالاتری برخوردار نبود ولی تولید داخلی پژوهشگاه نیرو همتراز با بخاری اتریشی بود.

مجری طرح اظهار کرد:

مراحل طراحی و ساخت و تست را در مجموعه پژوهشگاه نیرو توسط آزمایشگاه مرجع انجام دادیم و هم‌اکنون مراحل تست بلندمدت را طی می‌کند اگر مراحل تست را با موفقیت پشت‌سر بگذارد.

این محصول را به مرحله تجاری ‌سازی خواهیم رساند تا با واگذاری دانش فنی آن مرحله تولید انبوه آغاز گردد.

وی در خصوص تامین سوخت این بخاری گفت:

در حال حاضر در کشور تنها یک شرکت است که با هدف صادرات پلت یا سوخت مورد نیاز را تولید می‌کند.

رضایی افزود:

این بخاری قابلیت این را دارد که یک فضای ۵۰ مترمربع را گرم کند حتی با کانال‌کشی  می‌توان به تمام اتاقها به صورت یکنواخت گرم کنیم علاوه براین موضوع نکته قابل توجه این است که آب‌گرم را نیز تامین می‌کند.

کارشناس گروه انرژیهای تجدیدپذیر با بیان اینکه راندمان احتراق بخاری سنتی ۱۰ درصد است گفت:

این در حالیست که راندمان حرارتی بخاری زیست توده تا ۹۰ درصد است.

و یکی از مزایای اجرای این طرح همین بالا بودن راندمان این بخاری است.

منبع: برق نیوز

 

Permanent link to this article: http://peg-co.com/home/%d8%a7%d9%86%d8%b1%da%98%db%8c-%d9%87%d8%a7%db%8c-%d8%aa%d8%ac%d8%af%db%8c%d8%af-%d9%be%d8%b0%db%8c%d8%b1%d8%b2%db%8c%d8%b3%d8%aa-%d8%aa%d9%88%d8%af%d9%87-%d8%b3%d9%88%d8%b2/

« نوشته‌های قدیمی‌تر

نوشته‌های جدیدتر »