مقاله بررسی کشف و گسترش انرژی هسته‌ای در 27 صفحه ورد قابل ویرایش

مقدمة تاریخی

داستان کشف و گسترش انرژی هسته‌ای، که در مفهوم این پژوهش انرژی‌ای است که در اثر شکافت اوارنیم و احتمالاً عناصر سنگین دیگر آزاد می‌شود، به سال 1311/1932، که چادویک در آزمایشگاه کاوندیش، واقع در کمبریج، نوترون را شناسایی کرد، بر می‌گردد.

این کشف از چند نظر دارای اهمیت بود. اولاً، تشریح ساختار اتم به شکل قابل قبول‌تری امکان پذیر شد و نشان داده شد که هر عنصر بخصوص ممکن است چندین ایزوتوپ مختلف، یعنی گونه‌های مختلفی که تعداد نوترون‌های آنها فرق می‌کند، داشته باشد. ثانیاً، نوترون ذرة جدیدی بود که برای بمباران هستة اتم و ایجاد واکنشهای مصنوعی در اختیار دانشمندان فیزیک اتمی قرار می‌گرفت. در سالهای قبل از آن، دانشمندان برای این منظور از ذرات پروتون و آلفا (هستة عنصر هلیم) استفاده می‌کردند، اما بلافاصله بعد از کشف نوترون این دانشمندان، بخصوص دانشمند ایتالیایی فرمی که در رم کار می‌کرد، دریافتند که این ذره به علت بی‌بار بودن (برخلاف پروتون و ذرة آلفا) آسان‌تر به درون سد پتاسیل هستة اتم نفوذ کرده با آن برهم کنش می‌کند.

چند سال بعد، فرمی و همکارانش در رم عناصر طبیعی زیادی را با نوترون بمباران کردند و فرآورده‌های واکنشهای حاصل را مورد مطالعه قرار دادند. در بسیاری موارد فرمی دریافت که ایزوتوپ‌های پرتوازی عنصر اصلی تولید می‌شدند، و وقتی این ایزوتوپ‌ها  وا می‌پاشیدند عناصر دیگری، کمی سنگین‌تر از عناصر اصلی است، تولید می‌شدند. با این روش اورانیم، سنگین‌ترین عنصر طبیعی، در اثر بمباران با نوترون به عناصر سنگین‌تر فرا اوارنیم، که به صورت طبیعی روی زمین یافت نمی‌شدند، تبدیل شد. در این برهه، فرمی دو کشف بزرگ دیگر هم صورت داد، یکی اینکه نوترون‌های کم انرژی بطور کلی برای تولید واکنشهای هسته‌ای مؤثرند از نوترون‌های پر انرژی هستند، و دیگر

اینکه مؤثرترین راه کند کردن نوترون‌های پر انرژی پراکندگیهای متوالی آنها از عناصر سبک مثل هیدروژن در ترکیباتی مثل آب و پارافین است. نقش مهم این دو کشف در گسترش انرژی هسته‌ای در سالهای بعد به ثبوت رسید.

آزمایشهای فرمی روی اورانیم توسط دو شیمیدان آلمانی به نامهای هان و استراسمن تکرار شد. این دو نفر در سال 1317/1938 کشف کردند که یکی از فراورده‌های برهم کنش نوترون با اورانیم، باریم است که عنصری است در میانة جدول تناوبی. ظاهراً واکنشی رخ داده بود که در آن هستة سنگین اورانیوم، در اثر بمباران با نوترون، به دو هستة با جرم متوسط تقسیم شده بود. دو فیزیکدان، به نامهای مایتنر و فریش، با شنیدن خبر این کشف و بر مبنی مدل قطره ـ مایعی هستة اتم توضیحی برای این فرایند پیدا و محاسبه کردند که انرژی بسیار زیادی (خیلی بیش از آنچه که در فرایندهای شناخته شدة پیش از آن دیده شده بود) از این فرایند که نام شکافت بر آن گذاشته شد آزاد می‌شود.

جلوه‌های مهم دیگری از شکافت در ماههای بعد کشف شد. ژولیو و همکاران او در فرانسه نشان دادند که در فرایند شکافت چند نوترون هم گسیل می‌شود، و بعداً معلوم شد که این نوترون‌ها انرژی خیلی بالایی دارند. به این ترتیب این امکان وجود داشت که فرایند شکافت، که با یک نوترون آغاز می‌شد و دو یا سه نوترون تولید می‌کرد، در صورت بروز شکافت دیگری توسط این نوترون‌های جدید، ادامه پیدا کند. زنجیره ـ واکنش خود ـ نگهداری که به این ترتیب ایجاد می‌شد قادر بود مقدار فوق‌العاده زیادی انرژی ایجاد کند.

دو نوع واکنش زنجیره‌یا شکافت متمایز در پیش رو بود: یکی آنکه فرایند شکافت با آهنگ پایا و کنترل شده‌ای انجام می‌شد و به صورت پایا و پیوسته‌ای انرژی آزاد می‌کرد؛ و دیگر اینکه آهنگ شکافت به حدی سریع و کنترل نشده می‌بود که، واقعاً، یک انفجار هسته‌ای با توان تخریب خیلی زیاد تولید می‌کرد. با این همه، پیش از اینکه این ایده‌ها می‌توانستند به واقعیت حتی نزدیک بشوند، مجهولات و مشکلات زیادی باید حل می‌شد. در میان این مجهولات، سطح مقطع شکافت اوارنیم 235 (میزان احتمال انجام این نوع واکنش) بود، و تا این کمیت مشخص نمی‌شد هیچ راهی وجود نداشت که بگوییم آیا واکنش زنجیره‌ای ممکن هست یا خیر، و اگر امکان داشت جرم بحرانی اورانیم لازم چه مقدار بود. همچنین معلوم شده بود که برای دستیابی به یک واکنش زنجیره‌ای در انواع مشخصی از سیستم‌هایی که برای تولید پایا و پیوستة انرژی طراحی می‌شدند لازم بود انرژی نوترون‌هایی که توسط شکافت تولید می‌شدند به مشخص نمی‌شد هیچ راهی وجود نداشت که بگوییم آیا واکنش زنجیره‌ای ممکن هست یا خیر، و اگر امکان داشت جرم بحرانی اورانیم لازم چه مقدار بود. همچنین معلوم شده بود که برای دستیابی به یک واکنش زنجیره‌ای در انواع مشخصی از سیستم‌هایی که برای تولید پایا و پیوستة انرژی طراحی می‌شدند لازم بود انرژی نوترون‌هایی که توسط شکافت تولید می‌شدند به انرژی‌های خیلی پایین‌تری کاهش می‌یافتند تا، همان طور که فرمی نشان داده بود، شکافتهای بیشتر را آسان‌تر باعث می‌شدند. ماده‌ای که برای حصول این فرایند کند شدگی لازم بود کند کننده نام گرفت، و یکی از کند کننده‌های اولیه‌ای که در آزمایشها مورد استفاده قرار گرفت آب سنگین بود، که در زمان مورد بحث در اروپا فقط در یک جا پیدا می‌شد – شرکت هیدرو الکتریک (برق ـ آب= برقاب) نروژ، و تمام موجودی آن را در 1319/1940 فرانسه خریداری کرد.

شکل 2-5 واپاشی برم 87- یک فراوردة شکافت

لذا این چشمة، اگر چه کوچک، دیگری است از نوترون‌هایی که گسیل آنها حدود 80 ثانیه (عمر متوسط ) نسبت به رویداد شکافت، که منشأ اصلی آنها است، تأخیر دارد. تعداد نسبی نوترون‌های تأخیری ( در مورد  ) فقط حدود 65ر0 درصد بهرة کل نوترون است، اما، همان طور که بعداً خواهیم دید، این نوترون‌ها در کنترل رآکتورها نقشی اساسی ایفا می‌کند.

 

اگر در یک وضعیت محتمل‌تر نوترون‌ها دارای طیفی از مقادیر سرعت باشند به طوری که n(v)dv تعداد نوترون‌هایی بر واحد حجم باشد که مقدار سرعت آنها در گسترة v تا v+dv است، در آن صورت:

 

برای موردی که نوترون‌ها در تمام جهات حرکت می‌کنند شار نوترون را می‌توان به صورت طول رد کل تمام نوترون‌ها در واحد حجم بر واحد زمان تعریف کرد. این تعریف با تعریفی که قبلاً برای باریکة موازی نوترون کردیم سازگار است، اما به آن شرط بستگی ندارد. قابل اعمال بودن شار نوترون بر همة نوترون‌هایی که به طور کتره‌ای در تمام جهات حرکت می‌کنند، صرفنظر از جهت حرکت آنها، تأکیدی است بر طبیعت اسکالر (در تقابل با بردار) بودن آن.

به تجربه ثابت شده است که آهنگ بر هم کنش یک باریکة نوترون با هسته‌های موجود در مادة هدف متناسب است با (الف) شار نوترون، و (ب) تعداد اتم‌های موجود در هدف، که فرض می‌شود از یک ایزوتوپ تشکیل شده است.

یک باریکه از نوترون‌هایی را در نظر بگیرید، همه با مقدار سرعت v cm/s و چگالی / نوترون n، که بر هدفی به سطح A و ضخامت dx cm که شامل / هسته N است فرود می‌آید، رک شکل 2-7.

شکل 2-7 آهنگ برهم کنش نوترون‌ها

اکنون با استفاده از عبارت پیش می‌توان آهنگ برهم کنش F را در مادة هدف به صورت زیر بیان کرد:

 

 یا:

(2-14)                                    

که درآن V=A dx، حجم هدف، و NV تعداد کل اتم‌های ایزوتوپ داخل هدف است که برهم کنش در آن انجام می‌شود.

ثابت  در معادلة (2-14) سطح مقطع میکروسکوپی ایزوتوپ مورد نظر است. یکای این پارامتر  برهسته است، و می‌توان آن را برابر مساحتی که هر هسته در مقابل نوترون‌ها، برای ایجاد یک واکنش، «علم» می‌کند تلقی نمود. ( این مساحت برابر اندازة سطح واقعی هسته نیست، در بعضی موارد ممکن است بزرگتر از آن باشد، حال آنکه در مواردی دیگر کوچک‌تر از آن است.) مقدار  برای اغلب ایزوتوپ‌ها بین  تا    است، و واحد متداول آن بارن است:

  بارن1

 سطح مقطع کل همة هسته‌های موجود در واحد حجم ماده را سطح مقطع ماکروسکوپی، ، می‌نامیم و واحد آن /یا است،

 

مقاله تولید انرژی تجدید پذیر خورشیدی در 163 صفحه ورد قابل ویرایش  

فهرست مطالب 

فصل اول   1
انرژی تجدید پذیر چیست؟   1
فایده های کلیدی آن عبارتند از:   4
1- فایده های محیطی:   4
2- انرژی برای نسل های آینده ما:   6
3- شغل ها و اقتصاد:   8
انرژی نو:   11
جایگاه انرژی خورشیدی در تأمین الکتریسیته   11
ماژول های خورشیدی   16
باطری   17
شارژ کنترولر   17
برآورد هزینه تأمین الکتریسیته خورشیدی (فتوولتائیک)   18
طبقه بندی سیستم های خورشیدی   21
سیستم های فتوبیولوژی   21
سیستم های شیمیایی خورشیدی   22
سیستم های فتوولتائیک   22
عملکرد سلول های خورشیدی   23
سیستم های حرارتی   26
گردآورنده های خورشیدی تخت   26
بررسی اقتصادی سیستم های گرمایش خورشیدی   28
سرمایه گذاری:   29
هزینه اولیه:   30
سیاست توسعه سیستم های گرما خورشیدی   39
کمک های اقتصادی:   39
تحقیق، توسعه و نمایش کارکرد سیستم ها:   40
فنی:   42
اقتصادی:   42
آموزش/ اجتماعی – فرهنگی:   42
فصل دوم   43
موقعیت فعلی و آینده انرژی طبیعی   43
1- علوم نجومی:   44
2- علوم محیطی:   45
3- علوم شیمیایی:   46
فصل سوم:   48
ثابت خورشیدی   48
مدل خورشیدی:   49
ترکیب طیفی ثابت خورشیدی:   65
فصل چهارم:   69
سیستم های حرارتی خورشید   69
سمت گیری رشته پانل ها:   70
اندازه رشته پانل ها:   72
رشته های سری و موازی:   73
تلفات لوله:   75
مبدل های حرارتی:   76
ذخیره سازی:   80
سرد کننده های تابشی:   93
فصل پنجم:   96
آفتاب گیری در سطح زمین   96
یک مدل جوی:   98
جذب و پراکندگی تابش خورشیدی توسط اجزای سازنده جو:   99
تابش مستقیم خورشید:   101
شار پخشی:   108
معادلات تقریبی برای شار خورشیدی کل:   112
اندازه گیری آفتاب گیری در سطح زمین:   115
شار حرارتی جو:   118
فصل ششم:   123
تبدیل مستقیم انرژی خورشیدی به کار – دستگاه های فتوولتایی   123
نیمه هادیهای ذاتی ( خالص) :   129
نیمه هادیهای غیر ذاتی ( نا خالص شده ):   135
پیوند p-n :   137
دستگاههای فتوولتایی پیوندی :   138
پاسخ دهی طیفی جریان فوتونی:   142
ساخت وسایل فتوو لتایی سیلسیومی :   148
برآورد هزینه تولید برق:   150
نتیجه گیری :   153

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مقدمه:

در حال حاضرتولید انرژی الکتریکی در دنیا به مقدار زیادی بر ذغال سنگ، نفت و گاز طبیعی تکیه دارد. سوخت های فسیلی تجدید ناپذیرند، آنها بر منابع محدودی که رفته رفته به پایان  می رسند ، بنا شده اند.

در مقابل انرژیهای تجدید پذیر مانند باد و انرژی خورشیدی، پیوسته جایگزین می شود و هیچ گاه به پایان نمی رسند. اغلب انرژی های تجدید پذیر به دو صورت مستقیم یا غیر مستقیم از خورشید ناشی می شوند.

نور خورشید یا همان انرژی خورشیدی، می تواند برای گرم کردن و روشنایی خانه ها و سایر ساختمان ها، برای تولید الکتریسیته، برای آب گرم کردن، گرم کن های خورشیدی و انواع کاربردهای اقتصادی و صنعتی مستقیماً استفاده  می شود.

همچنین گرمای خوشید موجب وزش باد می شود؛ همان انرژی ای که توسط توربین های بادی گرفته می شود؛ سپس بادها و گرمای خورشید باعث تبخیر آب می شوند. وقتی این بخار آب به باران یا برف تبدیل می شود و از سرازیرها به رودخانه ها و مسیرهای آب هدایت می شود، انرژی آن می تواند گرفته شده و از توان هیدرو الکتریکی آن استفاده شود.

همراه با باران و برف، نور خورشید باعث می شود گیاهان رشد کنند، ماده ای که آن گیاهان را می سازد، به عنوان توده زنده یا زیست توده می شناسیم.

بیومس می تواند به منظور تولید الکتریسیته، سوخت های حمل و نقل یا موارد شیمیایی استفاده شود. کاربرد بیومس برای هر یک از این اهداف، انرژی بیومس نامیده می شود.

هیدروژن نیز می تواند در بسیاری از ترکیبات اصلی، مثل آب، یافت شود. هیدروژن فراوان ترین عنصر روی زمین است، اما بصورت یک گاز طبیعی موجود نیست. هیدروژن همیشه با دیگر عناصر ترکیب شده است، مثل ترکیبش با اکسیژن برای ساخت آب. وقتی هیدروژن از عنصر ترکیبی اش جدا شود می تواند بعنوان سوخت مورد استفاده قرار گیرد.

تمام منابع انرژی تجدید پذیر از خورشید ناشی نمی شوند. انرژی زمین گرمایی دریچه گرمای درون زمین برای کاربردهای متنوع شامل: تولید توان الکتریکی و گرم و سرد کردن ساختمان هاست، و انرژی جزر و مد اقیانوس ها از نیروی کشش ماه و خورشید بر روی زمین ناشی می شود.

در حقیقت، انرژی اقیانوس از منابع متعددی ناشی می شود. علاوه بر انرژی جزر و مد، انرژی امواج اقیانوس بوسیله هر دو انرژی جزر و مد و باد، بوجود می آید. هم چنین خورشید بیش از آنکه عمق اقیانوس را گرم کند. سطح آنرا گرم می کند، ایجاد یک اختلاف دما می تواند بعنوان یک منبع انرژی بکار گرفته شود. تمامی اشکال انرژی اقیانوسی می تواند برای تولید الکتریسیته اعمال شود.

 

 

 

 

 

 

فصل اول

چرا انرژی تجدید پذیر مهم است؟

 

 

 

 

 

چرا انرژی تجدید پذیر مهم است؟

اهمیت انرژی تجدید پذیر به خاطر فواید آن است.

فایده های کلیدی آن عبارتند از:

فایده های محیطی: فن آوری های انرژی تجدید پذیر، منابعی پاک از انرژیهایی هستند که از صنایع انرژی های مرسوم، تماس و آلودگی محیطی بسیار کمتری دارند.

انرژی برای نسل های آینده ما: انرژی تجدید پذیر پایان نخواهد پذیرفت، هرگز. اما منابع دیگر انرژی محدودند و همین روزها ته می کشند.

مشاغل و اقتصاد: سرمایه گذاری ها بر روی انرژی تجدید پذیر اغلب صرف تهیه مواد خام (لوازم و کالا) و مصرفی و ساختاری برای ساخت و نگهداری وسایل می شود، تا سرمایه گذاری بر روی واردات پر خرج انرژی. این بدان معناست که پولی که شما بابت انرژی می پردازید، به جای اینکه وارد اقتصاد کشوری بیگانه شود، در کشور خودمان باقی مانده، اشتغال زایی کرده و موجب صرفه جویی اقتصادی در مصرف سوخت می شود.

1- فایده های محیطی:

فن آوری های انرژی قابل تجدید از صنایع انرژی مرسوم که بر سوخت فسیلی تکیه دارد، با محیط اطرافش بسیار دوستانه تر عمل می کند.

سوخت های فسیلی در بسیاری از مشکلات زیست محیطی که ما امروزه با آنها مواجه هستیم، سهم قابل توجهی دارند- گازهای گلخانه ای، آلودگی هوا و آلودگی آب و خاک- در صورتیکه متابع انرژی تجدید پذیر در این امر سهم بسیار اندکی داشته یا هیچ نقشی ندارند.

گازهای گلخانه ای، دی اکسید کربن، متان، اکسید نیتروژن، هیدروکربن ها و کلروفلوئورکربن ها، جو زمین را مثل یک پتوی گرم و شفاف احاطه کرده اند، به اشعه های گرم خورشید اجازه داخل شدن می دهند و گرما را در نزدیک سطح زمین به دام می اندازند (نگه می دارند).

اثرات این گلخانه طبیعی، دمای متوسط سطح زمین را حدود 60 درجه فارنهایت 
(33 درجه سانتیگراد) نگه می دارد. اما افزایش مصرف سوخت های فسیلی، بطور قابل توجهی انتشار (تولید) گازهای گلخانه ای را زیاد کرده است، مخصوصاً دی اکسید کربن، به وجود آورنده افزایش اثر گازهای گلخانه ای که به عنوان گرمای محسوس و یکپارچه زمین شناخته می شود. مطابق نظر آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده، سهم دی اکسید کربن عهده دار 2/1 تا 3/2 افزایش عمومی دماست.

با این وجود، فن آوری های انرژی قابل تجدیدپذیر، گرما و الکتریسیته را با انتشار (تولید) مقدار ناچیز یا صفر دی اکسید کربن، تولید می کند. هم چنین استفاده از انرژی سوخت های فسیلی، منبع مهمی برای آلودگی هوا، آب و خاک می باشد.

آلاینده ها نظیر منوکسید کربن، دی اکسید گوگرد، دی اکسید نیتروژن، ذرات معلق و سرب- باج غم انگیزی از محیط گرداگرد ما می گیرند!

به عبارت دیگر، اغلب فن آوری های انرژی قابل تجدید، آلودگی ناچیز یا صفر تولید می کنند.

آلودگی و گرمای زمین هر دو، احتمال حتمی خطر بزرگ سلامتی نسل بشر را مطرح می کنند.

مطابق با رای انجمن ریه (آمریکا) آلودگی هوا در امراض ریه، نظیر: تنگی نفس، سرطان ریه و عفونت های نواحی تنفسی، سهیم است و سالانه قریب به 335000 نفر در آمریکا به این علل فوت می کنند.

ضمناً ممکن است اثرات طولانی مدت مرتبط با گرمای زمین، مخرب تر نیز باشد. عوارض مرگ و میر با هوای بسیار گرم امکان دارد و هنگامی که دما بالا 
می رود، امراض می توانند انرژی نهان قوی تری برای پیشرفت داشته باشند.

نهایتاً، فن آوری های انرژی قابل تجدید، می توانند به ما برای تغییر الگوهای مرسوم مصرف انرژی، برای ارتقاء کیفیت محیط پیرامون مان، کمک کنند.

 2- انرژی برای نسل های آینده ما:

مصرف انرژی جهان، در آینده به کدام انرژی متمایل خواهد بود؟

بله، ما به خوبی می توانیم ثابت کنیم که مصرف الکتریسیته، رشدی جهانی خواهد داشت. آژانس بین المللی انرژی مطرح می کند که ظرفیت تولید الکتریسیته جهان تا سال 2020، تقریباً به 8/5 میلیون مگاوات، افزایش خواهد یافت. که حدود 3/3 میلیون مگاوات، بیش از سال 2000 است.

در این حال، ذخایر سوخت های فسیلی کره زمین منبع اصلی کنونی انرژی مان، طبق نظر بهترین تجزیه و تحلیل گران صنعت نفت، از سال ها 2020 الی 2060 شروع به اتمام رسیدن  خواهند کرد.

ما چگونه احتیاجمان به آن مقدار انرژی را بر طرف خواهیم کرد؟

انرژی تجدید پذیر می تواند بهترین پاسخ ما باشد.

کمپانی بین المللی شل، پیش بینی می کند که در سال 2060، انرژی تجدید پذیر، 60% انرژی جهان را تأمین خواهد کرد.

بانک جهانی تضمین میکند که نرخ داد و ستد برای انرژی خورشیدی (الکتریسیته) طی 30 سال، به طور مقطوع به چهار تریلیون دلار خواهد رسید.

همچنین سوخت های بیومس (زیست توده ای) می توانند جانشین گازوئیل شوند. و بر عکس سوخت های فسیلی، منابع انرژی تجدید پذیر، قابل نگهداری می باشند و هیچ وقت تمام نمی شوند عملکرد امروز ما برای مرسوم نمودن فن آوری های انرژی قابل تجدید، نه تنها به نفع حال ماست، بلکه موجب تولید منافع زیادی نیز خواهد شد.

3- شغل ها و اقتصاد:

و) سیستم های تولید الکتریسیته

گردآورنده های خورشیدی تخت

عنصر اصلی گردآورنده های تخت خورشیدی یک ورق است که بوسیله تابش کلی خورشید حرارت می یابد و حرارت خود را به یک سیال جذب کننده حرارت که در حال جریان است منتقل می کند. این سیال معمولاً آب یا هوا است. رنگ ورق همیشه تیره است و ممکن است که دارای پوشش خاصی نیز باشد که ضریب جذب انرژی خورشیدی را به حداکثر برساند از ورق های لاستیکی، پلاستیکی و فلزی برای خروجی های با دمای بالا استفاده می شود. سیستم معمولاً دارای یک بخش ذخیره است تا حرارت خورشید را برای استفاده در شب ممکن نماید. اگر سیال سیستم یک مایع باشد بخش ذخیره یک عایق دار است و اگر سیال سیستم هوا باشد از مقداری سنگ یا بتن استفاده می شود این راه حل جاگیر است ولی در مواردی که تغییر فاز می دهند راه حل بهتری است. اما حتی با این مواد پیشرفته هنوز ذخیره
کردن حرارت برای مدت های طولانی عملی نیست و در نتیجه بیشتر سیستم های حرارتی خورشیدی از سیستم های ثانویه ای که با انرژی فسیلی کار می کنند به عنوان مکمل سیستم استفاده می شود. شکل (1) شیماتیک یک سیستم استاندارد گرمایشی که سیال انتقال گرمای آن مایع می باشد را نشان می دهد در مدار گردآورنده این سیستم معمولاً از محلول آب و گلکول استفاده می گردد. برای انتقال گرما از تانک ذخیره به ساختمان از یک مبدل گرمایی آب- به- آب استفاده به عمل آمده است. یک گرمکن کمکی برای تهیه انرژی جهت تامین بار گرمایی فضا هنگامی که نتواندآن را تانک تامین کند پیش بینی شده است.

آموزش/ اجتماعی – فرهنگی:

- مرتبط ساختن برنامه ها با ابتکارهای صرفه جویی

- آموزش و اطلاعات برای مصرف کننده/ عموم

- پیشنهاد، خدمات ارزیابی رایگان به مصرف کنندگان توسط متخصصین دوره دیده.

چنداستفاده ازانرژی خورشیدی:

همچنانکه گفته شد انرژی خورشیدی کل انرژی موجود برروی کره زمین را تشکیل می دهد برای شناخت موضوع و انرژی خورشید را از جهات علوم نجومی، بررسی قرار داده و نحوه بهره گیری از هر یک از آنها در زیر آمده است.

1- علوم نجومی:

انرژی خورشیدی از نقطه نظر علوم نجومی به دو صورت انرژی تابشی و انرژی حرارتی تقسیم می گردد.

 

مقاله بررسی منطق حاکم بر پروسة کنترل تأسیسات در 20 صفحه ورد قابل ویرایش 

منطق حاکم بر پروسة کنترل تأسیسات

منطق حاکم بر قسمت هواساز

هواساز دارای دو ورودی است یکی از هوای آزاد و دیگری ورودی از هوای بر گشتی و بر روی هر کدام از این ورودی ها یک دسپر وجود دارد که دمپر روی هوای برگشتی به صورت دستی کنترل می شود و دمپر مربوط به هوای آزاد توسط یک محرک (Actuator) به صورت On/off کنترل می گردد.

هوا بعد ا ورود به هواساز وارد بخش فیلتر می گردد و بعد از آنجا به بخش فن می رود بخش فن فشار هوا را زیاد می کند و آن را به بخش رطوبت زن می فرستند تنها ارتباط بین بخش فن و بخش رطوبت زن از طریق فن است و بقیه فضاها توسط ورقهای فلزی پوشانیده شده است در این قسمت برای اطلاع از اینکه موتور کار می کند یا خیر و یا اینکه آیا برای موتور مشکلی پیش آمده است یا خیر ( مانند اینکه تسمة فن پاره شده با شد) از یک سوئیچ اختلاف فشار(Diffrentiod  Pressure  switchi ) استفاده می کنند این سوئیچ دارای دو سر نمونه برداری است که یک سر آن به قسمت فن ویک سر دیگر آن به قسمت بعد از فن ( بخش رطوبت زن) وصل وb از تیغة Ne این وسیله استفاده می شود هنگامی که به صورت عادی موتور در حال کار است تیغة Ne آن بسته می شود و یک سیگنال به PLC می فرستند مبنی بر اینکه فن در حال کارکردن است ولی هنگامی که فن به هر دلیلی خاموش شود این سوئیچ باز شده و دیگر سیگنالی را به PLC نمی فرستد.

رنج کار DPS بین 200-1000(pa)    برای این نوع سیستم هواساز می باشد.

بعد از این قسمت هوا به بخش رطوبت زن منتقل می گردد، همان طور که در بخش قبل توضیح داده شد این بخش فقط در زمستانها مورد استفاده قرار می گیرد( به علت اینکه هوای تهران در تابستان دارای رطوبت کافی است) در این بخش بخار آب که توسط یک شیر کنترلی کنترل می شود به نازلهای مربوط به رطوبت زن فرستاده می شود تا به هوا رطوبت اضافه کنند برای اندازه گیری میزان رطوبت در یک فضای عمومی یک سنسور و PLC با توجه به میزان رطوبت شیر کنترلی در مسیر رطوبت زن را کنترل می کند.

سنسور رطوبت سنج از نوع ولتاژی (1-10V) است و دارای زمان پاسخ 35(s) است.

و برای اضافه کردن رطوبت هوا در مسیر نازل های رطوبت زن از یک شیر کنترلی استفاده می گردد. این شیر کنترلی از دو قسمت تشکیل  شده است

1- شیر خطی (LiNeow  Vawe)  2- محرکت خطی (Lineew valve  aetuator) که این قسمت روی هم سوار شده و تشکیل شیر کنترلی را می دهند شیر خطی استفاده شده  در این پروژه از نوع گلویی (Globe) با حرکت خطی است بدین معنا که میزان خروجی شیر با حرکت میلة کنترل شیر (Stem) نیست خطی دارد.

محرک الکتریکی خطی هم برای کنترل شیر خطی استفاده شده است. این محرک یک موتور سنکرون است  که برای تغذیه  به برق 247ac احتیاج دارد سیگنالی که این محرک برای کنترل دریافت می کند می تواند (0-10v) یا (2-10v)  باشد که می توان هر یک را با توجه به سیستم انتخاب نمود.

این محرک همچنین یک سیگنال خروجی 2-10v برای نشان دادن وضعیت شیر نیز ارسال می کند که به آن موقعیت صحیح محرک گفته می شود و وقتی که Steml کاملا کشیده است سیگنال 10v را به Ple می فرستد

همچنین این محرک در حالت خطا (System Failare) می توان تنظیم کرد که شیر چقد باز باشد که عبارت از  0%و 5% و100%

بعد از این قسمت هوا وارد ناحیه کویل ها می شود که در این قسمت دو کویل به صورت مجزا با کانالهای عبور هوای منتقل از هم قرار دارد.

یکی از کوپلها ، کوپل آب سرد است و دیگری کوپل بخار ترتیب استفاده از این کوپل ها بدین شکل است که در تابستان کوپل آب سرد فعال و کوپل بخار غیر فعال است و در زمستان کوپل بخار فعال و کوپل آب سرد غیر فعال است. بر روی مسیر کوپل آب سرد هیچ وسیله کنترلی  قرار نمی گیرد ولی بر رومی کوپل بخار برای کنترل میزان بخار یک  شیر کنترلی و برای جلوگیری از یخ زدگی هم یک سنسورد ها قرار می گیرد. البته دمای هوا بعد از عبور از کوپلها توسط سنسورهای دما اندازه گیری شده و به PLC فرستاده می شود.

در مسیر هوا، بعد از کوپل آب سرد یک سنسور دما از نوع PT 1000 و مناسب برای نصب در داکت است و درارای زمان پاسخ 30(s) درسرعت 5m/s است.

در مسیر هوا، بعد از کوپل آب گرم یک سنسور دما از نوع PT 1000 وجود دارد که دارای طولب 306 متر است و این سنسور میزان دمای متوسط در کل طول را محاسبه می کند و بوسیلة آن شیر کنترلی بخار را که در مسیر ورودی به کوپل بخار قرار دارد را کنترل می کند بطوریکه وقتی که دمای محفظة اختلاط دمای هوای گرم بیش از 40 درجه شود شیر کنترلی کاملاً بسته می شود در مسیر بخار هم از همان شیر و محرک که برای کنترل رطوبت زن بود استفاده شده است.

در زمستان وقتی که به هر دلیلی بخار وارد کوپل نشود با توجه به اینکه مقداری مایع درون کوپل بخار وجود دارد و همچنین هوای آزاد هم در تماس با کوپل قرار دارد امکان دارد درصورت سرد بودن هوا آب درون کوپل بخار یخ زده و کوپل بترک ، برای مقابله با این مشکل از یک سنسور هوا که دارای تبغه یک پل دو راهه است (SPdt)  که می تواند مدار آلارم را در نقطة معین شده (Set point)  فعال کند طول سنسور حدود 6 متر است که دو کوپل بخار پیچیده می شود این سنسور وقتی عمل کرد بعدا از برگشت به شرایط عادی به صورت اتوماتیک Reset می شود.

این سنسور را روی 5 درجة سانتی گراد تنظیم می کنیم وقتی که سنسور عمل کرد فرمان به Ple می فرستد و Ple دمپر هوای آزاد را که به صورت On/off است می بندد.

چاله کندانس:

درون چالة کندانس هم دو سوئیچ سطح قرار دارد که یکی سطح پایین و دیگری سطح بالا را می سنجد وقتی سطح پایین عمل کند پمپ کار نمی کند و اگر سطح بالا عمل کند پمپ ها فعال شده و آب را به دی ایرتور پمپ می کنند حتی اگر LSM روی دی ایریتور فعال نشده باشد و تا آنجا ادامه پیدا می کند تا LSH عمل کند وقتی که LSH روی دی ایریتور عمل کرد پمپ ها خاموش شده و اضافه آب از طریق سرریز از منبع چالة کندانس دفع می شود.

- مبدل های حرارتی (Heat  en changer)

این مبدل با بخار کار می کند و بدین صورت عمل می نماید که ؟؟ از درون لوله هایی عبور پیدا می کند و این لوله ها درون تا یکی پر از آب قرار دارند و آب بوسیلة گرمای بخار گرم می شود بخار که بعد از تبادل گرمایی به حالت نیمه مایع درآمده به تله بخار می رود از آنجا راهی چاله کندانس می شود.

در سیستم مبدل حرارتی برای اینکه همیشه بعد از بازکردن شیر آب گرم آب گرم سریعاً مصرف کننده برسد و در مصرف آب صرفه جویی شود از سیستم آب گردشی استفاده شده است که آب گرم بوسیلة دو لوله تأمین می شود یکی لولة رفت و دیگری برگشت، که لولة برگشت به هرد مکش (Suction header) پمپ سیکولاسیون و آب سرد در تانک مبدل حرارتی از قسمت زیرین وارد می شود و آب گرم هم از قسمت بالای تانک مبدل حرارتی خارج می شود و آب برگشتی سیستم سیکولاسیون هم به وسط تانک مبدل حرارتی ترزیق می شود تا دوباره گرم شده و به سیستم برگردد.

در روی لوله ورودی بخار به مبدل حرارتی یک شیر کنترلی قرار داد که با دمای آب قسمت بالای تانک کنترل می شود

و پمپ های سیکولاسیون هم توسط یک سنسور دما که میزان دما را به Plc گزارش می دهد کنترل می شود یک فلوسوئیچ هم نشان می دهد که پمپ روشن است یا خاموش پمپها نیز مانند دیگر بخشها می تواند به صورت اتوماتیک یا دستی کنترل شود.

تحقیق بررسی نفت و اهمیت آن در 56 صفحه ورد قابل ویرایش 

مقدمه

نفت خام مایعی است که از تعدادی هیدروکربن و مقداری ترکییات گوگردی اکسیژن دار، ازته و مقدار کمی ترکیبات معدنی و فلزات تشکیل شده است . ترکیبات مختلف نفت خام بنا به موقعیت محلی میدان نفتی و زمان تشکیل آن و حتی بنا به ژرفای منبع مـتغیرند .

در یک جزوه نفتی همراه نفت خام همواره مقداری گاز ، آب و نمک و شن و ماسه وجود دارد که این مواد بر اساس چگالی روی هم انباشته می گردند . نحوة قرار گرفتن آنها بدین شکل است که در زیر یک لایة غیر قابل نفوذ ابتدا آب و نمک ، سپس نفت خان .و بر روی آن گازها قرار دارند .

نفت خام پس از استخراج به واحد بهره برداری انتقال داده شده که در این واحد  نفت خام را با عبور از جدا کننده ها و کاهش تدریجی فشار ، از گاز همراه با آن عاری می سازند . سپس در واحد نمک زدایی ، آب و نمک ، شن و ماسة آن را جدا ساخته و در صورت ترش بودن نفت خام ( حاوی گازهای اسیدی مانند  ،  ، RSH و …. ) آن را در استریپرها [1]  با یک گازشیرین تماس داده و  را جدا می کند کلیة این اعمال بر ای جلوگیری از خوردگی تجهیزات پالایش می باشد.

طراحی پالایشگاه را بر اساس اجزاء تشکیل دهنده نفت خام مورد استفاده صورت می گیرد . در ضمن با افزایش مدت زمان استخراج از یک حوزة نفتی کیفیت نفت تغییر کرده و به طور معمول مقدار گوگود و  آن افزایش می یابد . در نتیجه با تغییر خوراک پالایشگاه نیاز است که شرایط عملیاتی تغییر کند که این تغییرات بر اساس نتایج حاصل از ارزیابی نفت خام صورت می گیرد.

2 ـ واحد ارزیابی نفت خام

هدف از انجام کلیه آرمایشات در واحد ارزیابی نفت خام ، ارزیابی و تعیین مشخصات نقت خام های ایران و کشورهای همسایه که برای امور صادرات و طراحی پالایشگاهها مورد استفاده قرار می گیرد ، است .

از جمله کارهای این واحد ، تقطیر نفت خام و بدست آوردن فرآورده های سبک تا سنگین که به ترتیب حلالها و بنزین و نفت سفید و گازوئیل و روغنها می باشند که مشخصات فیزیکی و شیمیایی و ترمودینامیکی آنها مطابق روشهای استاندارد انجام می شود و همچنین حلالهای نفتی مورد نیاز صنایع در این واحد ساخته می شود.

تواناییهای این واحد علاوه بر موارد فوق در خصوص قسمتهای استاندارد به شرح زیر می باشد:

1.    1.    تقطیرهای ASTM و IP جهت تهیة برشهای کوتاه و تعیین نقاط جوش و تحت خلاء تا 001/0 میلی باد و تا نفاط جوش حدود 800 .
2.       2.        تعیین دانسیته ، وزن مخصوص ، گوگرد ، اسیدیته و گرانروی مایعات ، گازها و جامدات.
3.       3.        تعیین مقدار هیدروکربنتهای آروماتیکی ، نفتینکی، الفینی و پارافینی ( نرمال رایزو)
4.    4.    تعیین وزن مولکولی ،‌ فشار بخار ، باقیمانده ، کربن ، مقدار واکس و نقطة ذوب آن و خاکستر در نفت خام و فرآوردها
5.       5.        تعیین مقدار نمک، آب و رسوبات در نفت خام .
6.       6.        تعیین اندازه ذرات جامد معلق در مایعات و غلظت آنها.
7.       7.        تعیین ضریب رسانش ، PH‌ ، ارزش حرارتی ، مقاومت اکسیداسیون مایعات .
8.    8.    تصفیه روغن های خام و تعیین پارامترهای کنترل کیفیت بخصوص اندیس گرانروی ، قسمت رنگ فرآورده ها و نمرة برومین .
9.    9.    تعیین عددستان ، اندیش دیزل ، نقطة آنیلین ، نقطة آتش گیری ،‌ نقطة اشتعال ، نقطة ابری شدن ، نقطه انجماد ، نقطة ریزش و دمای بسته شدن فیلتر گازوئیل بر روی سوختهای نفت سفید و دیزل.
10.    10.      تست نوار خوردگی مس ، نقره ، خوردگی فلزات بر روی سوختها و ضدیخ.

معمولاً هر پالایشگاه دارای یک آزمایشگاه کنترل کیفیت است که در آنها آزمایشهایی بر روی فرآورده های مختلف میانی یا نهایی به دو منظور انجام می شود:

• تشخیص صحت کار واحدهای تولید به طور سریع
• اطمینان از مطابقت فرآورده های نهایی با استانداردهای مربرطه

برای انجام این آزمایشها ، دستگاهها و روشهای استاندارد بکار می رود . بطوریکه نتایج به راحتی قابل تکرار و مقایسه باشند . عمدتاً از روشهای ASTM و در مواردی IP ، BP ، DIM و …. استفاده می شود.

در این گزارش به برخی از مهمترین آزمایشها اشاره می شود.

چگالی ( دانسیته )‌

دانسیته هیدروکربن ها همیشه کمتر از یک است و با افزایش تعداد کربن ، این مقدار در یک سری همولوگ افزایش می یابد . در صورتی که سیستم ها به ترتیب هیدورکربن های اشباع شدة غیر حلقوی ـ اشباع شده حلقوی ـ و آروماتیک باشد . به ازاء تعداد معین کربن دانسیته نیز افزایش می یابد.

مقایسه دانسیته هیدروکربتهای مختلف در درجه حرارت ثابت

دانسیته نفت که مخلوطی از هیدروکربن ها ست بستگی به مواد سازنده آن دارد و به همین لحاظ است که نفت کشورهای مختلف دارای دانسته های متفاوت است . . مثلاً دانسیته نفت آمریکا . 87/0 ـ 800/0 ، نفت ایران در  60 ، 836/0 و نفت و رسید 900/0 ـ 850/0 می باشد.

معمولاً دانسیته در دمای  60 اندازه گیری می شود . برای اندازه گیری SG معمولاً از هیدرومتر و پکنومتر و یا دانسیته مترهای اتوماتیک استفاده می شود. برای اندازه گیری SG معمولاً از هیدرومتر پیکنومتر و یا دانسیته مترهای اتوماتیک استفاده می شود . برای برش های نفتی چگالی به شکل کمیت API نیز بیان می شود : API بوسیله انستیتو نفت آمریکا پیشنهاد شده است و در کشورهای آمریکایی مقدار دانسیته بر حسب آن داده می شود.

 

3 ـ 19 ـ اندازه گیری آسفالتین

مقدمه

آسفالتین هیدروکربن های بسیار سنگین چند حلقه ای ـ تشکیل از حلقه های آروماتیکی و نفتنیکی ـ هستند که حاوی مقداری گوگرد ، نیتروژن ، اکسیژن و فلزاتی چون سدیم ، کلسیم ، آهن ، نیکل و وانادیم می باشند.

آسفالتین ها سیاه رنگ و  شکننده هستند و نسبت کربن و هیدروژن آنها بالاست ( حدود %6 ـ 5 وزن مولکولی آنها را هیدروژن تشکیل می دهد در حالی که در دیگر هیدروکربن ها حدود 14% وزن آنها معمولاً از هیدروژن است . چون نمی توان این مواد را از طریق تقطیر از سایر هیدروکربن ها جدا کرد ، بنابراین از روش استخراج با حلال استفاده می شود . آسفالتین ها در حلالهای آروماتیکی به خوبی حل می شوند ولی در حلالهای آلیفاتیکی حل نمی شوند بنابراین برای جداسازی آنها می توان از پردیان تاهپتان استفاده کرد . البته هر چه وزن مولکولی حلال کمتر باشد حلالیت آسفالین در آن کمتر است . به طوریکه حلالیت آسفالتین در اتان از همه کمتر است ولی از آنجا که در برشهای روغنی به غیر از آسفالتین مواد دیگری نیر رسوب می کنند ، اتان ماده مناسبی برای جداسازی آسفالتین از برشهای روغنی نیست . در صنعت از پروپان استفاده می شود و در آزمایشگاه از پنتان و هگزان و هپتان . در ضمن آسفالتین ها در تولوئن داغ و بترن نیز محلولند.

رابطة میان قدرت رسوب دهندگی آسفالتین و جرم مولکولی حلالهای هیدروکربنی

روش  IP

این تست برای گازوئیل ، سوخت دیزل ، ته مانده های سوختهای نفتی ، نفتیهای روغنی و قیر که به دمای   260 رسیده اند ، می باشد . در این روش از حلال هپتان استفاده می شود .

شرح آزمایش

ابتدا تقطیر نفت خام تا دمای    260 صورت می گیرد . سپس مقدار باقی مانده جمع آوری شده و وزن می شوند . زیرا مرحلة اول تخمین میزان آسفالتین موجود در نمونه و یا دانستن مقدار ته مانده های نفت برای تخمین حجم تخمین حجم فلاسک و مقدار هپتان لازم از روی جداول داده شده می باشد . اگر مقدار آسفالتین تخمینی در نمونه بیشتر از  25/0 باشد حداقل ml 25 هپتان لازم است . هر چه مقدار آسفالتین کمتر باشد حجم هپتان لازم کمتر است . به طوریکه به ازای هر 1 گرم از نمونه ml 30 هپتان لازم است .

پس از افزودن هپتان نمونه را به مدت 60 دقیقه می جوشانیم سپس سرد کرده و به مدت 150 ـ 90 دقیقه در یک فضای تاریک نگه می داریم . سپس مخلوط حاصله را فیلتر می کنیم . به جز آسفالتین بقیة اجزاء نمونه در هپتان حل می شوند و از فیلتر عبور می کنند .

و این بار آن را در مجاورت هپتان ( بخارات هپتان ) قرار می دهیم تا جدا سازی کاملتری صورت گیرد . وقتی حلال خروجی از یک بی رنگ شد مطمئن می شویم جداسازی کاملاً انجام گرفته است . سپس به جای هپتان این بار از تولوئین داغ استفاده می کنیم . تولوئین آسفالتینها را می شوید . در ظرفی آسفالتینها را می شوید . در ظرفی آسفالتینهای شسته شده با تولوئن را جمع می کنیم . این محلول را به قدری حرارت می دهیم تا تمام تولوئین تبخیر شده و تنها آسفالتین بماند . با وزن کردن آسفالتین مانده پی به میزان آن در نمونه می بریم .

اندازه گیری واکس ( موم )

واکسها ترکیبات اشباع سنگینی هستند که به طور کلی به سه دسته زیر تقسیم می شوند :

الف ) واکسهای پارافینی خالصل l نقطة ذوب 50 سفید رنگ

ب : واکسهای بینابینی با نقطة ذوب 65 ـ 60 .

ج : واکسهای میرو کریستالی با نقطة ذوب بیشتر از  70 ، دارای رنگی بین زرد تا قهوه ای ، سنگین ترین نوع ، خشک و شکننده ،‌ در حین ذوب چسبندگی زیادی دارد ، نسبت به دیگر نوعهای واکس کاربرد بیشتری دارند .

 

تحقیق بررسی مفهوم جذب انرژی در 30 صفحه ورد قابل ویرایش 

تعریف جذب

مفهوم جذب [1]در آکوستیک اتلاف انرژی به هنگام برخورد موج صدا به یک سطح و سپس انعکاس آن است. کلمة «جذب» رااغلب اشخاص عادی برای بیان عمل یک اسفنج هنگامی که آب را به خود می کشد، به کار می گیرند، که این معنا شامل آکوستیک نمی شود. آب جذب شده توسط اسفنج دوباره در دسترس خواهد بود، اما نوفه «جذب» شده توسط آکوستیک تایل را نمی توان دوباره به دست آورد. زیرا به صورت حرارت تلف شده است. مفهوم جذب آکوستیکی در درجه نخست شامل فضاهای داخلی می شود. اگر دیواری وجود نداشته باشد، صدا فقط در اثر افزایش فاصله منبع کاهش می یابد.

اگر فرض کنیم که یک موج با انرژی تابشی معینی با زاویه ای تصادفی به سطحی برخورد کند، مقداری از انرژی تابشی به طرف محیطی که سرچشمه شعاع تابشی در آن قرار گرفته است، منعکس می شود و بقیه انرژی تابشی به داخل مادة سطح مزبور نفوذ و غالباً از میان آن عبور می کند. با استفاده از روش شعاعی ضریب جذب به صورت زیر تعریف می شود

انرژی باز تابشی-1
انرژی تابشی

بنابراین ضریب جذب نمایانگر نسبتی از انرژی صوتی تلف شده به انرژی سرچشمه صداست که مقدار آن از صفر تا یک متغیر است( یعنی از صفر تا صددرصد) بنابراین اگر ضریب جذب مساوی صفر باشد، به این معناست که انرژی تلف شده و تمام صدا در فضایی که سرچشمه در آن است باقی می ماند. این بدان معنی است که تمام دیوارهایاز نظر آکوستیکی «سخت» هستند و انرژی باتابیده شده با انرژی تابشی برابر است. همان طور که این ضریب به سمت 1.0 میل می کند، یعنی انرژی بیشتر و بیشتر تلف شده است و انرژی بازتابشی رفته رفته جزء کوچکتری از انرژی تابیده شده خوهد شد. از نظر آکوستیکی به چنین سطحی «نرم» گفته می شود.

به طریق مشابه ضریب عبوری را می توان به صورت زیر تعریف کرد:

انرژی عبور کرده - 1
انرژی تابشی

انرژی کلی از جمع ضریب جذب و ضریب عبوری به صورت زیر به دست می آید.

 

از اتلافی که به علت اصطحکاک به وجود می آید (تبدیل به حرارت) صرفنظر شده است. این اتلاف بر اثر اصطحکاک، بسیار اتلاف ناچیزی است، حتی در بالاتری مقدارش. بعداً خواهیم دید.

 مقدار عددی ضریب جذب همان طور که قبلاً گفته شد، برای تمام موارد شناخته شده مقداری معین بین 1% (یک درصد) برای سطوح بسیار سخت مثل فولاد صیقلی یا بتن فشرده تا 99% برای مواد بسیار جاذب است. ضریب جذب یک پنجره باز 100 درصد  در نظر گرفته می شود.

بعضی ازکارخانه ها مواد جاذب آکوستیکی با ضریب جذب بالاتر از یک (یعنی جذب بهتر از 100 درصد) را هم در فهرستهای خود گنجانیده اند که البته این کار، سود بردن از فقدان دانش پایه ای در مورد مفهوم جذب است.

در مورد تولیداتی که معمولاً با نام « یونیت جاذب »  مشخص می شوند، ماده جاذب مثل جعبه کوچکی که روی دیوار نصب شده باشد، نسبت به سطح  دیواره برآمده است. سطح بیرون آمده از دیوار تماماً با مواد جاذب پوشیده شده است، ولی جعبه به اندازة یک وجه خود از سطح دیورار را اشغال می کند. بنابراین، در این حالت در هر فوت مربع دیوار جذب بیشتری نسبت به حالتی که سطح دیوار به طور عادی پوشیده شده باشد، خوهیم داشت. بنابراین سازندگان ضریب جذب این تولیدات را بیشتر از صد درصد ذکر می کنند. حال اگر این یونیتها متصل به هم نصب شوند، به طوری که صدا ب وجه های کناری برخورد نداشته باشد، ادعاهای سازندگان تحقق نخواهد یافت. برای اینکه یونیتهای جاذب موثر باشند، باید با فاصله از یکدیگر قرار بگیرند. در غیر اینصورت جذب در هر فوت مربع سطح دیوار به کمتر از صد درصد نزول می کند.

ضریب جذب همچنین تابعی از فرکانس امواج صداست. طول موجهای کوتاهتر (فرکانسهای بالا) نسبت به طول موجهای بزرگتر ( فرکانسهای کمتر) خاصیت نفوذ بیشتری در دیوارها دارند و آسانتر به انرژی حرارتی تبدیل می شود. درفرکانسهای بالاتر نسبت به فرکانسهای پایین عموماً ضریب جذب بالاتری داریم.

یکی از خواص عمومی برای اینکه مواد جاذب موثر واقع شوند، داشتن سطح شفاف یا غیر حایل برای امواج صداست. همان طور که شیشه برای نور شفاف محسوب می شود، مواردی هم برای عبور صدا شفاف هستند. دیگر اینکه مواد جاذب صدا باید دارای مکانیز می باشند که امواج صوتی، هنگام عبور از آنها در اثر اصطحکاک به انرژی حرارتی تبدیل بشوند.

آکوستیک تایل

در سال 1922 برای اولنی بار در آمریکا و سپس در سایر کشورها اختراعی به ثبت رسید که برای آرامش غوغا در مکانهای پرهیاهو از قبیل رستورانها – مغازه ها – ادارات بانکها – کارخانجات – سالن ورزش – کریدرهای ادارات – کلاسهای درس – سربازخانه ها – بیمارستانها – هتل ها و نظایر آن میتوان برای پوشش سقف آنها از تایلهای مقوائی باشیارها یا حفره هائی در سطح آن استفاده نمود تأثیر حفره ها و شیارها را در منحنی آبسورپسیون میتوان در شکل c51 مورد بررسی قرار داد.

بموجب این اختراع ابتدا یک کارخانه آمریکائی و اینک کارخانه های دیگری در دیگر کشورها تایل های مقوائی با:

میلیمتر 15= d                                       میلیمتر 3 و 5 a=

که عبارت از 4410 حفره در متر مربع می باشد می سازند که بنام آکوستیک تایل در کلیه موارد نامبرده در فوق مورد استفاده قرار می گیرند. بدیهی است که اعداد داده شده بطور تجربی تعیین گردیده اند و برخی از سازندگان دستورالعمل های خاص خود را که مغایر با دستور فوق می باشد بکار می برند. (بجای حفره شیار نیز جایز است).

بدیهی است که مشخصات فنی و منحنی تغییرات ضریب آبسورپسیون برای آکوستیک تایلها کاملاً متفاوت و در هر مورد بایستی به کاتالک کارخانه سازنده مراجعه گردد.

 

آبسوربنت های پوسته ای (پانل)

چنانچه صفحات نازکی را که دارای مقاومت نشت بسیار بزرگی نیز می باشند (نظیر تخته سه لائی و نئوپان و فیبر) بوسیله یک داربست چوبی بر روی دیوار نصب نمایند.

ملاحظه می شود که این صفحات همانند آنچه که در ابتدای بخش مصالح آبسوربنت (شکل 51) مورد بررسی قرار گرفت میتوانند در فرکانسهای کم، ضریب آبسورپسیون نسبتاً زیادی بوجود آورند که فرکانس روزنانس fo (فرکانسی که در آن ضریب آبسورپسیون ماکزیمم می شود ) طبق رابطه تجربی.

 

تعیین می گردد که در آن M جرم صفحه برحسب کیلوگرم در هر متر مربع و d فاصله هوائی پشت صفحه (ضخامت چوبهای داربست) برحسب سانتیمتر می باشند.

مثلاً برای یک صفحه نئوپان بوزن 10 کیلوگرم در متر مربع ؟؟ بستگی به تقسیمات داربست دارد و با بکار بردن مواد پوروز در پشت پوسته ها می توان ضریب آبسورپسیون را تا 50% الی 70% رسانید.

بدین سان با وجود صرفه جوئی در مصرف مواد آبسوربنت، میتوان ضریب آبسورپسیون قابل ملاحظه ای که با مواد پوروز فقط با ضخامت خیلی زیاد میسر می گردید، بدست آورد.

 

---