انرژی خورشیدی و ورق استیل

فهرست موضوعات

مقدمه

انرژی، پیش نیازی ضروری برای رونق اقتصاد می باشد. با این حال، استفاده از این منبع، اغلب با آلودگی و کاهش منابع تجدید ناپذیر همراه است. عوامل محیطی تنها در صورت توجه درست به آنها می توانند توسعه صنعتی و اجتماعی آینده مان را به همراه داشته باشند. کاهش وابستگی به منابع کلاسیک انرژی و در دسترس قرار دادن انرژی به صورت همگانی برای جمعیتِ رو به رشد جهان، از مسائل کلیدی نسل های کنونی و آینده می باشد.
خوشبختانه طبیعت سخاوتمند است و مقادیر زیادی انرژی را به صورت آزاد تامین می کند. خورشید تنها یکی از این منابع محسوب می شود. چالشی که در خصوص نور خورشید وجود دارد، در جذب پرتو و تبدیل، انتقال و ذخیره انرژی خلاصه می شود. همانند بسیاری دیگر از زمینه های تبدیل و استفاده از انرژی، استنلس استیل در تکنولوژی خورشیدی نیز نقشی کلیدی داشته و پتانسیل رشد بسیار زیادی دارد.
هر جا که گزینه های فنی برای فعالیت های کلیدی در جوامع مدرن مورد نیاز باشد -فرآوری و تولید مواد غذایی و نوشیدنی، مراقبت های بهداشتی، تهیه آب آشامیدنی و . . .- ورق استیل نگیر جزو آلیاژهایی است که قطعاً با آن مواجه خواهیم شد. قیمت ورق استیل نگیر به گونه ای است که در بلندمدت سود بسیار زیادی به مصرف کنندگانش خواهد رساند

سیستم های حرارتی خورشیدی

سیستم های حرارتی-خورشیدی، آب گرم تولید می کنند. این سیستم ها گسترده ترین کاربردِ استفاده از انرژی خورشیدی هستند. حتی در مناطق با آب و هوایی معتدل یا در فصل های سردتر، تاسیسات خورشیدی مدرن می توانند نیازهای مرتبط با تامین آب گرم ساختمان ها را برطرف کنند.

مخازن آب گرم در سیستم های حرارتی خورشیدی مستقیم

این مخازن از این پدیده فیزیکی که چگالی آب گرم کمتر از آب سرد است، استفاده می کنند. کالکتور شامل صفحه ای سیاه است که با استفاده از ورق استیل براق ساخته می شود و رسانایی حرارتی بالایی دارد. یک اسلینگ -ساخته شده از لوله فلزی- به این صفحه فلزی جوش داده می شود. سپس این مجموعه با یک ورق شیشه ای پوشانده می شود.
این صفحه سیاه، عمده ی تابش خورشید را جذب می کند. براق بودن صفحات، کالکتور را به نوعی گلخانه تبدیل می کند و هوای گرم را به دام می اندازد. انرژی حرارتی جمع شده به سمت لوله های فلزی هدایت می شود و آب موجود در آن را گرم می کند. با افزایش دما، چگالی آب گرم کاهش یافته، آب گرم که سبک تر است، از طریق جریان برگشتی به قسمت بالای مخزن می آید و کم کم در آنجا جمع می شود. اثر پمپاژ طبیعی باعث می شود که آب سرد در انتهای مخزن به داخل کالکتور جریان پیدا کند. تکرار این فرآیند به تدریج تمام آب مخزن را گرم می کند. آب گرم از بالای مخزن استخراج می شود و به عنوان آب گرم خانگی مورد استفاده قرار می گیرد.

مبدل های حرارتی در سیستم های تحت فشار غیرمستقیم

در نقاطی از جهان که یخبندان اجتناب ناپذیر است، استفاده از سیستم های غیرمستقیم گزینه ای رایج می باشد. برخلاف سیستم های مستقیم که آب خانگی را مستقیماً گرم می کنند، سیستم های غیرمستقیم دربرگیرنده سیالی است که شامل عامل غیرقابل انجماد مانند -گلیکول- می باشد. این سیال در حلقه ای بسته (مدار اولیه) گردش می کند و انرژی گرمایی از طریق مبدل حرارتی به آب خانگی منتقل می شود. هم از نظر بهداشتی و هم از نظر عملکردی، ورق استیل نگیر، آلیاژی بهینه برای ساخت مبدل های حرارتی در مخازن آب گرم است. 

لایه های جذب کننده از جنس فولادهای ضدزنگ

کالکتورهای خورشیدی لعاب دار، رایج ترین نوع پنل های خورشیدی می باشند. این تجهیزات در فضای خالی بین پوشش شیشه ای و جاذب اثر گلخانه ای قرار داده می شوند و انرژی گرمایی را به دام می اندازند.  جاذب های معمولی شامل پنل های روکش دار از مواد فلزی با هدایت حرارتی بالا هستند. انرژی گرمایی جمع آوری شه و به سیال منتقل می شود. جاذب های ساخته شده از ورق استیل براق، با انتقال مستقیم انرژی گرمایی به سیال کار می کنند. تنها 0.6 میلی متر کافیست تا پرتو خورشید ورودی را از سیال موجود در مدار اولیه جدا کند.
ورق فولادی هدایت گرمایی کمتری نسبت به سایر فلزات دارد. با این حال، استفاده از طرحی خاص می تواند این موضوع را جبران کند. از آنجا که نیازی به انتقال انرژی در فاصله های طولانی نیست، متعاقباً نیازی به مواد گران قیمت با رسانایی گرمایی بالا نیز وجود ندارد. در مقابل، از خواص ذاتی استنلس استیل مانند مقاومت عالی در برابر خوردگی و دوام فوق العاده آن می توان به طور کامل بهره برد. 
مناسب بودن قیمت ورق استیل نگیر باعث می شود ساخت لایه های جاذب از این جنس، گزینه ای فنی و اقتصادی برای چنین کاربردهایی محسوب شود. مکانیزم طراحی آنها باعث می شود هدایت گرمایی نسبتاً پایین این آلیاژ بی اهمیت باشد.