دودکش خورشیدی یکی از روش های تولید برق می باشد. این تکنولوژی از بسیاری از آینه های بزرگ آفتابگیر استفاده می کند که معمولا به عنوان هلیوستات به منظور تمرکز نور خورشید بر یک گیرنده در بالای برج استفاده می شود.
دودکش خورشیدی از هلیوستات (یا آینه های ردیابی آفتاب دو محوری) استفاده می کنند تا حرارت خورشید را بر روی یک نقطه گیرنده بازتاب دهند. این فن آوری مورد توجه قرار گرفته است، زیرا می تواند حرارت بیشتری نسبت به فن آوری های دیگر تولید کند، دارای مقادیر بسیار بالایی است و می تواند ذخیره سازی را ادغام کند.

این گرما می تواند برای فرایندهای صنعتی مانند تولید بخار و همچنین تولید برق استفاده شود. به طور کلی، گرمای بیشتری ایجاد می شود، گیاه کارآمدتر است.

هلیوستاتها حرکتهای خورشید را در طول روز پیگیری میکنند. این کارخانه در ۶۰۰ کیلومتری زمین، حدود ۱۰،۳۴۰ هلیستات (هر کدام ۱۱۵ مترمربع) با مجموع تقریبی یک میلیون متر مربع از شیشه، در ۶۰۰ کیلومتری خلیج فارس قرار دارد.

دودکش خورشیدی در کرمان

استان کرمان در جنوب شرقی ایران واقع شده است. متوسط شدت تابش خورشید در کرمان است . حدود ۲۰۰۰ کیلووات ساعت در متر مربع با ساعت های آفتابی ۲۸۰۰ ساعت در یک سال، نیروگاه خورشیدی دودکش برای شرایط آب و هوایی شهر کرمان انجام شده است

عملکرد نیروگاه دودکش خورشیدی در کرمان طراحی شده است که نتایج مدل های عددی، از جمله دمای هوا، سرعت و خروجی برق، با مقایسه داده های آزمایشگاهی نیروگاه پیش ساخته منزنار، مورد تایید قرار گرفت .

توانمندی های نیروگاه های دودکش خورشیدی ارائه شده و در نتیجه، ضریب افزایش بهره وری ارتفاع با استفاده از پارامترهای هندسی نمونه های منزنارس در ارتفاع های مختلف سایت تعریف شد. مدل توسعه یافته برای بهبود عملکرد یک نیروگاه خلبان دودکش خورشیدی ساخته شده در کرمان، مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس یک مدل هزینه تقریبی، تنظیمات مطلوب ترمو-اقتصادی نیروگاه خلبان نشان داده شده است؛ و همچنین مشخص شد که قطر شومینه مهمترین ابعاد ساختاری برای بهبود عملکرد این نیروگاه خلبان است.

 

دودکش خورشیدی چیست

دودکش خورشیدی سازه‌ای است که با استفاده از اثر دودکش به تهویهٔ هوا کمک می‌کند. یک دودکش خورشیدی ساده می‌تواند از یک لولهٔ سیاه‌رنگ (برای جذب بیشتر انرژی  شده باشد که به اندازهٔ چند متر از سقف خانه بالاتر است. در درون این دودکش‌ها ممکن است یک جرم حرارتی استفاده شود که به حفظ حرارت تا مدتی پس از غروب خورشید کمک می‌کند.

به غیر از نصب بر روی بام، چنین دودکشی را می‌توان در دیواری از خانه که به سمت خط استوا است، یا روی سطحی جداگانه که از بام ساختمان بلندتر است نصب کرد. دودکش خورشیدی عمودی یا مایل نصب شود؛ آزمایش‌ها نشان می‌دهد که شیب بهینه برای یک دودکش خورشیدی در عرض جغرافیایی ۲۸٫۴°، بین ۴۵° تا ۷۰° است که همان زاویهٔ مناسب برای یک کلکتور خورشیدی است؛ این زاویه در طول روز تغییر می‌کند. با وجود تحقیقات بسیار، هنوز توافقی بر روی شکل و مشخصات دودکش خورشیدی مناسب حاصل نشده‌است؛ اما روشن است که هرچه پهنا و بلندای دودکش بیشتر باشد، بازدهی آن بالاتر است.

برای جلوگیری از خارج‌شدن هوای گرم در زمستان و کمک به تهویه در تابستان می‌توان از یک فن قابل تغییر جهت دور در داخل دودکش بهره جست. همچنین روشی برای ورود هوای جایگزین باید در نظر گرفته شود.

دودکش خورشیدی یا برج نیرو از سه عنصر اصلی ساخته شده‌است:

۱٫ جمع‌کننده هوا
۲٫ برج یا همان دودکش
۳٫ توربین‌های باد این دستگاه
این سیستم مجموعه‌ای دایره‌ای هلیوستات‌ها را با یک ناحیه دایره‌ای زمین که پوشش شیشه‌ای دارد و برج گیرندهٔ مرکزی را با یک دودکش که یک توربین بادی در آن قرار دارد جایگزین شده‌است. وجود سقف و زمین زیر آن به عنوان یک کلکتور یا جمع‌کننده خورشیدی عمل می‌کند.

منبع : ویکی پدیا

نکات مهم
► مدل جامع ریاضی برای تجزیه و تحلیل دودکش خورشیدی توسعه یافته است.
► برای ارزیابی اثر ارتفاع سایت، ضریب کارایی ارتفاع تعریف شده است.
► طرح محاسبه یک نیروگاه خلبان ساخته شده در کرمان، ایران در نظر گرفته شده است.
► مدل قابل اعتماد و قابل اجرا در طراحی و بهره برداری از دودکش خورشیدی است.