کوره خورشیدی چیست و چه کاربردی دارد؟

 
با توسعه جوامع و افزایش جمعیت، نیاز به انرژی روز به روز پر رنگ تر و مهم تر می شود. اما منابع کنونی مانند نفت و گاز تمام شدنی است و این موضوع باعث نگرانی جوامع مختلف شده است. یکی از راه حل های این مشکل عمده استفاده از انرژی خورشیدی است. انرژی خورشیدی به وفور در دسترس است و مهمتر از همه رایگان است. یکی از روش هایی که می توان از آن استفاده کرد استفاده از کوره خورشیدی (Solar furnace) است. مانند سایر کاربردهای انرژی خورشیدی غیر نیروگاهی، کوره خورشیدی گرمای مورد نیاز را با کمک انرژی خورشیدی تامین می کند. در ادامه این مقاله در مورد چیستی کوره خورشیدی بیشتر صحبت خواهیم کرد.

کوره خورشیدی چیست؟

کوره خورشیدی وسیله ای است که از تعداد زیادی آینه تشکیل شده است که به طور سیستماتیک نور خورشید را روی یک نقطه مرکزی متمرکز می کنند تا دمای آن نقطه را که همان کوره است افزایش دهند. یا به عبارتی دیگر کوره خورشیدی وسیله ای است که با تمرکز و تجمع نور خورشید بر روی یک سطح خاص و استفاده از گرمای آن سطح برای تولید آب گرم و بخار گرما تولید می کند. کوره خورشیدی صفحه ای مقعر آیینه ای و صیقلی است که نوری را که به آن می تابد منعکس می کند. پرتو های تابیده شده از بینهایت دور موازی هستند. بنابراین، همه آنها از یک نقطه خاص عبور می کنند که پس از انعکاس آن کانون نامیده می شود. در نقطه کانونی، گرما بسیار بیشتر از سایر نقاط است. بنابراین از این گرما برای تولید آب گرم و بخار آب گرم برای راه اندازی توربین های نیروگاه برق استفاده می شود.

فرآیندی که در یک کوره خورشیدی انجام می شود؛ تقریباً مانند تمرکز نور از طریق یک ذره بین است. نور خورشید به خودی خود خیلی خطرناک نیست، اما اگر با ذره بین متمرکز شود، می تواند منجر به افزایش بیش از حد دما در نقطه کانونی شود و باعث سوختگی در آن ناحیه شود. یک کوره خورشیدی می تواند حدود 100 تا 200 مگاوات انرژی در 24 ساعت شبانه روز تولید کند. بنابراین تعداد کمی از کوره های خورشیدی می توانند جایگزین یک نیروگاه هسته ای بزرگ شوند.

مزایای کوره خورشیدی چیست؟

کوره های خورشیدی بسیار قابل اعتماد هستند و در مقایسه با سایر نیروگاه های خورشیدی مشکلی ایجاد نمی کنند. توربین‌ها، فرستنده‌ها و ژنراتورها که توسط جریان ثابت هوا به حرکت در می‌آیند، تنها اجزای متحرک در کوره خورشیدی هستند. یک کوره خورشیدی به حداقل هزینه نگهداری نیاز دارد و نیازی به سوخت های دیگر ندارد. علاوه بر این، کوره خورشیدی نیازی به خنک شدن با آب ندارد. این مزیت بسیار خوبی است، به ویژه برای کشورهایی که از انرژی خورشیدی کافی بهره مند هستند، اما متاسفانه در تامین آب آشامیدنی مشکل دارند. به دلیل استفاده از گرما در کوره خورشیدی، اجاق خورشیدی می تواند به صورت 24 ساعته با انرژی خالص خورشیدی کار کند. لوله های آبی که در زیر سقف شیشه ای قرار می گیرند، بخشی از انرژی تابشی را در طول روز جذب می کنند و آن را از طریق جمع‌آوری کننده در شب آزاد می کنند. بنابراین کوره خورشیدی می تواند به طور موثر برق در شب تولید کند. یکی از خصوصیات کوره خورشیدی این است که در دمای بالا حتی در دمای 3800 درجه سانتیگراد گرما احساس نمی شود و می توان در چند سانتی متری منطقه حرارتی کار کرد.

کاربرد کوره آفتابی

1.گرم کردن آب و مواد غدایی: از گرمای موجود که در کوره خورشیدی ایجاد می شود. می توان از آن برای گرم کردن و جوشاندن آب استفاده کرد.

2.تولید برق: حرارت تولید شده در کوره به قدری زیاد است که آب به راحتی تبخیر می شود. از بخار تولید شده میتوان برای به حرکت درآوردن پره های توربین استفاده کرد که منجر به تولید برق می شود.

3.ذوب کردن مواد: همانطور که در موارد قبل گفته شد، حرارت تولید شده به قدری زیاد است که می توان از آن برای ذوب برخی مواد با دمای نقطه ذوب تقریباً یکسان استفاده کرد.