سيستم فتوولتائيك/ حرارتي (PV/T) يكي از انواع سيستم هاي خورشيدي است كه تابش خورشيدي را همزمان به برق و حرارت تبديل مي‌كند. با جذب حرارت توسط سيال، دماي سطح پنل فتوولتائيك (PV) كاهش يافته و در نتيجه راندمان الكتريكي و انرژي توليدي به ازاي واحد سطح پنل‌ها افزايش مي‌يابد. از حرارت جذب شده مي‌توان جهت مصارف مختلف از جمله گرمايش آب و فضاي ساختمان استفاده نمود. سيستم PV/T هوا خنك كه سيال خنك كننده در آن هوا مي‌باشد، به لحاظ ساخت ساده‌تر و كم هزينه‌تر، مي‌باشد. اما در كنار مزايايي كه دارد، يكي از معايب آن، رسانايي حرارتي پايين هواست كه منجر به نرخ انتقال حرارت كم مي‌گردد. نمونه‌ ساخته شده از اين نوع به يكي از موثرترين روش‌هاي افزايش انتقال حرارت، روش محرك‌هاي الكتروهيدروديناميكي (EHD) مجهز شده است. در اين روش با مصرف ميزان كمي انرژي الكتريكي و توليد نيروي كلمب از پلاريزاسيون هوا، باد كرونا بين الكترود با اختلاف پتانسيل بالا و صفحه جاذب ايجاد مي شود كه لايه مرزي حرارتي ايجاد شده در صفحه جاذب را شكسته و باعث افزايش انتقال حرارت صفحه جاذب با هوا مي‌گردد. با افزايش انتقال حرارت صفحه جاذب و به تبع آن كاهش دماي پنل فتوولتائيك بازدهي كلي PV/T افزايش مي‌يابد.

سيستم كلكتور سهموي ساخته شده در اين طرح، اشعه هاي خورشيد تابيده شده به سطح رفلكتور سهموي را بر روي خط كانوني خود منعكس مي كند. لوله جاذب از جنس استيل با پوشش مخصوص به عنوان جاذب بر روي خط كانوني قرار دارد. لوله جاذب كه در داخل لوله شيشه اي كوارتز قرار دارد، حامل روغن سيليكون مي¬باشد كه حرارت متمركز شده بر روي لوله را به سيال انتقال مي دهد و باعث بالا رفتن دماي سيال مي شود. در پايلوت ساخته شده از متدهايي جهت بهبود عملكرد سيستم استفاده شده كه اين طرح را نسبت به نمونه هاي پيشين داخلي و خارجي متمايز مي كند. جهت جذب حرارت بالاتر توسط لوله داخلي و جلوگيري از اتلاف حرارت توسط انتقال حرارت جابجايي فضاي بين دو لوله خلا شده است. از طرفي به منظور بهبود عملكرد انتقال حرارت سيستم كلكتور سهموي سعي در بهبود خواص سيال شده است. به اين صورت كه با افزودني هايي از جنس كربن و سيليكا خواص حرارتي (بطور خاص هدايت حرارتي و ظرفيت حرارتي) و اپتيكي روغن سيليكون در حد بالايي تغيير مي كند. بگونه اي كه مي توان گفت در بازده حرارتي كلكتور سهموي خطي افزايش قابل ملاحظه اي ايجاد مي شود.

اين نيروگاه حرارتي با استفاده از انرژي خورشيد و حاصيت گلخانه اي تشعشعات ناشي از خورشيد را به گرما تبديل كرده و سپس با استفاده از جريان سيال بوجود آمده از طريق كاهش چگالي سيال عامل (هوا)، توليد برق مي كند.محرك الكتروهيدروديناميكي با استفاده از اختلاف پتانسيل بالاي تزريق شده از طريق منبع باعث افزايش انتقال حرارت از جاذب اين نيروگاه به هوا شده كه موجب افزايش كارايي اين نيروگاه مي شود.و بازده حرارتي آن را تا 20 درصد افزايش مي دهد. اين نوع نيروگاه هاي براي توليد توان الكتريكي از طريق انرژي خورشيد بسيار مفيد هستند و انرژي توليد شده از طريق اين نيروگاه جز دسته انرژي هاي نو و تجديد پذير ميباشد.

محدوديت منابع سوخت‌هاي فسيلي و آلودگي‌هاي ناشي از آنها از مهمترين دلايل استفاده از انرژي‌هاي تجديدپذير مي‌باشد. سيستم‌هاي خورشيدي براي مقاصد مختلفي همچون توليد الكتريسيته، گرمايش و سرمايش ساختمان‌هاي مسكوني، تجاري و صنعتي مورد استفاده قرار مي‌گيرند. در صورت بهره‌برداري عمده از اين سيستم‌ها بايد تكنولوژي مذكور ساده و قابل اعتماد بوده و مشكلات فني به همراه نداشته باشد. همچنين با توجه به بحران كنوني آب هرچه مصرف آن كمتر باشد سيستم مذكور بيشتر مورد توجه قرار خواهد گرفت كه نيروگاه‌هاي دودكش خورشيدي واجد شرايط مذكور مي‌باشند. ذخيره سازي انرژي عدم هماهنگي ميان عرضه و تقاضاي انرژي در سيستم‌هاي خورشيدي را كه به دليل تغيير فصول و وجود شب و روز مي‌باشد از بين برده و منجر به بهبود عملكرد و افزايش قابليت اطمينان سيستم‌هاي انرژي مي‌گردد. استفاده از سيستم‌هاي ذخيره‌سازي گرماي نهان و از آن ميان استفاده از مواد تغيير فاز دهنده راه حلي مناسب براي رفع تناوب موجود در توليد توان سيستم هاي خورشيدي و از جمله نيروگاههاي دودكش خورشيدي مي‌باشد.

انرژيهاي خورشيدي، بادي، زمين گرمايي، زيست توده، هيدروژن و پيل سوختي، اقيانوسي و آبي از جمله انرژي هاي تجديدپذير هستند. اين نوع انرژي ها معايب سوخت هاي فسيلي ازجمله افزايش آلودگي هوا، كه باعث افزايش دماي كره زمين و تغييرات آب و هوايي ميشود را ندارند. اين امر سبب شده است كه كشورهاي توسعه يافته صنعتي با جديت هرچه تمام تر استفاده از ساير منابع انرژي موجود در طبيعت و به خصوص انرژيهاي تجديدشونده را مورد توجه قرار دهند. خشك كن خورشيدي نيز يكي از كاربردهاي انرژي خورشيدي است. اين پروژه به ساخت دستگاه خشك كن خورشيدي دودكشي به دو منظور خشك كردن مواد غذايي و توليد الكتريسيته اقدام شده است. سيستمهاي خشك كن خورشيدي به سه نوع مستقيم، غير مستقيم و مختلط تقسيم بندي مي شوند. در نوع مستقيم اتاقك خشك كن حاوي محصول بوده و انرژي خورشيدي به طور مستقيم از روي پوشش شفاف به محصول مي تابد. در سيستم غير مستقيم انرژي خورشيدي در يك جمع كننده جداگانه جذب شده، باعث گرم شدن هواي عبوري از روي اين جمع كننده گشته و سپس اين انرژي توسط محصول جذب شده و باعث خشك شدن آن مي شود. در اين روش محصول در معرض تابش مستقيم نور خورشيد نمي باشد. سيستم نوع مختلط تركيبي از هر دو نوع مستقيم و غير مستقيم است. خشك كن خورشيدي مي تواند از جهت ديگر به دو نوع فعال و غير فعال تقسيم بندي شود. اصول كار نوع غير فعال بر اساس اختلاف دما و نتيجتا اختلاف دانسيته هواي درون و بيرون اتاقك خشك كن است. اين اختلاف دانسيته باعث ايجاد نيروي شناوري محرك براي هوا شده تا در طول بستر خشك كن به حركت در آيد. به عبارت ديگر اين سيستم نياز به فن الكتريكي جهت راه اندازي هوا در طول بستر محصول نداشته و جريان هوا به صورت جابجايي آزاد است در حالي كه نوع فعال براي به راه انداختن هوا در طول بستر محصول نياز مند فن الكتريكي است. دستگاه اين پروژه از نوع مستقيم و غير فعال ميباشد. لذا از تغييرات دانسيته هوا بدون فن استفاده شده است. يكي از اهدف انجام پژوهش حاضر بدست آوردن نرخ خشك شدن مواد غذايي درخشك كن خورشيدي در شكل غير فعال جابجايي آزاد هواي خشك كننده است. همچنين تست ها به منظور بررسي تاثير دبي هواي خشك كننده بر مدت زمان خشك شدن انجام گرفته است. دماي هوا به وسيله سنسورهاي حرارتي در قسمت هاي مختلف سيستم اندازه گيري شد و دما توسط سيستم پردازش داده ها در كامپيوتر نمايش داده و ذخيره شد. اين اندازه گيري دما در هر 2 دقيقه انجام گرفت. شدت نور خورشيد نيز مرتبا و در هر ۵ دقيقه به وسيله شيدسنج اندازه گيري شد و در كامپيوتر ثبت گرديد. اين دستگاه در كنار خشك كن خورشيدي و جمع كننده و مانند آن تحت زاويه 0 درجه قرار داده شد. تابش سنچ مورد استفاده در اين طرح ميزان تابش دهي را بر حسب وات بر متر مربع اندازه گيري كرده است. جهت اندازه گيري سرعت هواي خشك كننده از يك باد سنجhotwire با دقت 1/0 متر بر ثانيه استفاده شد. اما براي تست سيستم توليد الكتريسيته از تكنولوژي نوين الكتروهيدرو ديناميك و افزايش سرعت سيال در دودكش استفاده شده است. درواقع استفاده از برج نيرو يا دودكش هاي خورشيدي روشي ديگر براي توليد الكتريسيته از انرژي خورشيد مي‌باشد. در اين سيستم از خاصيت دودكش‌ها استفاده مي‌شود به اين صورت كه با استفاده از يك برج و تعدادي كلكتور خورشيدي كه در اطراف آن است هواي گرمي كه بوسيله انرژي خورشيدي در يك كلكتور توليد مي‌شود و به طرف دودكش يا برج كه در مركز قرار دارد، هدايت مي‌شود. اين هواي گرم بعلت ارتفاع زياد برج با سرعت زياد صعود كرده و باعث چرخيدن پروانه و ژنراتوري كه در پايين برج نصب شده‌است مي‌گردد و بوسيله اين ژنراتور برق توليد مي‌شود. تست چيدمان منحصر به فرد الكترودهاي الكتروهيدروديناميك از ديگر ويژگي هاي نوآوري اين دستگاه است.

دستگاه هدايت سنج حرارتي صفحه تخت براي نانوسيال دستگاهي براي اندازه گيري ضريب هدايت حرارتي نانوسيال است. زمينه علمي اين اختراع، انتقال حرارت، سيالات و نانوسيال مي باشد. در دستگاه هاي موجود مشكلاتي نظير هزينه بالاي ساخت، پيچيدگي دستگاه و فرآيند اندازه گيري وجود دارد كه دستگاه حاضر علاوه بر دقت بالاي اندازه گيري داراي هزينه ساخت پايين بوده و فرآيند اندازه گيري با آن بسيار ساده است. اين دستگاه با استفاده از قوانين انتقال حرارت يك بعدي پايدار مقدار ضريب هدايت حرارتي را اندازه گيري مي كند. ويژگي اي كه اين دستگاه را براي نانوسيال ها مناسب مي كند نياز آن به حجم كمي از نانوسيال است كه اين ويژگي خاص تمامي دستگاه هاي مربوط به اندازه گيري ضريب هدايت حرارتي نانوسيال ها مي باشد.

محدوديت منابع سوختهاي فسيلي و آلودگي هاي ناشي از آنها از مهمترين دلايل استفاده از انرژيهاي تجديدپذير مي باشد. سيستم هاي خورشيدي راهكاري مناسب براي اين منظور ميباشند كه در صورت بهره برداري عمده از اين سيستم ها بايد تكنولوژي مذكور ساده و قابل اعتماد بوده و مشكلات فني به همراه نداشته باشد. سامانه هاي سلول خورشيدي واجد شرايط مذكور مي باشند. از مشكلات موجود در هنگام بهره گيري از اين سيستم ها گرم شدن بيش از حد آن ها به علت تلفات حرارت در پشت آن ها مي باشد. اين موضوع اهميت به كار گيري روشي را براي بازيافت حرارت آشكار مي سازد. بازيافت انرژي ضمن كاهش دماي پشت سلول خورشيدي و افزايش راندمان باعث افزايش راندمان كلي سيستم و بهينه سازي عملكرد سيستم مي شود.درطرح ارائه شده با به كارگيري مدول ترموالكتريك در سلول خورشيدي از حرارت تجمع يافته در پشت سلول خورشيدي استفاده شده و با افزايش راندمان حرارتي دستگاه منجر به بهبود عملكرد سيستم هيبريدي فتوولتائيك – ترموالكتريك شده ايم. در مدل ساخته شده براي بازيافت حرارت در پشت سلول خورشيدي سيليكوني 5 وات از مدول ترموالكتريك با ابعاد چهار سانتي متر و از جنس بيسموت تلورايد استفاده شده است. در اين طراحي براي انتقال هرچه بهتر انرژي حرارتي از سلول خورشيدي به يك سر ترموالكتريك از صفحه آلومينيومي بهره گرفته شده است.از طرفي براي خنك كاري سمت ديگر مدول ترموالكتريك و ايجاد گراديان دمايي بالاتر از در سيستم مجزاي خنك كاري با آب و خنك كاري با هوا بهره گرفته شده است.در سيستم خنك كاري با هوا با بهره گيري از فن كامپيوتر و بابهره گيري از انتقال حرارت جابه جايي اجباري سمت ديگر ترموالكتريك خنك مي شود.اما در استفاده از سيستم آب خنك بايد در نظر داشت كه با بهره گيري از پمپ آب آكواريوم 12 وات جريان آب از طريق لوله هاي پلاستيكي كه در پشت مدول ترموالكتريك قرار دارد جريان مي يابد و از اين طريق سر ديگر ترموالكتريك را خنك مي كند.بايد درنظر داشت كه در هر مرحله ولتاژ توليدي توسط پنل و مدول ترموالكتريك به وسيله ولت متر ثبت مي شود.و از طرف ديگر اختلاف دما دو سر مدول ترموالكتريك نيز به وسيله دماسنج ثبت مي شود.باتوجه به رفتار سيستم و نصب واحد هاي خنك كننده به صورت مجزا مي توان از هردو سيستم به صورت همزمان نيز استفاده كرد و اثر خنك كاري مضاعف دو سيستم را برروي گراديان دماي ايجاد شده در دو سر ترموالكتريك مشاهده كرد. منطقي است كه با افزايش گراديان دمايي دو سر ترموالكتريك همانطوري كه قبلا به آن اشاره شد، راندمان مجموعه به علت خنك كاري بهتر پنل خورشيدي و توليد توان مازاد توسط مدول ترموالكتريك افزايش مي يابد. از طرفي به علت بيشتر بودن ضريب انتقال حرارت همرفتي آب نسبت به هوا توان توليد شده در سيستم آب خنك بيشتر از سيستم هوا خنك است.و از سويي ديگر با به كار گيري هردو سيستم خنك كاري به علت افزايش گراديان دما در دو سر ترموالكتريك راندمان كلي مجموعه نسبت به دو حالت قبلي (استفاده مجزا از سيستم آب خنك و هواخنك) افزايش بيشتري مي يابد.

زمينه ي فني اين اختراع تلفيقي از علم مكانيك و الكترونيك مي باشد كه به كمك اين دو علم مي توان شارژري ساخت كه در مواقع اضطراري موبايل خود را شارژ كرده و حدود چند دقيقه مكالمه و با بالا بردن زمان شارژ باطري را افزايش داد كه با بالا بردن چرخش پروانه چه در آب چه در باد و يا تابش آفتاب مستقيم و يا بالا بردن سرعت هندلينگ مي توان برق قبل از خروجي را كه در باطري ذخيره مي شود را افزايش داد. در اين اختراع با توجه به نحوه ساخت آن مزاياي زيادي مي توان نام برد از آن جمله مي توالن به موارد زير اشاره كرد: 1- خط توليد ساخت شارژر با فناوري انرژي هاي نو 2- سيستم دوراني بودن 3- بالا بودن كارايي

زمينه فني اين اختراع تلفيقي از علم مكانيك و الكترونيك مي باشد كه به كمك اين دو علم مي توان شارژي ساخت كه در مواقع اضطراري موبايل خود را شارژ كرده و حدود چند دقيقه مكالمه كرد و يا بالا بردن آمپراژ ميزان شارژر باطري را افزايش داد. كه با چرخاندن هندل و انتقال نيرو از 2 چرخ دنده به سيم پيچ برقي توليد نمود كه با گزراندن از ديد برق توليدي را 1 سو كرده و با ذخيره سازي در 2 خازن يك برق بدون نوسان يك سو توليد كرده و با ارسال به باطري موبايل، باطري را شارژ كرد. در اين اختراع با توجه به نحوه ساخت آن مزاياي زيادي را مي توان نام برد از آن جمله مي توان به موارد زير اشاره كرد: الف ) خط توليد ساخت شارژر با فناوريهاي انرژي هاي نو ب) سيستم دوراني بودن ج) حجم كم و بالا بودن كارايي