لیست اختراعات سعيد اصغري ورزنه
باتري واناديومي يك سامانهي ذخيرهسازي انرژي است كه براي ذخيره انرژي خورشيد و باد كه ماهيت تناوبي دارند بسيار مناسب ميباشد. همچنين از باتري واناديمي ميتوان در خودروهاي برقي استفاده كرد. علاوهبر ساخت سل اين باتري، تلاش شدهاست تا با اصلاح الكترودهاي باتري واناديومي توسط الكتروكاتاليزور كربننانوتيوب، سرعت فرايندهاي الكتروشيميايي باتري واناديومي تا حد مطلوبي بهينه شود چرا كه الكترودها در حالت عادي عملكرد خيلي خوبي در باتري ندارند. كاتاليست كربننانوتيوب توانسته است ΔEp را كاهش دهد و برگشتپذيري سيستم نسبت به نمد كربني برهنه بهبود يافته است (شكل5 صفحهي 2). زمانيكه از تركيب كربن نانوتيوب و تيمار حرارتي- اسيدي به منظور اصلاح الكترود نمدكربني استفاده ميشود، جريان سيستم بيشترين افزايش را در مقايسه با ديگر حالت هاي اصلاحي دارد. به دليل حضور گروه هاي عاملي اكسيژن دار در سطح كربن نانوتيوب فعال شده (كه قادر به جذب تركيبات واناديوم مي باشد)، فرايندهاي الكتروشيميايي با سرعت مناسبتري در سطح الكترود اصلاحشده انجام ميپذيرد. (شكلهاي 6 و 7 صفحهي 3) طراحي جديد صفحاتدوقطبي با ايجاد حوضچه روي صفحه گرافيتي و تنها استفاده از دوكانال (به جاي شيارهاي پيدرپي در سيستمهاي سابق) سيستم را سادهتر نموده و در وقت و هزينه به مراتب صرفهجويي ميشود. همچنين با اين طراحي احتمال نشت الكتروليت در سيستم به حداقل ميرسد (شكلهاي10 و 11 صفحهي 5). سل باتري واناديومي ساخته شده، از دو نيمسل تشكيلشدهاست كه بهوسيله يك غشاء تبادل پروتون از هم جدا ميشوند. در هر سل دو الكترود قراردارد كه الكترونها از طريق آنها به الكتروليت منتقل ميشوند. الكتروليت موجود در دو تانك ذخيره توسط دو پمپ، درون سل به جريان درميآيند (شكل1 صفحه 1). در هنگام شارژ باتري فرايندهاي زير رخ ميدهد: : واكنش نيمسل مثبتVO2+ + H2O → VO2+ + 2H+ + e – : واكنش نيمسل منفيV3+ + e - → V2+
سامانه هوشمند نظارت الكترونيك فضاپايه و ايستگاهپايه به منظور رديابي افراد براساس فناوري GPS و BTS ارائه گرديده است. زمينه فني اختراع طراحي و ساخت دستگاه در حوزه برق و الكترونيك ميباشد. مشكلات فني مطرح در اين اختراع شامل: 1- ارسال اطلاعات از طريق GPRS به دليل مصرف جريان بالا 2- درخواست كمك شخص 3- خاموش شدن سيستم بهدليل كاهش ولتاژ باتري 4- شارژ دستگاه 5- مصرف جريان بالا 6- عدم كاركرد صحيح GPS در مكانهاي سربسته 7- امكان آشكارسازي هرگونه تخريب و يا جداسازي سيستم راه حل: 1- مجموعهاي از دادههاي مكاني ذخيره شده و هر 5 دقيقه يكبار ارسال اطلاعات داريم. 2- با وجود كليد SOS در سيستم ميتوان ناظر را در مورد مشكل بوجود آمده مطلع كرد. 3- با نصب يك بلندگو در سيستم شخص از كمبود شارژ آن با خبر ميشود. 4- با استفاده از تراشه شارژر خاص مدت شارژ سيستم كمتر از سه ساعت و كارايي باتري آن تا 24 ساعت ميباشد. 5- با استفاده از مد sleep در ميكروكنترلر، از ماژولهاي GSM و GPS در مواقع لازم استفاده خواهد شد. 6- استفاده از قابليت BTS 7- استفاده از تكنولوژي فيبر نوري و فرستنده گيرندههاي نوري
لوله هاي گرمايي بعنوان يك فناوري مدرن در سامانه هاي فضايي كاربرد فراوان دارند. بعنوان مثال ساده ترين كاربرد اين تجهيز در همسان سازي دماي سطح ماهواره ها است. علاوه بر اين همسازن سازي، خنك سازي تجهيزات الكترونيكي بكار رفته در ماهواره ها نيز كاربري ديگر آن محسوب مي شود. لوله هاي گرمايي شياردار براي انتقال حرارت و خنك سازي ماهواره ها استفاده مي شود، اما در سامانه هاي فضايي كه داراي شتاب منفي هستند (مانند سفينه هاي فضايي، هواپيما)، لوله هاي حرارتي شياردار كارايي ندارند. طراحي لوله حرارتي مناسب با اين نوع سامانه هاي فضايي هدف اصلي اين اختراع مي باشد.
به منظور كاهش هزينه، وزن و حجم صفحات دوقطبي مورد استفاده در پيل هاي سوختي پليمري، صفحات دوقطبي فلزي را مي توان جايگزيني مناسب براي صفحات دوقطبي گرافيتي دانست. مقاومت به خوردگي فلزات براي كار در محيط گرم، مرطوب و اسيدي پيل هاي سوختي پليمري كافي نمي باشد. مقاوت تماسي بالاي فلزات نيز منجر به كاهش رسانايي صفحات دوقطبي و عملكرد پيل سوختي مي شود. بنابراين با توجه به اين دو موضوع مهم (مقاومت به خوردگي پايين و مقاومت تماسي بالا)، اضافه نمودن پوشش مقاوم به خوردگي به صفحات فلزي مطمئناً در بهبود عملكرد و دوام بلند مدت يك توده تأثيرگذار خواهد بود و اجتناب ناپذير مي باشد. با استفاده از پوشش نيتريد تيتانيوم مي توان مقاومت به خوردگي لازم و همچنين مقاومت تماسي كافي را همزمان براي صفحات دوقطبي فلزي از جنس فولاد زنگ نزن در پيل هاي سوختي پليمري تأمين كرد.
پيل هاي سوختي يكي از مهمترين منابع توليد كننده ي انرژي تجديد پذير هستند. در اين منابع توليد انرژي، طي يك واكنش گرمازا بين گاز هيدروژن و اكسيژن، انرژي الكتريكي و حرارت با راندمان بالا توليد ميگردد. اصليترين قسمت يك سيستم پيل سوختي، توده¬ آن است كه مهمترين جزء يك توده¬ي پيل، صفحات دوقطبي آن مي باشد. وظايف اصلي اين صفحات رساندن سوخت و اكسيدان به سطح مؤثر پيل (سطح عبور يونهاي پروتون ( خارج ساختن موادي كه در اثر واكنش ايجاد ميشود، جمع آوري و انتقال جريان برق به كانكتورها و نگه داري سلها در داخل توده پيل ميباشد. صفحات دوقطبي مجموعاً بيش از 60% وزن پيل و 30% هزينه يك توده پيل را تشكيل ميدهند. بههمين دليل وزن، حجم و هزينه¬ي يك توده پيل سوختي با انتخاب مناسب جنس صفحات دوقطبي به صورت چشم گيري بهبود خواهد يافت. بدين منظور استفاده از صفحات دوقطبي فلزي را مي¬توان جايگزيني مناسب براي صفحات دوقطبي گرافيتي دانست. روشهاي زيادي جهت ساخت صفحات دوقطبي فلزي بكارگرفته شده است، اما در بين روشهاي مذكور برخي با هزينه بسيار بالاي ساخت قالب و دستگاههاي مربوطه مواجه مي باشند و برخي ديگر صفحه توليد شده در آنها دراي كيفيت پاييني ميباشد. بنابراين جهت كاهش هزينهها و زمان ساخت قالب از يك طرف و همچنين افزايش دقت و كيفيت قطعه توليد شده از طرف ديگر، نياز به روشي با بازدهي بالا جهت فرمدهي صفحات دوقطبي فلزي ميباشد. در اختراع حاضر با استفاده از نتايج تحقيقات انجام شده در زمينه فرايند استمپينگ و بمنظور سهولت در شكلدهي و جلوگيري از يكسري معايب عنوان شده در فرايند استمپينگ، از يك صفحه لاستيكي انعطاف پذير از جنس پلي اورتان بجاي ماتريس فلزي استفاده شده است. در روش فرم دهي بكمك صفحه لاستيكي ميتوان بر تمامي مشكلات از جمله پارگي و چروكيدگي صفحات ، نازك شدگي، پيچ و تاب، اعوجاج اين صفحات در بعضي مقاطع و همچنين پيچيدگي ساخت قالب در توليد صفحات دوقطبي فلزي فايق آمد. با توجه به كاهش هزينهها و زمان ساخت از يك طرف و همچنين افزايش دقت و كيفيت صفحه توليد شده از طرف ديگر، اين روش داراي راندمان بالايي جهت شكلدهي صفحات دوقطبي فلزي در پيلهاي سوختي پليمري ميباشد.
يك ماهواره در مدار تحت تأثير بارهاي حرارتي خارجي شامل نور مستقيم خورشيد، شار آلبدو و تشعشعات مادونقرمز زمين و بارهاي حرارتي داخلي شامل تلفات حرارتي اجزاء داخلي ماهواره قرار ميگيرد. وظيفه سيستم كنترل حرارت ماهواره، استفاده از سختافزارهاي كنترل حرارت مناسب براي نگهداري دماي اجزاء ماهواره در محدودههاي مجاز دمايي، در طول مأموريت ماهواره است. رادياتور پنل لانهزنبوري مجهز به لوله حرارتي مورد استفاده در سامانههاي فضايي جهت دفع حرارت از ماهواره انجام ميگردد. براي ماموريت هايي مانند نسل جديد ماهواره هاي با توان بسيار بالا ديگر كافي نيست. بنابراين نياز به طراحي سازوكار مناسبي جهت كنترل دما در اين سازهها وجود دارد. افزايش هدايت حرارتي رادياتورها مهمترين هدف اين اختراع است راندمان و حداقل ظرفيت انتقال حرارت مهمترين چالش طراحي و ساخت رادياتورهاي فضايي است. حداقل ظرفيت انتقال حرارت با دماي 50 درجه سانتيگراد براي دماي ريشه (دماي لوله حرارتي) رادياتور هاي معمولي 300 w/m است و راندمان رادياتورهاي خارجي موجود 75 درصد است. براي افزايش راندمان و حداقل ظرفيت انتقال حرارت، از جوش ليزر براي اتصال لوله هاي حرارتي به يكديگر و چسب هادي حرارت براي اتصال مجموعه لوله حرارتي به رويه هاي آلومينيومي استفاده شده است.
تامين توان مورد نياز اجزاي يك ماهواره، با تبديل انرژي ناشي از نور خورشيد به انرژي الكتريكي از طريق پانل خورشيدي انجام مي شود كه بايد كليه الزامات فني يك محصول فضايي مانند طول عمر بالا، الزامات مغناطيسي، چگالي توان بالا و جرم پايين، الزامات حرارتي، مقاومت در مقابل تشعشع مخرب ذراتي چون يون هاي پرانرژي، الكترون و ... را برآورده سازد. اطلاعات آماري در مأموريتهاي فضايي گذشته در جهان، نشاندهنده قابليت اطمينان ذاتي پايين پانل هاي خورشيدي ماهواره است و درصد بالاي شكست يا بروز مشكل (38 درصد) در فضاپيماها بر اثر نقص عملكرد پانل هاي خورشيدي بوده است. درواقع پانل خورشيدي متشكل از قطعات بسيار حساسي است كه در بدترين شرايط محيطي قرار مي گيرند. مواردي از قبيل سيكل هاي حرارتي بسيار زياد، گستره دمايي بالا، برخورد ذرات پرانرژي و انواع آسيب هاي محيطي مانند خوردگي، اين جزء ماهواره را به-عنوان اولين كانديداي آسيب هاي محيطي در مجموعه المان هاي ماهواره مطرح مي نمايد. بنابراين هدف نهايي ساخت پانل خورشيدي فضايي، تركيب چگالي توان بالا و حداقل جرم افزوده، افت نامحسوس پس از انجام آزمون هاي كيفي و همچنين تضمين توان محصول در انتهاي عمر و بعبارتي ديگر طول عمر بالا است.
موارد یافت شده: 10