با گرما سرما بسازیم

همه ما کم وبیش با هنرهای مختلف برای تولید کاردستی آشنایی داریم. قبل از این که بخواهیم در خصوص مفهوم علمی کارکرد یک یخچال خورشیدی آشنا شویم مناسب دیدیم ابتدا یک نمونه یخچال خورشیدی ارزان قیمت را بسازیم و بعد به مفاهیم یخچال خورشیدی بپردازیم. این کار عملی کاملاً اجرایی بوده و الگوی مناسبی است برای مناطق مختلف جهت نگهداری از موارد غذایی یا دارویی که نیازمند سرما هستند. ساختن این یخچال حدود پانزده تا سی دقیقه طول می کشد و برای ساخت آن تنها پانزده دلار هزینه می شود .اما چه وسایلی برای ساختن آن موردنیاز است: 1. یک گلدان بزرگ خاک رس 2. یک گلدان کوچک گل رس 3. شن و ماسه ( من از frac14; کیسه استفاده کردم ) 4. حوله 5. آب 6. خاک رس یا بتونه لوله کشی مرحله 2 - پُر کردن روزنه ها اولین قدم این است که ببینید آیا زیر گلدانتان سوراخی وجود دارد ، اگر سوراخی وجود ندارد می توانید از این مرحله صرف نظر کنید . ولی اگر سوراخی وجود دارد سپس خاک رس یا بتونه خود را محکم به آن سوراخ فشار داده و آن را پوشش دهید . اطمینان پیدا کنید که سوراخ یا شکافی برای بیرون ریختن آب وجود ندارد . مرحله 3 - در هم قرار دادن گلدان ها گلدان بزرگ تر را با لایه ای از شن و ماسه پرکنید . سپس گلدان کوچک تر را داخل گلدان بزرگ تر طوری قرار داده تا مانند تصویر هر دو گلدان در یک سطح و ارتفاع باشند . مرحله 4 - به پایان رساندن با شن و ماسه اطراف گلدان کوچک یا همان فضای بین دو گلدان کوچک و بزرگ را با شن و ماسه پرکنید . آب را داخل شن و ماسه بریزید ، به طوری که کاملاً آن را اشباع کند . شما می توانید قبل از اینکه آب سرازیر شود ، ریختن آب را به اتمام برسانید . مرحله 6 - انبار یخچال شما می توانید هر موادی را در این یخچال قرار دهید . مرحله 7 - مرحله ی پایانی در این مرحله شما باید حوله ای را خیس یا نم دار کنید و آن را بالای گلدان قرار دهید . مرحله 8 - استفاده از یخچالتان یخچال خود را در یک مکان سایه قرار دهید و همچنین روزی یک یا دو بار به سراغ آن بروید و آن را دوباره با شن و ماسه و آب پرکنید و حوله را مرطوب نمایید . مرحله 9 - چگونگی کارکرد این یخچال عملی که باعث می شود درون یخچال خنک بماند ، تبخیر آب در اطراف گلدان کوچک است . با تبخیر آب حرارت به بیرون از گلدان کوچک کشیده می شود و محتویات داخل یخچال بسیار سردتر از محیط اطراف یخچال باقی می مانند . تولید سرما به همراه به کارگیری از انرژی خورشیدی راهکارهای متعددی دارد. سرمایش خورشیدی را هم می توان از طریق گرمایش خورشیدی به عنوان منبع گرمایی و هم از طریق فتوولتائیک به عنوان منبع الکتریکی ایجاد کرد. این کار را می توان با روش های جذبی و جذب سطحی از طریق گرمایش و یا با استفاده از یک یخچال معمولی که برق آن از فتوولتائیک تأمین می شود انجام داد. سرمایش خورشیدی خصوصاً برای سرد نگه داشتن واکسن ها در مناطقی که الکتریسیته در دسترس نیست یا برای سرمایش مکان ها مورداستفاده قرار می گیرد. انواع روش های سرمایش خورشیدی عبارت اند از: یونیت های جذب سطحی (Adsurbtion units) جامدات متخلخل، که جاذب نامیده می شوند، به صورت فیزیکی و بازگشت پذیری می توانند مقادیر زیادی بخار را که سیال جذبی (adsorbate) نامیده می شود خود جذب (adsorb) کنند. ایده اصلی استفاده از این پدیده در قرن نوزدهم به وجود آمد. تراکم بخار جذبی درون جامد جاذب بستگی به دمای زوج یا به عبارت دیگر ترکیب جاذب و جذب شونده و نیز فشار بخار دارد. اگر فشارثابت باشد می توان با تغییر دادن درجه حرارت موجب جذب یا باز پس دهی ماده جذبی توسط جاذب شد. این روش، مبنای کارکرد سیستم های خورشیدی استفاده کننده از سیکل جذب بخار می باشد. یک زوج جاذب- جذبی برای کار کردن در یک مبرد خورشیدی باید ویژگی های زیر را داشته باشد: 1. یک مبرد با گرمای نهان بالا 2. یک زوج کاری با خواص ترمودینامیکی بالا 3. یک دمای بازگشتی (باز پس دهی سیال جذبی) کوچک در مواجهه با فشار و دمای کاری 4. ظرفیت گرمایی پایین زوج آب- آمونیاک بیشترین استفاده را در بین سیستم های موجود دارد و استفاده از زوج های جذبی مناسب تر برای سیستم های خورشیدی در حال بررسی و مطالعه و تحقیق است. بازده این سیستم ها توسط دمای کندانس محدود می شود، و بدون استفاده از فنّاوری های سطح بالا امکان کاهش آن وجود ندارد. برای مثال، برج های خنک کن و رطوبت زدا (desiccant bends) برای تولید آب سرد برای کنداس کردن آمونیاک در فشار پایین استفاده می شوند. ازجمله معایب ذاتی زوج آب- آمونیاک این است که لوله ها و مخازنی باضخامت بالا نیاز دارند، خوردگی ناشی از آمونیاک، مشکلات برودت و جدا کردن آب از آمونیاک نیز می باشد. چند زوج دیگر نظیر زئولیت- آب، زئولیت- متانول و متانول-کربن فعال در حال بررسی و مطالعه هستند که از میان آن ها نوع مناسب تری انتخاب گردد. تاکنون زوج متانول- کربن فعال بهترین نتیجه را داشته است . یونیت های جذبی (Absorbtion units) پروسه جذبی عبارت است از جذب و گرفتن رطوبت توسط ماده ای که رطوبت گیر نامیده می شود. رطوبت گیرها یا جاذب ها موادی هستند که قابلیت جذب و در برگیری گازها یا مایعات را در خوددارند و میل ترکیبی ویژه ای با آب دارند. در حین جذب، ماده جاذب با گرفتن رطوبت، یک تغییر شیمیایی پیدا می کند، برای مثال می توان به نمک طعام اشاره کرد که هنگام جذب رطوبت تغییر فرم داده و از جامد به سیال تبدیل می شود. ویژگی وابستگی رطوبت گیرها به رطوبت، این مواد را برای واکنش های شیمیایی جداساز بسیار سودمند ساخته است. سیستم های جذبی مشابه سیستم های تهویه مطبوع بخار-compresstion هستند اما در مرحله فشار (compresstion stage)باهم تفاوت دارند. به طورکلی یک جاذب، قسمت کم فشار، یک سیار مبرد تبخیر شده را جذب می کند. پراستفاده ترین ترکیب مایعات شامل لیتیم برمید- آب () که بخارآب نقش سردکننده را ایفاد می کند و آمونیاک- آب () که آمونیاک سردکننده است، هستند.