بهینه سازي مصرف انرژي و استفاده از انرژي هاي تجدید پذیر با توجه به اتمام ذخایر فسیلی در جهان و آلودگی زیستی ناشی از آن در چند دهه اخیر اهمیت ویژه اي پیدا کرده است. انرژي خورشید به عنوان یکی از مهم ترین منابع انرژي تجدید پذیر و قابل دسترس، به لحاظ عدم تولید آلاینده ها توانسته است در کشورهاي توسعه یافته به عنوان یک جایگزین مناسب براي سوخت هاي فسیلی از جایگاه ویژه اي برخوردار شود. در ایران از آنجا که میزان تابش دریافتی خورشید، بیش از دو برابر انرژي مصرفی کل جهان است، می توان انتظار داشت که دودکش هاي خورشیدي براي مدت مدیدي بتوانند در زمینه تولید برق براي مناطق پرآفتاب نقش مهمی ایفا کنند. دودکش خورشیدي، فناوري نسبتاً جدید و در عین حال ساده در جهت تولید جریان الکتریکی به وسیله گرماي خورشید است.

مقدمه

    افزایش کارایی نیروگاه دودکش خورشیدي با توجه به پارامترهاي طراحی آن یکی از مهم ترین مسائل در زمینه فناوري دودکش خورشیدي است. در این پژوهش تاثیرپذیري عملکرد دودکش خورشیدي با تغییر در ابعاد هندسه، به وسیله دینامیک سیالات محاسباتی صورت گرفته است. از نرم افزار انسیس جهت رسم هندسه و از نرم افزار فلوئنت جهت تحلیل عملکرد دودکش خورشیدي استفاده شد. توان و بازده خروجی دودکش خورشیدي به ازاي تغییر در ارتفاع دودکش، شعاع دودکش بدست آمدند. در نهایت مشاهده شد که افزایش ارتفاع دودکش موجب افزایش توان و راندمان خروجی از دودکش شد ولی تغییرات شعاع دودکش تاثیر متغیري بر این دو پارامتر داشت.

   توسعه شگرف علم و فناوري در جهان امروز ظا آسایش و رفاه زندگی بشر را موجب شده است، اما این توسعه یافتگی، مایه بروز مشکلات تازه اي نیز براي انسان ها شده است که از آن جمله به آلودگی محیط زیست و تغییرات گسترده آب وهوایی در زمین می ت وان اشاره کرد. به ویژه که نفت و مشتقات آن از سرمایه هاي ارزشمند حیاتی بشر هستند و مصرف غیر بهینه از آن ها زیان هاي جبران ناپذیري را ایجاد می کند، ازاین رو صاحب نظران و کارشناسان به دنبال منابعی هستند که به تدریج جایگزین سوخت هاي فسیلی شوند . انرژي هاي تجدید پذیر از مهم ترین و بزرگ ترین جایگزین هاي سوخت هاي فسیلی محسوب می شوند. سیستم هاي انرژي خورشیدي، فن آوري هاي جدیدي هستند که براي تأمین گرما، آب گرم، الکتریسیته و حتی سرمایش منازل مسکونی، مراکز تجاری و صنعتی به کار می روند.

   نیروگاه هاي حرارتی خورشیدي از تابش مستقیم خورشید (DNI) استفاده می کنند. بنابراین، نیروگاه هاي حرارتی- خورشیدي باید در مناطقی که از تابش مناسب خورشید برخوردار هستند ساخته شوند. از مناطق مستعد به جنوب غربی ایالات متحده آمریکا، کشورهاي مدیترانه اي اروپا، خاورمیانه و خاور نزدیک، ایران و صحراهاي هند، پاکستان، چین و استرالیا می توان اشاره کرد سیستم دودکش خورشیدي اساساً از فن آوري هاي بروز استفاده از انرژي خورشیدي است که مفهوم آن اولین بار توسط یک محقق آلمانی به نام گانتر مطرح شد و منجر به ساخت یک طرح پایلوت در مانزانارس اسپانیا در اوایل سال 1980 گردید. فن آوري دودکش خورشیدي در ایران نیز از سال 2008 مورد توجه پژوهش گران بسیاري قرار گرفت تا آنجا که نمونه هایی در شهرهاي مختلف ساخته شد و به بهره برداري رسید.

   نیروگاه دودکش خورشیدي نسبت به نیروگاه هاي تولید برق دیگر بسیار ساده است. کلکتورهایی که در این نیروگاه بکار گرفته می شوند به دلیل تأثیر گلخانه اي می توانند از کل تشعشعات خورشیدي اعم از تشعشعات مستقیم و بازگشتی (پخش شده) استفاده کنند به دلیل دارا بودن سیستم ذخیره کننده گرما این نیروگاه قادر است به طور شبانه روز از انرژي خالص خورشید استفاده کند.