1. ‫להנדסה‬ ‫הפקולטה‬-‫מכנית‬ ‫להנדסה‬ ‫המגמה‬
‫חשמל‬ ‫לייצור‬ ‫סולרית‬ ‫מערכת‬ ‫תכן‬
‫ות‬‫טורבי‬ ‫בעזרת‬
‫ו‬‫טכ‬ ‫ובדיקה‬-‫השוואתית‬ ‫כלכלית‬
.‫פטוולטאים‬ ‫תאים‬ ‫של‬ ‫מערכת‬ ‫עם‬
‫דו‬"‫סופי‬ ‫ח‬
‫פרו‬‫י‬‫גמר‬ ‫קט‬
:‫מגיש‬‫שמר‬ ‫חגי‬
.‫ת.ז‬:034568931
:‫חה‬‫מ‬‫אופיר‬ ‫אברהם‬
‫י‬‫יו‬2006
‫הלים‬‫מ‬ ‫תקציר‬

2. 1
‫הוא‬ ‫העשור‬ ‫של‬ ‫הגדולים‬ ‫הויכוחים‬ ‫אחד‬,‫רגיה‬‫א‬ ‫מהפקת‬ ‫ובעות‬‫ה‬ ‫הסביבתיות‬ ‫ההשלכות‬
‫באמצעות‬‫ופל‬ ‫שריפה‬ ‫תהליכי‬‫י‬‫של‬ ‫טה‬CO2‫א‬ ‫כאשר‬‫יכ‬‫ובהקשר‬ ‫ביותר‬ ‫המדאיגה‬ ‫היא‬ ‫האוויר‬ ‫ות‬
‫יותר‬ ‫גלובלי‬,.‫באטמוספרה‬ ‫האוזון‬ ‫שכבת‬ ‫של‬ ‫והרס‬ ‫החממה‬ ‫אפקט‬
‫למהפ‬ ‫הקודמת‬ ‫מהתקופה‬‫התעשיית‬ ‫כה‬‫י‬‫היום‬ ‫ועד‬ ‫בעולם‬ ‫ת‬‫ה‬ ‫ריכוז‬-2CO‫מ‬ ‫עלה‬-ppm)(280‫ל‬-
ppm)(360‫בין‬ ‫וגדל‬(ppm)5-3‫ה‬‫ש‬ ‫כול‬.‫ית‬‫הגרמ‬ ‫הממשלה‬ ‫ידי‬ ‫על‬ ‫שהתפרסם‬ ‫במאמר‬
‫הפדראלי‬‫ת‬‫ב‬-1988‫הב‬ ‫המאה‬ ‫מחצית‬ ‫ועד‬ ‫הבאים‬ ‫העשורים‬ ‫"במהלך‬ ‫אמר‬‫א‬‫ה‬ ‫ריכוז‬ ‫ה‬-2CO
‫מספר‬ ‫של‬ ‫לעליה‬ ‫ויגרום‬ ‫יתרחש‬ ‫סיבי‬‫ט‬‫אי‬ ‫חממה‬ ‫שאפקט‬ ‫רמה‬ ‫לכזאת‬ ‫להגיע‬ ‫יכול‬ ‫באטמוספרה‬
‫בגלובוס‬ ‫מעלות‬,‫דבר‬‫ש‬‫יוב‬‫י‬‫גדולים‬ ‫חלקים‬ ‫על‬ ‫השפעתו‬ ‫אשר‬ ‫הפיך‬ ‫בלתי‬ ‫דרמתי‬ ‫אקלימי‬ ‫וי‬‫לשי‬ ‫ל‬
. " ‫שלילית‬ ‫תהיה‬ ‫ראה‬‫כ‬ ‫אבל‬ ‫ידועים‬ ‫לא‬ ‫טה‬‫הפל‬ ‫של‬
‫כגון‬ ‫גזים‬ ‫כן‬ ‫כמו‬XNO‫ו‬-2SO‫בתהל‬ ‫וצרים‬‫ש‬‫י‬‫בעל‬ ‫מצאים‬ ‫שריפה‬ ‫כי‬‫י‬‫וכבר‬ ‫מתמדת‬ ‫יה‬
. ‫חומצי‬ ‫בגשם‬ ‫ביטוי‬ ‫לידי‬ ‫הבאים‬ ‫זקים‬‫ל‬ ‫גורמים‬ ‫עכשיו‬
‫יש‬ ‫לכן‬‫ו‬‫אשר‬ ‫מתחדשת‬ ‫רגיה‬‫לא‬ ‫וגדל‬ ‫הולך‬ ‫צורך‬‫ת‬‫המשבר‬ ‫בפיתרון‬ ‫מרכזי‬ ‫תפקיד‬ ‫שחק‬
.‫הסביבתי‬‫הש‬ ‫כיום‬‫תור‬ ‫זו‬ ‫רגיה‬‫בא‬ ‫ימוש‬‫ם‬‫יחה‬‫ז‬ ‫תרומה‬‫ב‬. ‫העולמי‬ ‫רגיה‬‫הא‬ ‫יצור‬
‫שב‬ ‫חוזים‬ ‫מומחים‬‫ת‬‫ש‬2010‫העולם‬‫י‬‫צרך‬48%‫ת‬‫בש‬ ‫צרך‬ ‫מאשר‬ ‫רגיה‬‫א‬ ‫יותר‬1991,‫כאשר‬
‫בעל‬ ‫רגיה‬‫הא‬ ‫היא‬ ‫חשמלית‬ ‫רגיה‬‫א‬‫ת‬‫ביותר‬ ‫הגדול‬ ‫הצריכה‬ ‫גידול‬,‫של‬ ‫גידול‬70%‫אותם‬ ‫בין‬
‫ה‬. ‫ים‬‫ש‬‫יבוא‬ ‫רגיה‬‫בא‬ ‫לגידול‬ ‫הדרישה‬. ‫מוצקים‬ ‫דלקים‬ ‫שרפת‬ ‫די‬ ‫עלי‬ ‫בעיקר‬ ‫ביטוי‬ ‫לידי‬
‫ת‬‫ש‬ ‫עד‬2010‫של‬ ‫גידול‬ ‫יהי‬620GW‫המתועשות‬ ‫ות‬‫במדי‬ ‫החשמל‬ ‫ביצור‬,
‫)א‬‫י‬‫רופה‬‫הב‬ ‫ארצות‬ ,‫ר‬‫ית‬(‫של‬ ‫וגידול‬835GW‫העולם‬ ‫ות‬‫במדי‬‫מאחר‬‫ו‬‫מגבלות‬ ‫יש‬ ‫אלו‬ ‫ות‬‫במדי‬
‫ב‬ ‫שהגידול‬ ‫אומרות‬ ‫התחזיות‬ .‫חשמלי‬ ‫הידרו‬ ‫כוח‬ ‫ושל‬ ‫אטומי‬ ‫כוח‬ ‫של‬‫טבית‬‫אלטר‬ ‫חשמלית‬ ‫רגיה‬‫א‬
‫על‬ ‫יעלה‬9%‫ה‬‫בש‬.

3. 2
‫השבעים‬ ‫ות‬‫בש‬ ‫התרחש‬ ‫סולרית‬ ‫רגיה‬‫א‬ ‫של‬ ‫הפיתוח‬ ‫תחילת‬,‫שכמות‬ ‫מהידיעה‬ ‫ישירה‬ ‫כתוצאה‬
‫ומת‬ ‫סופית‬ ‫היא‬ ‫המוצקים‬ ‫הדלקים‬‫כ‬‫גם‬ ‫גדלה‬ ‫אלו‬ ‫לדלקים‬ ‫והדרישה‬ ‫וגוברת‬ ‫הולכת‬ ‫במהירות‬ ‫לה‬
‫כן‬,‫שמ‬ ‫הדלקים‬ ‫במחירי‬ ‫מתמדת‬ ‫לעליה‬ ‫הגורם‬ ‫דבר‬‫י‬‫מא‬ ‫יקר‬‫על‬ ‫המבוססת‬ ‫החשמל‬ ‫תפוקת‬ ‫את‬ ‫וד‬
.‫דלקים‬ ‫אותם‬‫ע‬ ‫עם‬‫לי‬‫הדלקים‬ ‫מחירי‬ ‫ית‬,‫ה‬‫גם‬ ‫תחרותית‬ ‫מאוד‬ ‫להיות‬ ‫הופכת‬ ‫סולרית‬ ‫רגיה‬‫א‬
. ‫הכלכלי‬ ‫בתחום‬
‫בעיקר‬ ‫מורכבות‬ ‫מתחדשת‬ ‫רגיה‬‫א‬ ‫של‬ ‫ולוגיות‬‫טכ‬,‫ת‬‫בקרי‬ ‫המשתמשות‬ ‫סולריות‬ ‫ממערכות‬
‫יש‬ ‫בצורה‬ ‫השמש‬‫י‬‫רה‬,‫וכו‬ ‫פטוולטאים‬ ‫תאים‬ ‫כגון‬‫ח‬‫תרמי‬ ‫סולרי‬‫השמש‬ ‫ת‬‫קרי‬ ‫של‬ ‫י‬‫מש‬ ‫שימוש‬ .
‫המבוססות‬ ‫ומערכות‬ ‫המים‬ ‫או‬ ‫הרוח‬ ‫כוח‬ ‫על‬ ‫המבוססות‬ ‫ולוגיות‬‫בטכ‬ ‫עשה‬‫על‬‫ביו‬-. ‫מאסה‬
‫המבוססות‬ ‫מערכות‬‫על‬‫ל‬ ‫יכולות‬ ‫תרמי‬ ‫סולרי‬ ‫כוח‬‫י‬‫מתי‬ ‫חשמל‬ ‫יצר‬‫בדרך‬ ‫היום‬ ‫כול‬ ‫לאורך‬ ‫שצריך‬
‫יעילה‬,‫כי‬‫ו‬‫י‬ ‫על‬ ‫מוגבלות‬ ‫ולא‬ ‫דלקים‬ ‫לשריפת‬ ‫מערכות‬ ‫עם‬ ‫משולבות‬ ‫שהן‬ ‫ון‬. ‫מים‬ ‫וכמות‬ ‫רוח‬ ‫די‬
‫סולרי‬ ‫חשמל‬‫הוא‬‫שלו‬ ‫העוצמה‬ ‫מקור‬ ‫בזכות‬ ‫עצום‬ ‫ציאל‬‫פוט‬ ‫בעל‬-‫השמש‬ ‫ת‬‫קרי‬‫בשפע‬ ‫מצאת‬‫ה‬
‫ו‬ ‫במידה‬ . ‫העולם‬ ‫אזורי‬ ‫ברוב‬1%‫באמצאות‬ ‫סולרי‬ ‫חשמל‬ ‫להפקת‬ ‫וצל‬‫מ‬ ‫היה‬ ‫העולם‬ ‫ממדבריות‬
‫ולוגי‬‫הטכ‬‫ו‬‫הקיימ‬ ‫ת‬‫ו‬‫כיום‬ ‫ת‬,‫אז‬‫י‬‫ת‬‫לש‬ ‫העולמית‬ ‫החשמל‬ ‫צריכת‬2000‫היית‬‫ה‬‫מתמל‬. ‫את‬
‫שריפת‬ ‫ידי‬ ‫על‬ ‫ולא‬ ‫טיביות‬‫אלטר‬ ‫בדרכים‬ ‫חשמל‬ ‫ליצור‬ ‫במעבר‬ ‫הרבה‬ ‫החשיבות‬ ‫ה‬‫שהוב‬ ‫לאחר‬
. ‫זה‬ ‫פרויקט‬ ‫במהות‬ ‫דון‬ ‫דלקים‬
‫פרו‬‫י‬‫קיטור‬ ‫ות‬‫טורבי‬ ‫בעזרת‬ ‫תרמי‬ ‫סולרי‬ ‫חשמל‬ ‫הפקת‬ ‫באפשרות‬ ‫דן‬ ‫זה‬ ‫קט‬-‫הפרו‬ ‫מטרת‬‫י‬‫קט‬,
‫ה‬‫י‬‫כיום‬ ‫הקיימת‬ ‫המערכת‬ ‫של‬ ‫מי‬‫תרמודי‬ ‫תכן‬ ‫לבצע‬ ‫א‬,‫המבוססת‬‫על‬‫פרבול‬ ‫מרכזים‬‫י‬‫ובעלת‬ ‫ים‬
‫גבוהות‬ ‫לטמפרטורות‬ ‫ה‬‫טורבי‬,‫חברת‬ ‫של‬ ‫מוכות‬ ‫לטמפרטורות‬ ‫ה‬‫בטורבי‬ ‫משולבת‬IDE.
‫פרבוליים‬ ‫לוחות‬ ‫בעל‬ ‫סולרי‬ ‫שדה‬ ‫על‬ ‫ויה‬‫ב‬ ‫מסחרי‬ ‫בשימוש‬ ‫כיום‬ ‫הקיימת‬ ‫המערכת‬,‫את‬ ‫המרכז‬
‫וזל‬ ‫לתוך‬ ‫השמש‬ ‫י‬‫קר‬‫לקיטור‬ ‫הופכים‬ ‫אשר‬ ‫למים‬ ‫אותו‬ ‫ומעביר‬ ‫החום‬ ‫את‬ ‫הקולט‬‫בטמפרטורה‬
‫של‬375 c°
,‫של‬ ‫לטמפרטורה‬ ‫עד‬ ‫ה‬‫בטורבי‬ ‫ומתפשט‬ ‫גבוהות‬ ‫לטמפרטורות‬ ‫ה‬‫לטורבי‬ ‫ס‬‫יכ‬ ‫אשר‬
38 c°
,‫היא‬ ‫בתהליך‬ ‫המשמשת‬ ‫ה‬‫הטורבי‬ .‫בתהליך‬ ‫חשמל‬ ‫המפיק‬ ‫ראטור‬‫לג‬ ‫מחוברת‬ ‫ה‬‫הטורבי‬
) ‫ויקרה‬ ‫גדולה‬(7M $‫בחברת‬ .IDE‫טו‬ ‫פיתחו‬‫יחסית‬ ‫מוכה‬ ‫עלות‬ ‫בעלות‬ ‫ות‬‫רבי‬)0.3M $(
‫ה‬‫בטורבי‬ (‫מיים‬‫התרמודי‬ ‫)בחישובים‬ ‫ו‬‫השתמש‬ ‫זו‬ ‫בעבודה‬ . ‫מוכות‬ ‫בטמפרטורות‬ ‫הפועלות‬
‫של‬ ‫בטמפרטורה‬ ‫קיטור‬ ‫יסה‬‫בכ‬ ‫מקבלת‬ ‫אשר‬ ‫גבוהות‬ ‫לטמפרטורות‬375 c°
‫עד‬ ‫בה‬ ‫מתפשט‬ ‫אשר‬
‫של‬ ‫לטמפרטורה‬75 c°
‫עד‬ ‫ולא‬38 c°
. ‫כיום‬ ‫הקיימת‬ ‫במערכת‬ ‫כמו‬

4. 3
‫ב‬ ‫היוצא‬ ‫הקיטור‬ ‫את‬-75 c°
‫חברת‬ ‫של‬ ‫ה‬‫לטורבי‬ ‫ו‬‫ס‬‫הכ‬IDE‫בה‬ ‫מוכות‬ ‫בטמפרטורות‬ ‫הפועלת‬
‫של‬ ‫לטמפרטורה‬ ‫עד‬ ‫מתפשט‬ ‫הקיטור‬33 c°
‫וי‬‫י‬‫מופק‬ ‫חשמל‬ ‫של‬ ‫וסף‬ ‫צור‬‫בתהלי‬.‫ך‬
: ‫ו‬‫חישב‬ ‫זו‬ ‫עבודה‬ ‫במהלך‬
‫ה‬‫)הטורבי‬ ‫למערכת‬ ‫הדרושה‬ (‫הקיטור‬ ‫וספיקת‬ ‫הקיטור‬ ‫)טמפרטורת‬ ‫התרמית‬ ‫רגיה‬‫הא‬ ‫את‬
‫חברת‬ ‫של‬ ‫ות‬‫טורבי‬ ‫עם‬ ‫המשולבת‬ ‫גבוהות‬ ‫לטמפרטורות‬IDE.(
:‫דורשת‬ ‫שהמערכת‬ ‫ו‬‫קיבל‬52,500 kWt.
: ‫המערכת‬ ‫של‬ ‫החשמלי‬ ‫הספק‬ ‫את‬ ‫ו‬‫חישב‬ ‫מכן‬ ‫לאחר‬20,200 kWe.
‫ולבסוף‬‫פרבולי‬ ‫משדה‬ ‫,המורכב‬ ‫כזו‬ ‫למערכת‬ ‫הדרוש‬ ‫הסולרי‬ ‫השדה‬ ‫גודל‬ ‫את‬ ‫ו‬‫חישב‬
: ‫של‬ ‫בגודל‬101,370 sq.m‫של‬ ‫בגודל‬ ‫שטוחים‬ ‫קולטים‬ ‫של‬ ‫ומשדה‬6063 sq.m.
‫אפשרות‬ ‫ו‬‫בדק‬ ‫זו‬ ‫בחלופה‬ . ‫המערכת‬ ‫של‬ ‫מית‬‫תרמודי‬ ‫חלופה‬ ‫ו‬‫בדק‬ ‫העבודה‬ ‫של‬ ‫הבא‬ ‫בשלב‬
‫גב‬ ‫עלות‬ ‫)בעל‬ ‫פרבולי‬ ‫הסולרי‬ ‫השדה‬ ‫את‬ ‫להחליף‬‫,בשדה‬ ‫גבוהות‬ ‫קיטור‬ ‫טמפרטורות‬ ‫המפיק‬ (‫והה‬
‫המבוסס‬ ‫סולרי‬‫על‬‫)בין‬ ‫מוכות‬ ‫קיטור‬ ‫טמפרטורות‬ ‫המפיקים‬ (‫מוכה‬ ‫עלות‬ ‫)בעל‬ ‫שטוחים‬ ‫קולטים‬
60 c°
‫ל‬-90 c°
‫את‬ .(‫ה‬) ‫ות‬‫שו‬ ‫טמפרטורות‬ ‫בשלוש‬ ‫ו‬‫ס‬‫הכ‬ ‫זה‬ ‫קיטור‬54 ,70 ,80c c c° ° °
(‫ישירות‬
‫חברת‬ ‫של‬ ‫ות‬‫לטורבי‬IDE. ‫חשמל‬ ‫הפקת‬ ‫לשם‬
‫ה‬‫שו‬ ‫יסה‬‫כ‬ ‫טמפרטורת‬ ‫כול‬ ‫עבור‬‫א‬ ‫ו‬‫חישב‬:‫מייצרת‬ ‫שהמערכת‬ ‫החשמלי‬ ‫ההספק‬ ‫ת‬
‫של‬ ‫יסה‬‫כ‬ ‫טמפרטורת‬ ‫עבור‬54: ‫מעלות‬1471[ ]t eW kw=
‫של‬ ‫יסה‬‫כ‬ ‫טמפרטורת‬ ‫עבור‬70: ‫מעלות‬2681[ ]t eW kw=
‫של‬ ‫יסה‬‫כ‬ ‫טמפרטורת‬ ‫עבור‬80: ‫מעלות‬3350[ ]t eW kw=
‫ו‬‫בדק‬ ‫החלופה‬ ‫עבור‬ ‫ים‬‫השו‬ ‫בחישובים‬ . ‫זו‬ ‫מערכת‬ ‫עבור‬ ‫הסולרי‬ ‫השדה‬ ‫גודל‬ ‫את‬ ‫ו‬‫חישב‬ ‫ולבסוף‬
) "‫"סולל‬ ‫חברת‬ ‫של‬ ‫שטוחים‬ ‫קולטים‬ ‫של‬ ‫ים‬‫שו‬ ‫סוגים‬ ‫בשלושה‬ ‫שימוש‬,Sunmax, sunpro
,industrial(,‫ש‬ ‫ת‬‫מ‬ ‫על‬‫היע‬ ‫של‬ ‫מהפן‬ ‫הן‬ ‫למערכת‬ ‫המתאים‬ ‫הקולט‬ ‫את‬ ‫לבחור‬ ‫וכל‬‫י‬‫לות‬
‫ה‬‫תר‬‫העלות‬ ‫של‬ ‫מהפן‬ ‫והן‬ ‫מית‬‫מודי‬‫ה‬.‫כלכלית‬
‫המבוססת‬ ‫המערכת‬ ‫עבור‬ ‫מי‬‫תרמודי‬ ‫תכן‬ ‫ו‬‫ביצע‬ ‫זה‬ ‫בפרויקט‬‫על‬‫פרבוליים‬ ‫קולטים‬‫ועל‬‫ה‬‫טורבי‬
‫חברת‬ ‫של‬ ‫ות‬‫טורבי‬ ‫עם‬ ‫המשולבת‬ ‫גבוהות‬ ‫לטמפרטורות‬IDE‫מי‬‫תרמודי‬ ‫תכן‬ ‫ו‬‫ביצע‬ ‫כן‬ ‫כמו‬ .
‫ע‬‫המבוססת‬ ‫למערכת‬ ‫החלופה‬ ‫בור‬‫על‬‫חברת‬ ‫של‬ ‫ה‬‫טורבי‬ ‫עם‬ ‫משולבים‬ ‫שטוחים‬ ‫קולטים‬IDE.
‫מיים‬‫תרמוד‬ ‫חישובים‬ ‫דורש‬ ‫המערכת‬ ‫של‬ ‫מי‬‫תרמוד‬ ‫תכן‬ ‫ביצוע‬,‫החישובים‬ ‫את‬ ‫לבצע‬ ‫ת‬‫מ‬ ‫על‬
‫ים‬‫השו‬ ‫מיים‬‫התרמוד‬,‫של‬ ‫י‬‫והש‬ ‫הראשון‬ ‫החוק‬ ‫על‬ ‫המבוססות‬ ‫במשוואות‬ ‫ו‬‫השתמש‬
‫מיק‬‫התרמודי‬‫ה‬,‫ו‬‫ל‬ ‫אפשרו‬ ‫אשר‬‫התרמוד‬ ‫המצב‬ ‫את‬ ‫להגדיר‬‫י‬, ‫ות‬‫מהטורבי‬ ‫וביציאה‬ ‫יסה‬‫בכ‬ ‫מי‬
‫דבר‬‫ש‬‫היע‬ ‫של‬ ‫חישוב‬ ‫אפשר‬‫י‬‫התרמוד‬ ‫לות‬‫י‬‫הקיטור‬ ‫של‬ ‫במעבר‬ ‫ושלב‬ ‫מצב‬ ‫כול‬ ‫של‬ ‫מית‬
. ‫ות‬‫בטורבי‬

5. 4
‫תרמוד‬ ‫מצבים‬‫י‬‫אל‬ ‫מיים‬‫ה‬‫יסה‬‫בכ‬ ‫הקיטור‬ ‫של‬ ‫והטמפרטורה‬ ‫מהלחץ‬ ‫ומושפעים‬ ‫מוגדרים‬
‫והיציאה‬. ‫ות‬‫מהטורבי‬
‫העומד‬ ‫הכלכלי‬ ‫הרעיון‬‫הוזלת‬ ‫וכך‬ ‫כיום‬ ‫הקיימת‬ ‫המערכת‬ ‫עלות‬ ‫הוזלת‬ ‫הוא‬ ‫הפרויקט‬ ‫בבסיס‬
‫מאשר‬ ‫סולרית‬ ‫בדרך‬ ‫המופק‬ ‫יותר‬ ‫זול‬ ‫חשמל‬ ‫שיאפשר‬ ‫במידה‬ ‫מהמערכת‬ ‫המופק‬ ‫החשמל‬ ‫עלות‬
.‫דלקים‬ ‫משרפת‬ ‫המופק‬ ‫חשמל‬
‫הפיזיקאל‬ ‫הרעיון‬‫י‬: ‫סגולי‬ ‫פח‬ ‫ויי‬‫שי‬ ‫הוא‬ ‫הפרויקט‬ ‫בבסיס‬ ‫העומד‬
‫הקיימ‬ ‫במערכת‬‫ת‬‫כ‬‫המתפשט‬ ‫הקיטור‬ ‫יום‬‫של‬ ‫לטמפרטורה‬ ‫מתפשט‬ , ‫ה‬‫בטורבי‬38 c°
‫בקירוב‬ ‫הוא‬ ‫הסגולי‬ ‫פח‬‫ה‬ ‫זו‬ ‫בטמפרטורה‬3
21[ ]m kg‫זה‬‫ו‬‫כזה‬ ‫פח‬ ‫ועבור‬ ‫מאוד‬ ‫גדול‬ ‫פח‬,
‫גדולה‬ ‫ה‬‫טורבי‬ ‫דרושה‬,‫דבר‬‫ה‬‫בחברת‬ . ‫כולה‬ ‫המערכת‬ ‫את‬ ‫מייקר‬IDE‫זולה‬ ‫ה‬‫טורבי‬ ‫פיתחו‬
‫קיט‬ ‫המקבלת‬ ‫יחסית‬‫של‬ ‫בטמפרטורה‬ ‫ור‬75 c°
‫המקורית‬ ‫ה‬‫הטורבי‬ ‫את‬ ‫ו‬‫החלפ‬ ‫בפרויקט‬ .
‫של‬ ‫בטמפרטורה‬ ‫קיטור‬ ‫קבל‬ ‫ה‬‫ממ‬ ‫שביציאה‬ ‫ה‬‫בטורבי‬75 c°
‫הסגולי‬ ‫פח‬‫ה‬ ‫זו‬ ‫בטמפרטורה‬ ,
‫הוא‬ ‫הקיטור‬ ‫של‬3
4[ ]m kg‫פי‬ ‫,כמעט‬5‫הקי‬ ‫פח‬‫מ‬ ‫קטן‬ ‫יותר‬‫ולכן‬ ‫המקורית‬ ‫ה‬‫הטורבי‬ ‫של‬ ‫טור‬
‫זולה‬ ‫יותר‬ ‫הרבה‬ ‫וגם‬ ‫ה‬‫קט‬ ‫יותר‬ ‫הרבה‬ ‫זו‬ ‫ה‬‫טורבי‬‫ב‬ ‫הקיטור‬ ‫את‬ ‫וכאמור‬-75 c°
‫ו‬‫ס‬‫הכ‬
‫חברת‬ ‫של‬ ‫ה‬‫לטורבי‬IDE(‫מוכות‬ ‫בטמפרטורות‬ ‫העובדת‬ ‫מוכה‬ ‫עלות‬ ‫בעלת‬ ‫ה‬‫)טורבי‬
‫וס‬ ‫חשמל‬ ‫הפקת‬ ‫לשם‬‫ף‬.
‫מצבים‬ ‫בדקו‬ ‫בפרויקט‬‫תרמו‬‫ד‬‫י‬‫מיים‬‫של‬‫ה‬‫אפשרוי‬‫ו‬‫התרמוד‬ ‫וההשלכות‬ ‫ות‬‫השו‬ ‫ת‬‫י‬‫על‬ ‫מיות‬
‫היע‬‫י‬‫התרמוד‬ ‫לות‬‫י‬.‫שבה‬ ‫הכלכלית‬ ‫הכדאיות‬ ‫ועל‬ ‫החשמל‬ ‫תפוקת‬ ‫על‬ , ‫המערכת‬ ‫של‬ ‫מית‬
‫בעמוד‬ ‫בטבלה‬ ‫מפורטים‬ ‫אלו‬ ‫ים‬‫תו‬)65(,‫קולטים‬ ‫המבוססת‬ ‫שהמערכת‬ ‫המראה‬ ‫לתוצאה‬ ‫ו‬‫הגע‬
‫ות‬‫טורבי‬ ‫עם‬ ‫בשילוב‬ ‫פרבוליים‬IDE‫מ‬ ‫יותר‬ ‫כלכלית‬‫גבוהה‬ ‫צילות‬ ‫ובעלת‬ ‫כיום‬ ‫הקיימת‬ ‫המערכת‬
.‫יותר‬
‫כיום‬ ‫סולרי‬ ‫חשמל‬ ‫להפקת‬ ‫וספת‬ ‫דרך‬,‫את‬ ‫קולטים‬ ‫אשר‬ ‫פוטווולטאים‬ ‫תאים‬ ‫ידי‬ ‫על‬ ‫עשית‬
. ‫הפוטואלקטרי‬ ‫בעיקרון‬ ‫שימוש‬ ‫ידי‬ ‫על‬ ‫ישירה‬ ‫בדרך‬ ‫לחשמל‬ ‫אותה‬ ‫והופכים‬ ‫השמש‬ ‫ת‬‫קרי‬
‫תכן‬ ‫ו‬‫וביצוע‬ ‫ות‬‫השו‬ ‫החלופות‬ ‫את‬ ‫ו‬‫שבדק‬ ‫לאחר‬ ‫זו‬ ‫בעבודה‬‫ו‬‫בדק‬ ‫אלו‬ ‫לחלופות‬ ‫מי‬‫תרמוד‬
‫בתו‬ ‫המשלבת‬ ‫המערכת‬ ‫של‬ ‫הכלכלית‬ ‫הכדאיות‬ ‫את‬ ‫ו‬‫והשווי‬‫כ‬‫של‬ ‫ות‬‫הטורבי‬ ‫את‬ ‫ה‬IDE‫ושל‬
‫ש‬ ‫ו‬‫ל‬ ‫והתברר‬ ‫הפוטוולטאית‬ ‫המערכת‬‫ה‬‫מערכת‬‫ה‬‫פוטו‬‫ו‬‫מסחרי‬ ‫באופן‬ ‫כלכלית‬ ‫ה‬‫אי‬ ‫לטאית‬
‫להיום‬ ‫כון‬,‫כי‬‫ו‬‫המבוססת‬ ‫המערכת‬ ‫לעלות‬ ‫יחסית‬ ‫גבוהה‬ ‫שעלותה‬ ‫ון‬‫על‬‫פ‬ ‫וקולטים‬ ‫קיטור‬.‫רבולים‬

6. 5
‫ושאים‬‫ה‬ ‫תוכן‬‫עמוד‬ .‫מס‬
1.............................‫מבוא‬ ................................................8-7
2.‫מערכות‬ ‫סקר‬................................‫קימות‬ ‫סולריות‬..........13-9
2.1‫הפרבולית‬ "‫"השוקת‬
2.2‫מרכזיים‬ ‫קולטים‬
2.3‫פרבוליות‬ ‫צלחות‬
2.4‫סולרית‬ ‫בריכה‬
2.5‫סולרית‬ ‫ארובה‬
2.6‫פוטוולטאית‬ ‫מערכת‬
3.............................‫הקיימת‬ ‫המערכת‬ ‫תאור‬ ........................14-20
3.1‫המערכת‬ ‫ה‬‫מב‬ ‫הצגת‬
3.2‫המערכת‬ ‫של‬ ‫העיקריים‬ ‫החלקים‬ ‫פרוט‬
3.2.1‫השדה‬‫הסולרי‬
3.2.2‫ל‬‫פ‬ ‫רפלקטור‬
3.2.3‫חום‬ ‫קולט‬ ‫ט‬‫אלמ‬–HCE)heat collection element(
3.2.4‫מעקב‬ ‫מערכת‬
3.2.5) ) ‫החום‬ ‫מעביר‬ ‫וזל‬ ‫מערכת‬heat transfer fluid( HTF(
3.2.6‫קיטור‬ ‫ליצירת‬ ‫ציוד‬
3.2.7‫קיטור‬ ‫ת‬‫טורבי‬
3.2.8‫מים‬ ‫קירור‬ ‫מערכת‬
4....................................‫וולטאית‬ ‫פוטו‬ ‫מערכת‬ ................21-25
4.1‫פעולה‬ ‫עקרון‬
4.2‫מאפיי‬‫י‬‫פוטוולטאי‬ ‫תא‬
4.3‫הקיימת‬ ‫וולטאית‬ ‫הפוטו‬ ‫המערכת‬
5....‫פרבוליים‬ ‫קולטים‬ ‫על‬ ‫המבוססת‬ ‫הקיימת‬ ‫המערכת‬ ‫הצגת‬......26
‫חברת‬ ‫של‬ ‫ות‬‫טורבי‬ ‫עם‬ ‫בשילוב‬IDE
6‫הת‬ ‫לתכן‬ ‫חלופה‬ ‫הצגת‬ .‫המערכת‬ ‫של‬ ‫מי‬‫רמודי‬........................27

7. 6
‫ושאים‬‫ה‬ ‫תוכן‬‫עמוד‬ .‫מס‬
7.‫חישובי‬ ‫רקע‬..........................................................28-32
7.1‫הראשון‬ ‫החוק‬
7.2‫י‬‫הש‬ ‫החוק‬
7.3‫הקיטור‬ ‫איכות‬ ‫חישוב‬
7.4‫מהשדה‬ ‫דרש‬‫ה‬ ‫החום‬ ‫כמות‬ ‫חישוב‬‫הסולרי‬
7.5‫שמייצרי‬ ‫החום‬ ‫כמות‬‫ם‬‫הקולטים‬
7.6‫כמ‬‫שמייצרי‬ ‫החום‬ ‫ות‬‫ם‬‫הקולטים‬
8.‫קולטים‬ ‫על‬ ‫המבוססת‬ ‫המערכת‬ ‫של‬ ‫מי‬‫תרמודי‬ ‫תכן‬
‫ת‬‫טורבי‬ ‫עם‬ ‫ומשולבת‬ ‫פרבוליים‬IDE..................33-38
9.‫המבוססת‬ ‫מערכת‬ ‫עבור‬ ‫רגיה‬‫א‬ ‫תפוקת‬ ‫חישוב‬
‫ת‬‫וטורבי‬ ‫פרבוליים‬ ‫קולטים‬ ‫על‬IDE.....................39-49
10‫שטוחים‬ ‫קולטים‬ ‫על‬ ‫המבוססת‬ ‫המערכת‬ ‫של‬ ‫מי‬‫תרמודי‬ ‫תכן‬ .
‫ת‬‫טורבי‬ ‫עם‬ ‫ומשולבת‬IDE...........................................50-62
10.1‫ת‬‫טורבי‬ ‫עבור‬ ‫רגיה‬‫א‬ ‫הפקת‬ ‫חישוב‬IDE‫שטוחים‬ ‫קולטים‬ ‫עם‬ ‫משולבת‬
10.2‫למערכת‬ ‫הדרוש‬ ‫הקולטים‬ ‫ומספר‬ ‫הסולרי‬ ‫השדה‬ ‫שטח‬ ‫חישוב‬
‫שטוחים‬ ‫קולטים‬ ‫המבוססת‬
11.........‫ות‬‫השו‬ ‫המערכות‬ ‫של‬ ‫ומחירים‬ ‫רכיבים‬ , ‫עלויות‬ .................63-64
12‫סכום‬ ................................................................................65-66
13...................................‫והתחייבויות‬ ‫בדרישות‬ ‫הפרויקט‬ ‫עמידות‬67-68
14..................................................................‫מקורות‬ ‫רשימת‬69
15..............‫ספחים‬ ‫רשימת‬....................................................70-94
'‫א‬ ‫ספח‬–‫סולריים‬ ‫שדות‬ ‫של‬ ‫ושטחים‬ ‫קולטים‬ ‫חישובי‬
'‫ב‬ ‫ספח‬–‫כלכליים‬ ‫חישובים‬
'‫ג‬ ‫ספח‬–‫הסולרי‬ ‫בשדה‬ ‫השמן‬ ‫ספיקת‬ ‫חישוב‬
16‫הפרויקט‬ ‫עבור‬ ‫העבודה‬ ‫הצעת‬ .

8. 7
1.‫מבוא‬
‫החשמל‬‫המופק‬ ‫החום‬ ‫רגית‬‫א‬ , ‫דלקים‬ ‫שריפת‬ ‫על‬ ‫המבוסס‬ ‫מתהליך‬ ‫מופק‬ ‫ו‬‫בימי‬ ‫המופק‬‫ת‬
‫מועבר‬ ‫מהתהליך‬‫ת‬‫עבודה‬ ‫וזל‬‫ל‬‫)מים‬(‫קיטור‬‫מומר‬ ‫דבר‬ ‫של‬ ‫ובסופו‬‫ת‬. ‫חשמלית‬ ‫רגיה‬‫לא‬
‫מודעות‬ ‫ויש‬ ‫והולכות‬ ‫הגדלות‬ ‫בכמויות‬ ‫צרך‬‫ש‬ ‫משאב‬ ‫כיום‬ ‫הוא‬ ‫פט‬ ‫או‬ ‫גז,פחם‬ ‫אם‬ ‫בין‬ ‫טבעי‬ ‫דלק‬
‫את‬ ‫להפחית‬ ‫הצורך‬ ‫על‬ ‫בעולם‬. ‫בטבע‬ ‫מצא‬ ‫הוא‬ ‫בו‬ ‫הסופיות‬ ‫הכמויות‬ ‫ועל‬ ‫בו‬ ‫השימוש‬
‫וסף‬‫ב‬,‫ולעבור‬ ‫אוויר‬ ‫לזיהום‬ ‫הגורם‬ ‫בדלק‬ ‫השימוש‬ ‫את‬ ‫לצמצם‬ ‫בישראל‬ ‫וגם‬ ‫בעולם‬ ‫מגמה‬ ‫יש‬ ‫כיום‬
."‫קייה‬" ‫רגיה‬‫בא‬ ‫לשימוש‬
‫יש‬ ‫כיום‬‫ן‬‫חשמל‬ ‫הפקת‬ ‫יכולת‬ ‫בעלות‬ ‫סולריות‬ ‫מערכות‬ ‫מספר‬-‫להפיק‬ ‫המסוגלות‬ ‫המערכות‬
‫גד‬ ‫בכמויות‬ ‫חשמל‬‫ו‬‫לו‬‫כדאית‬ ‫כלכלית‬ ‫אפשרות‬ ‫עם‬ ‫ת‬,‫בו‬ ‫תרמי‬ ‫סולרי‬ ‫כוח‬ ‫עיקרון‬ ‫על‬ ‫עובדות‬
‫קיטור‬ ‫ויוצר‬ ‫עבודה‬ ‫וזל‬‫ל‬ ‫רגיה‬‫הא‬ ‫את‬ ‫שמעביר‬ ‫בחומר‬ ‫כלל‬ ‫בדרך‬ ‫אגרת‬ ‫השמש‬ ‫ת‬‫קרי‬
‫לתהליך‬ ‫בדומה‬ ‫חשמלית‬ ‫רגיה‬‫לא‬ ‫ומומר‬ ‫ה‬‫בטורבי‬ ‫העובר‬ ‫גבוהות‬ ‫בטמפרטורות‬‫אל‬‫ציו‬‫ב‬‫הקו‬‫י‬.
‫ק‬ ‫כיום‬‫י‬‫לקבלת‬ ‫מפותחת‬ ‫ולוגיה‬‫טכ‬ ‫ימת‬, ‫פרבולים‬ ‫מרכזים‬ ‫בעזרת‬ ‫גבוהה‬ ‫בטמפרטורה‬ ‫קיטור‬
‫בטמפרטורה‬ ‫ויוצא‬ ‫גבוהה‬ ‫בטמפרטורה‬ ‫שעובדת‬ ‫ה‬‫לטורבי‬ ‫ס‬‫כ‬ ‫הקיטור‬.‫מוכה‬
‫בחברת‬IDE‫ק‬‫י‬‫יכולת‬ ‫ימת‬‫י‬‫ות‬‫טורבי‬ ‫יצור‬‫ייחודיו‬‫ת‬‫ידה‬ ‫על‬ ‫שפותחו‬‫כמויות‬ ‫ליצור‬ ‫המיועדת‬
‫ב‬‫י‬‫להיו‬ ‫יכולות‬ ‫אלו‬ ‫ות‬‫טורבי‬ .‫מוכות‬ ‫בטמפרטורות‬ ‫חשמל‬ ‫של‬ ‫יות‬‫ו‬‫ות‬‫טורבי‬ ‫עם‬ ‫משולבות‬ ‫ת‬
‫גיסא‬ ‫מחד‬ ‫גבוהות‬ ‫לטמפרטורות‬,‫הי‬ ‫שהקיטור‬ ‫בכך‬‫ו‬) ‫ה‬‫מהטורבי‬ ‫צא‬‫לטמפרטורו‬‫ת‬‫ס‬‫כ‬ (‫גבוהות‬
‫חברת‬ ‫של‬ ‫ה‬‫לטורבי‬IDE,‫י‬ ‫המאפשר‬ ‫דבר‬‫י‬‫חשמל‬ ‫של‬ ‫וסף‬ ‫צור‬‫המערכת‬ ‫עלות‬ ‫את‬ ‫ומוזיל‬.
‫גיסא‬ ‫מאידך‬,‫לטמפרטורות‬ ‫קולטים‬ ‫עם‬ ‫משולבות‬ ‫להיות‬ ‫יכולות‬ ‫אלו‬ ‫ות‬‫טורבי‬‫מוכ‬‫ות‬‫)קולטים‬
‫כלומר‬ (‫שטוחים‬,‫חברת‬ ‫של‬ ‫ה‬‫הטורבי‬ ‫עבור‬ ‫מוכה‬ ‫בטמפרטורה‬ ‫קיטור‬ ‫ייצרו‬ ‫אשר‬ ‫קולטים‬IDE
.‫חשמל‬ ‫יצור‬ ‫לשם‬
‫ון‬‫בתכ‬ ‫עוסקת‬ ‫זו‬ ‫עבודה‬‫של‬ ‫מי‬‫תרמודי‬,‫סולרית‬ ‫מערכת‬‫על‬ ‫המתבססת‬ ‫או‬ ‫בתוכה‬ ‫המשלבת‬
‫ת‬‫טורבי‬IDE. ‫לחשמלית‬ ‫תרמית‬ ‫רגיה‬‫א‬ ‫להמרת‬
‫חלקים‬ ‫לשלושה‬ ‫מתחלקת‬ ‫העבודה‬-
‫הראשון‬ ‫בחלק‬,‫ות‬‫השו‬ ‫הסולריות‬ ‫המערכות‬ ‫את‬ ‫אציג‬:‫כיום‬ ‫הקיימת‬ ‫הסולרית‬ ‫המערכת‬ ‫את‬
. ‫גבוהות‬ ‫בטמפרטורות‬ ‫קיטור‬ ‫עם‬ ‫שעובדת‬ ‫ה‬‫טורבי‬ ‫ועל‬ ‫הפרבולים‬ ‫המרכזים‬ ‫על‬ ‫המבוססת‬
)‫העבודה‬ ‫של‬ ‫יותר‬ ‫מאוחר‬ ‫בשלב‬ ‫אליה‬‫א‬‫חברת‬ ‫של‬ ‫ה‬‫הטורבי‬ ‫את‬ ‫שלב‬(IDE‫המערכת‬ ‫את‬ ‫אציג‬ .
‫הקיימ‬ ‫הפוטוולטאית‬‫כזו‬ ‫מערכת‬ ‫של‬ ‫החשמל‬ ‫הפקת‬ ‫יכולות‬ ‫ואת‬ ‫ת‬,‫את‬ ‫ואציג‬ ‫אבדוק‬‫החלופה‬
‫ל‬‫מערכת‬‫ה‬‫המשלב‬ ‫סולרית‬‫ת‬‫בתוכ‬‫ה‬‫ת‬‫טורבי‬ ‫את‬IDE‫והלוחות‬‫ה‬‫שטוחים‬.
‫י‬‫הש‬ ‫החלק‬‫המעשי‬ ‫החלק‬ ‫הוא‬ ‫בעבודה‬,‫את‬ ‫אחשב‬ ‫בו‬‫צרי‬‫כ‬‫המערכת‬ ‫של‬ ‫התרמית‬ ‫רגיה‬‫הא‬ ‫ת‬
‫המערכת‬ ‫של‬ ‫החשמלית‬ ‫רגיה‬‫הא‬ ‫תפוקת‬ ‫ואת‬.‫אחשב‬‫גודל‬ ‫את‬‫השדה‬‫הפרבולי‬‫הדרוש‬,‫למערכת‬
‫אמצא‬‫חברת‬ ‫של‬ ‫ה‬‫הטורבי‬ ‫גודל‬ ‫את‬IDE‫למערכת‬ ‫המתאים‬‫ו‬‫את‬ ‫אציג‬‫ה‬‫תכן‬‫של‬ ‫מי‬‫התרמוד‬
‫ת‬‫טורבי‬ ‫עם‬ ‫משולבת‬ ‫מערכת‬IDE.‫למערכת‬ ‫החלופה‬ ‫עבור‬,‫שלוש‬ ‫עבור‬ ‫חישובים‬ ‫אבצע‬

9. 8
‫חברת‬ ‫של‬ ‫ה‬‫לטורבי‬ ‫יסה‬‫בכ‬ ‫ות‬‫שו‬ ‫טמפרטורות‬IDE‫צרי‬ ‫את‬ :‫כ‬‫שלה‬ ‫רגיה‬‫הא‬ ‫ת‬,‫הפקת‬ ‫את‬
‫שלה‬ ‫רגיה‬‫הא‬‫ו‬‫של‬ ‫השטח‬ ‫גודל‬ ‫את‬‫השטוחים‬ ‫הלוחות‬.
‫שטוחים‬ ‫לוחות‬ ‫של‬ ‫ים‬‫שו‬ ‫סוגים‬ ‫שלושה‬ ‫עבור‬ ‫יעשו‬ ‫החישובים‬‫ו‬‫לבסוף‬‫המבוססת‬ ‫מערכת‬ ‫אציג‬‫על‬
‫ת‬‫טורבי‬ ‫עם‬ ‫המשולבת‬ ‫שטוחים‬ ‫לוחות‬IDE.
‫השל‬ ‫החלק‬‫י‬‫שי‬‫העבודה‬ ‫של‬ ‫הכלכלי‬ ‫החלק‬ ‫הוא‬,‫כל‬ ‫של‬ ‫הכלכלית‬ ‫הכדאיות‬ ‫את‬ ‫ואציג‬ ‫אחשב‬ ‫בו‬
. ‫מערכת‬
.11:‫זו‬ ‫בעבודה‬ ‫הדרישות‬
-‫המבוססת‬ ‫המערכת‬ ‫של‬ ‫מי‬‫תרמודי‬ ‫תכן‬ ‫ביצוע‬‫על‬‫פרבוליים‬ ‫קולטים‬‫ו‬‫של‬ ‫ות‬‫טורבי‬ ‫עם‬ ‫משולבת‬
‫חברת‬IDE.
-‫המבוססת‬ ‫מערכת‬ ‫של‬ ‫מי‬‫תרמודי‬ ‫תכן‬ ‫ביצוע‬‫על‬‫שטוחים‬ ‫קולטים‬‫ו‬‫של‬ ‫ות‬‫טורבי‬ ‫עם‬ ‫משולבת‬
‫חברת‬IDE:
-‫צרי‬ ‫את‬ ‫לחשב‬ ‫דרוש‬‫כ‬‫הא‬ ‫ת‬. ‫המערכת‬ ‫של‬ ‫התרמית‬ ‫רגיה‬
-‫למערכת‬ ‫רגיה‬‫א‬ ‫המספק‬ ‫הסולרי‬ ‫השדה‬ ‫גודל‬ ‫את‬ ‫לחשב‬ ‫דרוש‬
-‫לייצר‬ ‫מסוגלת‬ ‫שהמערכת‬ ‫החשמלי‬ ‫ההספק‬ ‫את‬ ‫לחשב‬ ‫דרוש‬
-‫המערכת‬ ‫עלות‬ ‫את‬ ‫לחשב‬ ‫דרוש‬
-‫ו‬‫טכ‬ ‫השוואה‬ ‫לבצע‬ ‫דרוש‬-‫שה‬ ‫והספק‬ ‫המערכת‬ ‫עלות‬ ‫של‬ ‫כלכלית‬‫בהשוואה‬ ‫מייצרת‬ ‫יא‬
‫מערכת‬ ‫לעלות‬‫חשמלי‬ ‫הספק‬ ‫אותו‬ ‫בעלת‬ ‫פוטווולטאית‬.
1.2‫הדרישות‬‫מהמערכת‬)‫ה‬‫משולבת‬‫עם‬‫חברת‬ ‫של‬ ‫ות‬‫טורבי‬IDE:(
-‫לספק‬ ‫מסוגלת‬ ‫תהיה‬ ‫המערכת‬‫עד‬10MW.‫חשמלי‬
-. ‫הישראלי‬ ‫גב‬‫ה‬ ‫אי‬‫בת‬ ‫לעבוד‬ ‫מסוגלת‬ ‫תהיה‬ ‫המערכת‬
-‫בשילו‬ ‫המערכת‬‫חברת‬ ‫של‬ ‫ות‬‫טורבי‬ ‫ב‬IDE. ‫הקיימת‬ ‫המערכת‬ ‫של‬ ‫מזו‬ ‫מוכה‬ ‫עלות‬ ‫בעלת‬ ‫תהיה‬
1.3‫חברת‬ ‫של‬ ‫ות‬‫הטורבי‬ ‫עבור‬ ‫הדרישות‬IDE‫יו‬‫מכא‬ ‫)הגבלות‬‫ת‬:(‫המערכת‬ ‫של‬
-‫חברת‬ ‫של‬ ‫הגדולה‬ ‫ה‬‫הטורבי‬IDE‫פחית‬ ‫לספיקה‬ ‫עד‬ ‫להתפשט‬ ‫מסוגלת‬ ‫תהיה‬
‫מקסימאלי‬‫ת‬‫של‬
3
320[ ]
sec
m
.‫בי‬ ‫הלחצים‬ ‫ויחס‬‫ן‬‫היציאה‬ ‫ללחץ‬ ‫ה‬‫לטורבי‬ ‫יסה‬‫הכ‬ ‫לחץ‬
: ‫יהיה‬ ‫ה‬‫מהטורבי‬2.85in
out
p
p
=.
-‫חברת‬ ‫של‬ ‫ה‬‫הקט‬ ‫ה‬‫הטורבי‬IDE‫פחית‬ ‫לספיקה‬ ‫עד‬ ‫להתפשט‬ ‫מסוגלת‬ ‫תהיה‬
‫מקסימאלי‬‫ת‬‫של‬
3
135[ ]
sec
m
.‫ללח‬ ‫ה‬‫לטורבי‬ ‫יסה‬‫הכ‬ ‫לחץ‬ ‫ביו‬ ‫הלחצים‬ ‫ויחס‬‫היציאה‬ ‫ץ‬
: ‫יהיה‬ ‫ה‬‫מהטורבי‬2.85in
out
p
p
=.

10. 9
2.‫קימות‬ ‫סולריות‬ ‫מערכות‬ ‫סקר‬
)‫מהאתר‬ ‫לקחו‬ ‫האיורים‬http://www.eere.energy.gov/troughnet/pdfs/status-part1.pdf(
‫כו‬‫ח‬‫תרמי‬ ‫סולרי‬
‫יש‬‫ן‬‫ה‬ ‫ת‬‫בקרי‬ ‫ומשתמשות‬ ‫מרכזות‬ ‫הן‬ ‫בה‬ ‫בדרך‬ ‫בדלות‬‫ה‬ ‫מערכות‬ ‫מספר‬. ‫שמש‬‫אבל‬,‫השלב‬
‫י‬ ‫של‬ ‫הסופי‬‫י‬‫ל‬ ‫זהה‬ ‫החשמל‬ ‫צור‬‫י‬‫במפעלים‬ ‫החשמל‬ ‫יצור‬‫צי‬‫ב‬‫הקו‬‫ו‬‫אליי‬‫ם‬‫שבהם‬ (‫דלקים‬ ‫)שריפת‬
: ‫הדבר‬ ‫אותו‬ ‫תמיד‬ ‫הוא‬ ‫הזה‬ ‫העיקרון‬ . ‫לחשמלית‬ ‫תרמית‬ ‫רגיה‬‫א‬ ‫להמרת‬ ‫חום‬ ‫ועי‬‫במ‬ ‫משתמשים‬
‫ה‬ (‫דלקים‬ ‫שריפת‬ ‫ידי‬ ‫על‬ ‫או‬ ‫סולרית‬ ‫)בדרך‬ ‫מאודה‬ ‫ובסוף‬ ‫מחומם‬ ,‫ידחס‬ ‫העבודה‬ ‫וזל‬‫מתפשט‬ ‫וזל‬
.‫עצמו‬ ‫על‬ ‫חוזר‬ ‫והתהליך‬ ‫עיבוי‬ ‫עובר‬ ‫וזל‬‫ה‬ ‫התהליך‬ ‫ובסוף‬ ( ‫ה‬‫טורבי‬ ‫יע‬‫מ‬ ‫הוא‬ ‫מתפשט‬ ‫הוא‬ ‫)כאשר‬
‫אות‬ ‫ולהפוך‬ ‫השמש‬ ‫אור‬ ‫את‬ ‫לרכז‬ ‫היא‬ ‫הסולרית‬ ‫המערכת‬ ‫מטרת‬‫ו‬‫בשימוש‬ ‫להיות‬ ‫יוכל‬ ‫שאז‬ ‫לחום‬
‫בעצם‬ . ‫החום‬ ‫וע‬‫במ‬,‫תרמי‬ ‫סולרי‬ ‫כוח‬ ‫מפעל‬,‫מחלק‬ ‫מורכב‬‫אל‬‫ציו‬‫ב‬‫קו‬‫י‬‫ל‬‫י‬‫חשמל‬ ‫יצור‬
‫ה‬.‫שלו‬ ‫ראשי‬ ‫חימום‬ ‫כמקור‬ ‫סולרית‬ ‫רגיה‬‫בא‬ ‫משתמש‬
‫השמש‬ ‫ת‬‫קרי‬ ‫לריכוז‬ ‫דרכים‬
2.1"‫השוק‬‫ת‬‫הפרבולית‬ "
‫השוק‬‫ת‬‫מרכזים‬ ‫של‬ ‫ומקבילות‬ ‫ארוכות‬ ‫משורות‬ ‫מורכבת‬ ‫הפרבולית‬,‫זכוכית‬ ‫מראות‬ ‫כלל‬ ‫בדרך‬
‫פרבולה‬ ‫בצורת‬ ‫אחד‬ ‫בכיוון‬ ‫מכופפות‬ ‫אשר‬,. ‫שמם‬ ‫ומכאן‬ ‫לשוקט‬ ‫הדומה‬ ‫צורה‬‫אחר‬ ‫עוקבות‬ ‫הן‬
‫מקסימאל‬ ‫מגע‬ ‫עם‬ ‫לבוא‬ ‫ת‬‫מ‬ ‫על‬ ‫למערב‬ ‫ממזרח‬ ‫השמש‬‫י‬. ‫השמש‬ ‫י‬‫קר‬ ‫עם‬ ‫יתן‬‫ש‬ ‫ככל‬

11. 10
‫חום‬ ‫מחליף‬ ‫וזל‬,‫שמן‬ ‫כלל‬ ‫בדרך‬,‫של‬ ‫לטמפרטורה‬ ‫מגיע‬C400‫מעלות‬‫דרך‬ ‫סירקולציה‬ ‫מבצע‬
‫שאב‬ ‫וזל‬‫ה‬ ‫משם‬ , ‫השמש‬ ‫ת‬‫קרי‬ ‫מרוכזת‬ ‫בו‬ ‫במקום‬ ‫הפרבולי‬ ‫המרכז‬ ‫במרכז‬ ‫המצויים‬ ‫ורות‬‫צי‬
‫לחלק‬‫הכ‬ ‫יצור‬ ‫מקום‬ ‫של‬ ‫המרכזי‬‫ו‬‫ח‬. ‫חום‬ ‫במחליף‬ ‫עובר‬ ‫הוא‬ ‫שם‬‫וזל‬‫ל‬ ‫מועבר‬ ‫שבשמן‬ ‫החום‬
‫צי‬‫ב‬‫קו‬ ‫ה‬‫טורבי‬ ‫עת‬‫לה‬ ‫שמשמש‬ ‫קיטור‬ ‫או‬ ‫מים‬ ‫כגון‬ ‫עבודה‬‫ו‬. ‫אלית‬
‫פועלות‬ ‫כאלו‬ ‫חשמל‬ ‫ליצור‬ ‫יחידות‬ ‫מספר‬‫כ‬‫עד‬ ‫להפיק‬ ‫ומסוגלות‬ ‫יום‬MW80.
2.2‫מרכזיים‬ ‫קולטים‬
‫גם‬ ‫הידועים‬ ‫מרכזים‬ ‫קולטים‬‫המוקף‬ ‫מגדל‬ ‫על‬ ‫מצא‬‫ה‬ ‫מקובע‬ ‫מקולט‬ ‫ויים‬‫מ‬ "‫כוח‬ ‫"מגדלי‬ ‫בשם‬
‫השמש‬ ‫י‬‫קר‬ ‫את‬ ‫ומחזירות‬ ‫צירים‬ ‫י‬‫ש‬ ‫על‬ ‫השמש‬ ‫אחר‬ ‫עוקבות‬ ‫המראות‬ ,‫מראות‬ ‫של‬ ‫גדול‬ ‫במערך‬
‫אשר‬ ‫סופגים‬ ‫חומרים‬ ‫מספר‬ ‫להיות‬ ‫יכולים‬ ‫הקולט‬ ‫בתוך‬ . ‫החום‬ ‫את‬ ‫סופג‬ ‫אשר‬ ‫המרכזי‬ ‫לקולט‬
‫ע‬‫כגון‬ ‫יסויים‬ ‫בוצעו‬ ‫ליהם‬:, ‫מים‬‫אויר‬,‫מת‬‫כ‬‫מומס‬ ‫ומלח‬ ‫וזלית‬ ‫ת‬-‫החום‬ ‫את‬ ‫סופג‬ ‫זה‬ ‫חומר‬
. ‫ה‬‫לטורבי‬ ‫אותו‬ ‫ומעביר‬
‫בין‬ ‫לספק‬ ‫מסוגלות‬ ‫והם‬ ‫בעבר‬ ‫ו‬‫ב‬ ‫כאלה‬ ‫יחידות‬ ‫מספר‬0.5‫ל‬-10MW.

12. 11
2.3‫פרבוליות‬ ‫צלחות‬
‫פרבוליים‬ ‫ממרכזים‬ ‫מורכבות‬ ‫פרבוליות‬ ‫צלחות‬ ‫של‬ ‫מערכות‬‫צלחת‬ ‫דמויי‬ ‫עגולים‬,‫מרכזות‬ ‫אשר‬
‫י‬‫קר‬ ‫את‬‫על‬ ‫ויה‬‫ב‬ ‫"ל‬‫ה‬ ‫המערכת‬ . ‫השמש‬ ‫י‬‫קר‬ ‫של‬ ‫המרכוז‬ ‫קודת‬‫ב‬ ‫מצא‬‫ה‬ ‫לקולט‬ ‫השמש‬
. ‫צירים‬ ‫י‬‫ש‬ ‫על‬ ‫השמש‬ ‫אחרי‬ ‫העוקבת‬ ‫השמש‬ ‫אחרי‬ ‫מעקב‬ ‫מערכת‬‫שימוש‬ ‫לידי‬ ‫בא‬ ‫אסף‬‫ש‬ ‫החום‬
.‫הצלחת‬ ‫ה‬‫מב‬ ‫כל‬ ‫עם‬ ‫יחד‬ ‫ע‬‫ה‬ ‫הקולט‬ ‫על‬ ‫מצא‬‫ה‬ ‫חום‬ ‫וע‬‫מ‬ ‫באמצעות‬‫וע‬‫במ‬ ‫שימוש‬ ‫עשה‬ ‫בדרך‬
‫מ‬ ‫על‬ ‫ג‬‫סטרלי‬ ‫או‬ ‫בריטון‬‫ת‬‫לה‬. ‫חשמלית‬ ‫רגיה‬‫לא‬ ‫החום‬ ‫רגית‬‫א‬ ‫את‬ ‫מיר‬
‫עד‬ ‫להפיק‬ ‫הצליחו‬ ‫ו‬‫ב‬‫ש‬ ‫כאלה‬ ‫מערכות‬MW5.
2.4‫ברי‬‫כ‬‫סולרית‬ ‫ה‬
‫בברי‬‫כ‬‫ה‬‫בקרקעית‬ ‫גבוה‬ ‫מלח‬ ‫ריכוז‬ ‫בעלת‬ ‫מים‬ ‫שכבת‬ ‫ליצור‬ ‫ת‬‫מ‬ ‫על‬ ‫במלח‬ ‫שימוש‬ ‫עשה‬ ‫סולרית‬
‫הברי‬‫כ‬, ‫ה‬‫הברי‬ ‫שטח‬ ‫י‬‫פ‬ ‫על‬ ‫מסופקים‬ ‫קיים‬ ‫מים‬ ‫כאשר‬‫כ‬. ‫ה‬‫חודרות‬ ‫השמש‬ ‫י‬‫קר‬ ‫כאשר‬‫את‬
‫מלח‬ ‫של‬ ‫גבוה‬ ‫ריכוז‬ ‫בעלי‬ ‫המים‬ ‫את‬ ‫מחממות‬ , ‫ות‬‫התחתו‬ ‫בשכבות‬ ‫ספגות‬‫ו‬ ‫ה‬‫העליו‬ ‫השכבה‬
‫הברי‬ ‫בתחתית‬‫כ‬. ‫ה‬‫כי‬‫ו‬, ‫ה‬‫העליו‬ ‫מהשכבה‬ ‫מרוכזת‬ ‫יותר‬ ‫ה‬‫התחתו‬ ‫המלוחה‬ ‫שהשכבה‬ ‫ון‬‫לא‬ ‫היא‬
. ‫לאטמוספרה‬ ‫להשתחרר‬ ‫יכול‬ ‫ולא‬ ‫בתוכה‬ ‫קלע‬ ‫והחום‬ ‫להתרומם‬ ‫יכולה‬‫הטמפרטורות‬ ‫ט‬‫גרדי‬
‫ה‬ ‫שתי‬ ‫בין‬ ‫וצר‬‫ש‬‫חום‬ ‫מחליף‬ ‫דרך‬ ‫החמה‬ ‫המרוכזת‬ ‫השכבה‬ ‫את‬ ‫מעבירים‬ .‫כוח‬ ‫יצור‬ ‫מאפשר‬ ‫שכבות‬
. ‫חום‬ ‫וע‬‫מ‬ ‫של‬ ‫העבודה‬ ‫וזל‬ ‫את‬ ‫לחמם‬ ‫כדי‬
‫מוכה‬ ‫יעילות‬ ‫בעלות‬ ‫כאלו‬ ‫מערכות‬0.9%. ‫שימושיות‬ ‫כך‬ ‫כול‬ ‫ולא‬

13. 12
2.5‫סולרית‬ ‫ארובה‬
‫וט‬ ‫ארובה‬ , ‫שקופות‬ ‫חצי‬ ‫זכוכית‬ ‫לוחות‬ ‫של‬ ‫גדול‬ ‫משטח‬ ‫מורכבת‬ ‫סולרית‬ ‫ארובה‬. ‫רוח‬ ‫ת‬‫ורבי‬
‫האווי‬ ‫את‬ ‫מחממת‬ ‫השמש‬ ‫ת‬‫קרי‬‫ר‬‫מה‬ ‫הדבר‬ , ‫צפוף‬ ‫לפחות‬ ‫הופך‬ ‫אשר‬ ‫ללוחות‬ ‫מתחת‬‫ו‬‫את‬ ‫בעצם‬ ‫וה‬
‫לאווי‬ ‫הגורם‬ ‫יע‬‫המ‬ ‫הכוח‬‫ר‬‫הממוקמת‬ ‫אוויר‬ ‫ת‬‫טורבי‬ ‫דרך‬ ‫עובר‬ ‫האוויר‬ . ‫הארובה‬ ‫במעלה‬ ‫וע‬‫ל‬
‫בצווא‬‫ר‬‫הארובה‬.
‫ליצר‬ ‫ויכולות‬ ‫ו‬‫ב‬ ‫כאלה‬ ‫מערכות‬KW50‫של‬ ‫יעילות‬ ‫בעלות‬0.05%.
2.6‫פוטוולטאית‬ ‫מערכת‬
‫באפקט‬ ‫שימוש‬ ‫ידי‬ ‫על‬ ‫לחשמל‬ ‫ישר‬ ‫שמש‬ ‫אור‬ ‫ממירות‬ "‫סולריים‬ ‫"תאים‬ ‫גם‬ ‫הקרויות‬ ‫אלו‬ ‫מערכות‬
. ‫ים‬‫אלקטרו‬ ‫ועת‬‫ת‬ ‫ומאלצים‬ ‫הסולריים‬ ‫בתאים‬ ‫פוגעים‬ ‫ים‬‫פוטו‬ ‫שבו‬ ‫אלקטרי‬ ‫הפוטו‬‫אלו‬ ‫תאים‬
‫הצור‬ ‫אפליקציות‬ ‫עבור‬ ‫בעולם‬ ‫פוצים‬ ‫מאוד‬ ‫כיום‬‫כ‬‫העל‬ ‫בגלל‬ . ‫חשמל‬ ‫מעט‬ ‫ות‬‫של‬ ‫יחסית‬ ‫הגבוהה‬ ‫ות‬
.‫קילוואטים‬ ‫ועד‬ ‫מיליוואטים‬ ‫של‬ ‫תפוקות‬ ‫עבור‬ ‫עשה‬ ‫בהם‬ ‫השימוש‬ ‫רוב‬ ‫אלו‬ ‫תאים‬
‫הערה‬:
‫ו‬‫שצוי‬ ‫המערכות‬ ‫מכל‬,‫"השוק‬ ‫מערכת‬ ‫רק‬‫ת‬‫חשמל‬ ‫יצור‬ ‫של‬ ‫מסחרית‬ ‫לכמות‬ ‫הגיעה‬ ‫הפרבולית‬ "

14. 13
‫הברית‬ ‫בארצות‬ ‫מסחרי‬ ‫בשימוש‬ ‫כיום‬ ‫מצאת‬‫ו‬‫החל‬‫מ‬-1984‫כיום‬ .‫קיימי‬‫ם‬9‫מפעלים‬‫במדבר‬
‫המייצרים‬ ‫יה‬‫קליפור‬MW354.‫רגיה‬‫הא‬ ‫את‬ ‫מספקים‬ ‫פרבוליים‬ ‫מרכזים‬ ‫של‬ ‫גדולים‬ ‫שדות‬
. ‫חשמל‬ ‫לייצור‬ ‫לקיטור‬ ‫קין‬‫ר‬ ‫ת‬‫טורבי‬ ‫ידי‬ ‫על‬ ‫וצלת‬‫המ‬ ‫התרמית‬
‫על‬ ‫מתבססת‬ ‫זו‬ ‫עבודה‬‫הקיימ‬ ‫הפרבולית‬ ‫השוקת‬ ‫מערכת‬‫ת‬‫מרכזי‬ ‫בגלל‬ ‫קיבלה‬ ‫שמה‬ ‫שאת‬ ,
‫הסול‬ ‫השדה‬ ‫את‬ ‫המרכיבים‬ ‫הפרבוליים‬ ‫השמש‬‫בחברת‬ .‫שלה‬ ‫רי‬IDE.
3.‫הקיימת‬ ‫המערכת‬ ‫תאור‬

15. 14
‫תרמית‬ ‫רגיה‬‫א‬ ‫לספק‬ ‫הוא‬ ‫המערכת‬ ‫של‬ ‫הכללי‬ ‫הרעיון‬‫באמצעות‬‫המורכבים‬ ‫סולריים‬ ‫שדות‬
. ‫השמש‬ ‫אחרי‬ ‫עוקבים‬ ‫אשר‬ ‫מקולטים‬‫אלו‬ ‫קולטים‬‫פלדה‬ ‫ורות‬‫צי‬ ‫על‬ ‫השמש‬ ‫אור‬ ‫את‬ ‫מרכזים‬
‫חום‬ ‫מסיע‬ ‫וזל‬ ‫מכילים‬ ‫אשר‬)HFT‫קיטור‬ ‫לייצר‬ ‫כדי‬ ‫חום‬ ‫מחליפי‬ ‫דרך‬ ‫שאב‬ ‫"ל‬‫ה‬ ‫וזל‬‫ה‬ .(ׂ◌
‫של‬ ‫בטמפרטורה‬400‫חשמל‬ ‫שמייצרת‬ ‫ה‬‫טורבי‬ ‫יע‬‫שמ‬ ‫מעלות‬.
‫טיביי‬‫אלטר‬ ‫בדלקים‬ ‫משתמשים‬ ‫החשכה‬ ‫בשעות‬‫ם‬. ‫הקיטור‬ ‫את‬ ‫לייצר‬ ‫כדי‬
: ‫מהאתר‬ ‫לקח‬ ‫)השרטוט‬http://solel.com/products/pgeneration/ls2/(
.13‫ה‬‫מב‬ ‫הצגת‬‫המערכת‬

16. 15
‫את‬ ‫ומרכזים‬ ‫שקולטים‬ ‫פרבולים‬ ‫קולטים‬ ‫של‬ ‫משורות‬ ‫המורכב‬ ‫סולרי‬ ‫משדה‬ ‫מורכבת‬ ‫המערכת‬
‫בוואקו‬ ‫מצאים‬‫ה‬ ‫מבודדים‬ ‫פלדה‬ ‫ורות‬‫צי‬ ‫על‬ ‫השמש‬ ‫ת‬‫קרי‬‫ם‬.‫וזל‬ ‫זורם‬ ‫אלו‬ ‫ורות‬‫צי‬ ‫בתוך‬(‫)שמן‬
) ‫חום‬ ‫מעביר‬HTF(,‫מחליפי‬ ‫לתוך‬ ‫ומוזרם‬ ‫הסולרי‬ ‫השדה‬ ‫בתוך‬ ‫מסתחרר‬ ‫הוא‬ ‫כאשר‬ ‫מתחמם‬ ‫אשר‬
. ‫חום‬‫מ‬ ‫המחומם‬ ‫וזל‬‫ה‬‫י‬‫קיטור‬ ‫יצר‬superheated steam)‫דרך‬ (‫חום‬ ‫מחליפי‬ ‫י‬‫ש‬ ‫של‬ ‫במערך‬ ‫מעבר‬
.‫זהים‬‫הקיטור‬superheated steam)‫הקיטור‬ ‫משם‬ , ‫גבוה‬ ‫ללחץ‬ ‫קיטור‬ ‫ת‬‫טורבי‬ ‫לתוך‬ ‫מוזרם‬ (
‫מחמ‬ ‫י‬‫ש‬ ‫ידי‬ ‫על‬ ‫מחומם‬) ‫מים‬reheaters‫עובר‬ ‫הקיטור‬ ‫משם‬ , ‫מוך‬ ‫לחץ‬ ‫ת‬‫טורבי‬ ‫לתוך‬ ‫מוזרם‬ ‫ואז‬ (
) ‫למעבה‬condenser‫על‬ ‫חום‬ ‫למחליפי‬ ‫וחוזר‬ ‫מתעבה‬ (-‫י‬‫מ‬ ‫די‬‫ש‬‫א‬. ‫לקיטור‬ ‫להפוך‬ ‫כדי‬ ‫בה‬
) ‫וזל‬HTF‫התהליך‬ ‫על‬ ‫לחזור‬ ‫ת‬‫מ‬ ‫על‬ ‫הסולרי‬ ‫לשדה‬ ‫בחזרה‬ ‫מוזרם‬ ‫חום‬ ‫במחליפי‬ ‫שעבר‬ ‫אחרי‬ (.
‫מש‬ ‫מורכב‬ ‫המערכת‬ ‫של‬ ‫הסולרי‬ ‫השדה‬. ‫פרבוליים‬ ‫קולטים‬ ‫של‬ ‫ורות‬‫של‬ ‫הפרבוליות‬ ‫המראות‬
‫ישירה‬ ‫סולרית‬ ‫ה‬‫קרי‬ ‫מרכזות‬ ‫הקולטים‬‫א‬‫אלמ‬ ‫ל‬‫ט‬‫חום‬ ‫אוסף‬)HCE‫פלדה‬ ‫ור‬‫צי‬ ‫בעצם‬ ‫שהוא‬ (
‫בחומר‬ ‫מצופה‬,‫ה‬‫לקרי‬ ‫המאפשר‬‫בו‬ ‫הפוגעת‬‫לחום‬ ‫להפוך‬‫ביע‬‫י‬‫יותר‬ ‫גדולה‬ ‫לות‬.‫מוקף‬ ‫ור‬‫הצי‬
‫שיוצר‬ ‫זכוכית‬ ‫בשרוול‬‫וואקו‬‫ם‬‫של‬ ‫בריחה‬ ‫וע‬‫למ‬ ‫כדי‬. ‫בהסעה‬ ‫חום‬
‫בח‬ ‫משולבת‬ ‫מחשב‬ ‫שליטת‬‫י‬‫השמש‬ ‫ועת‬‫ת‬ ‫אחר‬ ‫העוקב‬ ‫ישן‬,‫מאפשר‬‫ועים‬‫מ‬ ‫באמצאות‬
‫הידראוליי‬‫ם‬,. ‫מקסימאלית‬ ‫ה‬‫קרי‬ ‫קליטת‬ ‫לשם‬ ‫השמש‬ ‫ועת‬‫ת‬ ‫אחר‬ ‫הקולטים‬ ‫שורות‬ ‫של‬ ‫מעקב‬
) ‫החום‬ ‫הסעת‬ ‫וזל‬ ‫טמפרטורת‬HTF‫מ‬ ‫מתחמם‬ ‫השדה‬ ‫דרך‬ ‫העובר‬ (-c292‫עד‬ ‫לשדה‬ ‫יסה‬‫בכ‬ ‫מעלות‬
‫של‬ ‫לטמפרטורה‬c390‫שיג‬ ‫כך‬ ‫בחרו‬ ‫שלהם‬ ‫והבידוד‬ ‫ורות‬‫הצי‬ ‫קוטר‬ .‫ו‬‫ממ‬ ‫ביציאה‬ ‫מעלות‬‫י‬‫עו‬
‫יש‬ ‫ו‬‫שממ‬ ‫ור‬‫הצי‬ ‫י‬‫פ‬ ‫שטח‬ ‫בין‬ ‫לאיזון‬‫א‬‫חום‬ ‫יבוד‬‫לבין‬‫א‬‫שאר‬‫ש‬ ‫וזל‬‫מה‬ ‫בלילה‬ ‫החום‬ ‫יבוד‬
. ‫במערכת‬
‫השווה‬ ‫בלחץ‬ ‫ה‬‫לטורבי‬ ‫קיטור‬ ‫של‬ ‫טיבי‬‫אלטר‬ ‫מקור‬ ‫ומספק‬ ‫גז‬ ‫על‬ ‫הפועל‬ ‫חימום‬ ‫דוד‬ ‫ו‬‫יש‬ ‫וסף‬‫ב‬
‫ה‬ ‫השדה‬ ‫של‬ ‫ללחץ‬. ‫יותר‬ ‫גבוהה‬ ‫בטמפרטורה‬ ‫אבל‬ ‫סולרי‬‫יצור‬ ‫מאפשר‬ ‫מהדוד‬ ‫המופק‬ ‫הקיטור‬
‫לשדה‬ ‫במקביל‬ ‫לעבוד‬ ‫יכול‬ ‫מוכה‬ ‫שמש‬ ‫ת‬‫קרי‬ ‫יש‬ ‫כאשר‬ ‫היום‬ ‫בשעות‬ ‫או‬ ‫הלילה‬ ‫בשעות‬ ‫חשמל‬
.‫הצורך‬ ‫במידת‬ ‫הסולרי‬

17. 16
)‫השרטוט‬‫לקח‬‫מהאתר‬http://www.solarpaces.org/solar_trough.pdf(
.23‫המערכת‬ ‫של‬ ‫העיקריים‬ ‫החלקים‬ ‫פרוט‬
.1.23‫הסולרי‬ ‫השדה‬

18. 17
‫הסולריים‬ ‫הקולטים‬ ‫מקבץ‬ ‫הוא‬ ‫הסולרי‬ ‫בשדה‬ ‫הבסיסי‬ ‫הרכיב‬
)solar collector assembly-SCA. (
)‫לקח‬ ‫השרטוט‬‫מהאתר‬http://www.solarpaces.org/solar_trough.pdf(
. ‫מקומית‬ ‫שליטה‬ ‫ומערכת‬ ‫מיקום‬ ‫מערכת‬ ‫יש‬ ‫מקבץ‬ ‫לכל‬‫רפלקטור‬ ‫הוא‬ ‫פרבולי‬ ‫הסולרי‬ ‫הקולט‬
‫חום‬ ‫אוסף‬ ‫ט‬‫אלמ‬ ‫על‬ ‫ישירה‬ ‫שמש‬ ‫ת‬‫קרי‬ ‫מרכז‬ ‫אשר‬ ‫זכוכית‬ ‫ממראת‬
)heat collection element-HCE‫מדגם‬ ‫מקולטים‬ ‫מורכב‬ ‫הסולרי‬ ‫השדה‬ .(LS-3‫ומכיל‬888
‫מקבצים‬)(SCA‫זה‬ ‫קולט‬ ‫של‬‫ברבעים‬ ‫המסודרים‬,‫של‬ ‫בגודל‬ ‫אחד‬ ‫שדה‬ ‫יוצרים‬ ‫ביחד‬ ‫אשר‬
483,960. ‫מרובע‬ ‫מטר‬‫הוא‬ ‫הסולרי‬ ‫המקבץ‬ ‫של‬ ‫וסף‬ ‫חשוב‬ ‫מרכיב‬,‫המתכת‬ ‫ה‬‫המב‬‫י‬‫התומך‬
, ‫במקבץ‬‫החום‬ ‫קולט‬ ‫ט‬‫באלמ‬‫המעכב‬ ‫ובמערכת‬.‫כולה‬ ‫הקולטים‬ ‫מקבצי‬ ‫מערכת‬‫על‬ ‫שלטת‬-‫יד‬‫י‬
. ‫מרכזית‬ ‫פיקוח‬ ‫מערכת‬
.2.23‫רפלקטור‬‫ל‬‫פ‬

19. 18
,‫זכוכית‬ ‫מראות‬ ‫של‬ ‫לים‬‫מפ‬ ‫וי‬‫ב‬ ‫הרפלקטור‬‫את‬ ‫למקבץ‬ ‫ות‬‫המק‬ ‫קורות‬ ‫מערכת‬ ‫ידי‬ ‫על‬ ‫תמכות‬‫ה‬
‫שלו‬ ‫ית‬‫המב‬ ‫השלמות‬.‫רוחב‬‫הוא‬ ‫הפרבולי‬ ‫הרפלקטור‬5.76‫הוא‬ ‫כולו‬ ‫המקבץ‬ ‫ואורך‬ ‫מטר‬95.2
. ( ‫זכוכית‬ ‫טו‬ ‫)של‬ ‫מטר‬‫אלי‬‫ציו‬‫ב‬‫קו‬ ‫בדרך‬ ‫מיוצרת‬ ‫הזכוכית‬‫ת‬‫תב‬ ‫בתוך‬‫מתכת‬ ‫יות‬.
‫שמש‬ ‫ת‬‫קרי‬ ‫העברת‬ ‫יכולת‬ ‫לזכוכית‬ ‫ה‬‫המק‬ ‫מוכה‬‫ה‬ ‫הברזל‬ ‫תכולת‬ ‫היא‬ ‫זו‬ ‫בזכוכית‬ ‫המיוחד‬
. ‫דרכה‬ ‫מוגברת‬‫מכן‬ ‫לאחר‬,‫של‬ ‫ובשכבות‬ ‫כסוף‬ ‫בחומר‬ ‫הזכוכית‬ ‫של‬ ‫האחורי‬ ‫החלק‬ ‫את‬ ‫מצפים‬
‫מג‬ ‫חומרים‬‫י‬‫הצורה‬ ‫את‬ ‫לזכוכית‬ ‫ה‬‫המק‬ ‫פרבולית‬ ‫ית‬‫תב‬ ‫בתוך‬ ‫ור‬‫לת‬ ‫סת‬‫מוכ‬ ‫הזכוכית‬ . ‫ים‬
‫ש‬ ‫הפרבולית‬. ‫לה‬‫לבסוף‬,‫ה‬‫למב‬ ‫שלהם‬ ‫חיבור‬ ‫לאפשר‬ ‫כדי‬ ‫לזכוכית‬ ‫מחוברים‬ ‫מקרמיקה‬ ‫פדים‬
. ‫בהם‬ ‫התומך‬ ‫המתכת‬‫כ‬ ‫יש‬224‫יש‬ ‫כולו‬ ‫ובשדה‬ ‫מקבץ‬ ‫בכול‬ (‫)מראות‬ ‫לים‬‫פ‬198,912. ‫לים‬‫פ‬
‫של‬ ‫בעובי‬ ‫ל‬‫פ‬ ‫כל‬13.2‫מילימט‬‫ר‬‫של‬ ‫ושטח‬2.24. ‫מטר‬‫מאפשרים‬ ‫לים‬‫הפ‬ ‫של‬ ‫והדיוק‬ ‫האיכות‬
‫של‬ ‫ה‬‫קרי‬ ‫החזרת‬94%‫כאשר‬97%. ‫חום‬ ‫קולט‬ ‫ט‬‫באלמ‬ ‫ממורכז‬ ‫המוחזרת‬ ‫ה‬‫מהקרי‬
.3.23‫חום‬ ‫קולט‬ ‫ט‬‫אלמ‬–HCE)heat collection element(
‫של‬ ‫בקוטר‬ ‫פלדה‬ ‫ורות‬‫מצי‬ ‫מורכב‬70‫מילימט‬‫ר‬, ‫מיוחדת‬ ‫בסגסוגת‬ ‫מצופים‬‫ור‬‫בצי‬ ‫מוקפים‬
‫בואקו‬ ‫אטום‬ ‫זכוכית‬‫ם‬‫המיוחד‬ ‫הציפוי‬ . ‫חום‬ ‫עיבודי‬ ‫וע‬‫ולמ‬ ‫הציפוי‬ ‫על‬ ‫לשמור‬ ‫כדי‬‫כושר‬ ‫בעל‬
‫של‬ ‫ספיגה‬96%‫ישירה‬ ‫ה‬‫קרי‬ ‫עבור‬,‫רפלקטיבית‬ ‫טי‬‫א‬ ‫יכולת‬ ‫בעל‬ ‫הזכוכית‬ ‫ור‬‫צי‬.
‫הוואקו‬ ‫בתוך‬‫ם‬‫מת‬ ‫חומר‬ ‫מותקן‬‫כ‬‫שסופג‬ ‫תי‬‫גז‬ ‫מולקולות‬‫ה‬‫הזמן‬ ‫עם‬ ‫משתחררות‬,‫לשמור‬ ‫ת‬‫מ‬ ‫על‬
‫הואקום‬ ‫על‬.
.4.23‫מעקב‬ ‫מערכת‬
‫חי‬ ‫על‬ ‫מסתמכת‬ ‫סולרית‬ ‫מעקב‬ ‫מערכת‬‫י‬‫ה‬ ‫השדה‬ ‫את‬ ‫וממקמת‬ ‫שמש‬ ‫שן‬‫ה‬‫הקרי‬ ‫שקליטת‬ ‫כך‬ ‫סולרי‬
‫מקסימאלי‬ ‫תהיה‬ ‫חום‬ ‫קולט‬ ‫ט‬‫באלמ‬‫ת‬,‫הידראולית‬ ‫למערכת‬ ‫מחשב‬ ‫פקודת‬ ‫ידי‬ ‫על‬ ‫עשה‬ ‫הדבר‬
‫ותייש‬ ‫שתזיז‬‫ר‬‫הצורך‬ ‫לפי‬ ‫הסולריים‬ ‫המקבצים‬ ‫את‬.‫ב‬ ‫וע‬‫ל‬ ‫מסוגלת‬ ‫המערכת‬‫ט‬‫וו‬‫ח‬‫זוויו‬‫ת‬‫של‬
178°. ‫מעלות‬‫מעל‬ ‫חזקות‬ ‫רוחות‬ ‫של‬ ‫בזמן‬56‫לש‬ ‫קילומטר‬‫הקולטים‬ ‫את‬ ‫מסיטה‬ ‫המערכת‬ ‫עה‬
‫ב‬30°. ‫אליהם‬ ‫להגן‬ ‫כדי‬ ‫האופק‬ ‫לקו‬ ‫מתחת‬ ‫מעלות‬
.5.23) ) ‫החום‬ ‫מעביר‬ ‫וזל‬ ‫מערכת‬heat transfer fluid( HTF(
‫מערכת‬HTF‫חום‬ ‫המעביר‬ ‫וזל‬‫ב‬ ‫סגורה‬ ‫לולאה‬ ‫של‬ ‫מערכת‬ ‫זו‬‫בקצב‬ ‫זורם‬‫של‬ ‫לי‬‫ומי‬6
3.13 10×
. ‫לשעה‬ ‫קילוגרם‬) ‫שמן‬ ‫של‬ ‫מסוג‬ ‫מורכב‬ ‫וזל‬‫ה‬diphenyl oxide. (‫בכלי‬ ‫מתחילה‬ ‫הלולאה‬
‫ההתפשטות‬)expansion vessel(,‫ה‬ ‫של‬ ‫תרמית‬ ‫התפשטות‬ ‫מאפשר‬ ‫אשר‬HTF.‫קן‬‫ח‬ ‫באמצאות‬
‫של‬ ‫ימי‬‫פ‬ ‫לחץ‬ ‫שמר‬11.37bar‫ההתפשטות‬ ‫בכלי‬ ‫וזל‬‫ה‬ ‫מפלס‬ ‫מעל‬,‫של‬ ‫פליטה‬ ‫המאפשר‬ ‫דבר‬
‫ה‬ ‫וזל‬‫מ‬ ‫גזים‬HTF‫את‬ ‫שואבות‬ ‫משאבות‬ . ‫לאטמוספרה‬‫ה‬‫מתחמם‬ ‫הוא‬ ‫שם‬ ‫הסולרי‬ ‫לשדה‬ ‫וזל‬
‫של‬ ‫לטמפרטורה‬390 c°. ‫חום‬ ‫מחליפי‬ ‫י‬‫לש‬ ‫ומועבר‬‫ה‬HTF‫המים‬ ‫לזרימת‬ ‫גדית‬ ‫בזרימה‬ ‫זורם‬

20. 19
‫ה‬ ‫בהתחלה‬ . ‫ה‬‫ומהטורבי‬ ‫המים‬ ‫ממערכת‬ ‫המגיעים‬ ‫והקיטור‬HTF‫שמחמם‬ ‫חום‬ ‫במחליף‬ ‫עובר‬
‫יתר‬ ‫בחימום‬‫ה‬‫לטורבי‬ ‫יסתו‬‫כ‬ ‫י‬‫לפ‬ ‫הקיטור‬ ‫את‬,‫במאייד‬ ‫במקביל‬ ‫עובר‬ ‫וזל‬‫ה‬ ‫מכן‬ ‫לאחר‬)steam
generators) ‫מראש‬ ‫ובמחמם‬ (preheater(‫במחמם‬ ‫המים‬ ‫את‬ ‫ומחמם‬ ‫רווי‬ ‫קיטור‬ ‫במאייד‬ ‫ויוצר‬
.‫למאייד‬ ‫יסתם‬‫כ‬ ‫י‬‫לפ‬ ‫מראש‬, ‫חום‬ ‫במחליפי‬ ‫אלו‬ ‫למהלכים‬ ‫במקביל‬‫מה‬ ‫מסוים‬ ‫חלק‬HTF‫ס‬‫יכ‬
‫אש‬ ‫חום‬ ‫מחליפי‬ ‫י‬‫לש‬‫ה‬‫הטורבי‬ ‫של‬ ‫גבוה‬ ‫ללחץ‬ ‫מהחלק‬ ‫שיוצא‬ ‫הקיטור‬ ‫את‬ ‫מחדש‬ ‫מחממים‬ ‫ר‬
. ‫ה‬‫הטורבי‬ ‫של‬ ‫מוך‬‫ה‬ ‫הלחץ‬ ‫של‬ ‫לחלק‬ ‫ועובר‬‫ה‬ ‫של‬ ‫המעבר‬ ‫במהלך‬HTF‫של‬ ‫החימום‬ ‫במחזור‬
‫החום‬ ‫במחליפי‬ ‫הקיטור‬,‫מ‬ ‫יורדת‬ ‫שלו‬ ‫הטמפרטורה‬390 c°‫ל‬293 c°-‫כלומר‬98T C∆ = °.
‫ה‬ ‫וזל‬ ‫המחזור‬ ‫בסוף‬HTF.‫ההתפשטות‬ ‫במיכל‬ ‫המחזור‬ ‫לתחילת‬ ‫החום‬ ‫ממחליפי‬ ‫זורם‬
‫ה‬ ‫וזל‬HTF‫טריפוגליו‬‫צ‬ ‫משאבות‬ ‫שתי‬ ‫ידי‬ ‫על‬ ‫במערכת‬ ‫מסתחרר‬‫ת‬‫של‬ ‫זרימה‬ ‫המספקות‬
71,014‫של‬ ‫מטמפרטורה‬ ‫לדקה‬ ‫ליטר‬293 c°‫של‬ ‫התחלתי‬ ‫בלחץ‬22bar,‫המשאבות‬‫על‬ ‫שלטות‬
‫של‬ ‫טמפרטורה‬ ‫להבטיח‬ ‫כדי‬ ‫ה‬‫משת‬ ‫תדר‬ ‫של‬ ‫מערכת‬ ‫ידי‬390 c°. ‫הסולרי‬ ‫מהשדה‬ ‫ביציאה‬
‫השעות‬ ‫בין‬ ‫אספת‬ ‫כלל‬ ‫בדרך‬ ‫הסולרי‬ ‫מהשדה‬ ‫המסופקת‬ ‫רגיה‬‫הא‬8‫ל‬ ‫בבוקר‬5‫יש‬ ‫כאשר‬ . ‫בערב‬
‫,חימום‬ ‫בכלל‬ ‫ה‬‫קרי‬ ‫אין‬ ‫בהם‬ ‫החשכה‬ ‫בשעות‬ ‫או‬ ‫מוכה‬ ‫ה‬‫קרי‬ ‫יש‬ ‫בהם‬ ‫שעות‬‫ה‬ ‫וזל‬HTF‫עשה‬
, ‫טבעי‬ ‫גז‬ ‫על‬ ‫שעובד‬ ‫דוד‬ ‫ידי‬ ‫על‬‫במידה‬ ‫הסולרית‬ ‫במערכת‬ ‫משולב‬ ‫להיות‬ ‫או‬ ‫לבד‬ ‫לעבוד‬ ‫יכול‬ ‫הדוד‬
‫ה‬ ‫וזל‬ ‫של‬ ‫מספיק‬ ‫חימום‬ ‫מאפשרת‬ ‫ולא‬ ‫חלשה‬ ‫השמש‬ ‫ת‬‫וקרי‬HTF‫חום‬ ‫לספק‬ ‫מסוגל‬ ‫הדוד‬ .
‫ה‬ ‫וזל‬‫ל‬HTF‫ועבודת‬ ‫הקיטור‬ ‫לייצור‬ ‫המערכת‬ ‫של‬ ‫התרמית‬ ‫הדרישה‬ ‫כל‬ ‫את‬ ‫ימלא‬ ‫אשר‬
‫של‬ ‫מלא‬ ‫הספק‬ ‫עבור‬ ‫ה‬‫הטורבי‬80MW.‫המספקות‬ ‫שוות‬ ‫חימום‬ ‫יחידות‬ ‫לארבע‬ ‫מחולק‬ ‫הדוד‬
‫ביחד‬790MMBtu/hr.
.6.23‫קיטור‬ ‫ליצירת‬ ‫ציוד‬
‫כוללת‬ ‫קיטור‬ ‫יצור‬ ‫מערכת‬) ‫מחממים‬ ‫י‬‫ש‬superheaters(‫עובר‬ ‫שדרכם‬178,378‫לשעה‬ ‫קילוגרם‬
‫קיטור‬ ‫של‬‫יתר‬ ‫מחומם‬‫בטמפרטור‬‫יציאה‬ ‫ת‬‫של‬371 c°‫של‬ ‫יציאה‬ ‫ובלחץ‬103bar‫אחד‬ ‫כל‬ ‫עבור‬
,‫מהם‬‫י‬‫וש‬‫מאיידים‬)steam generators(‫עובר‬ ‫שדרכם‬178,378‫בטמפרטור‬ ‫לשעה‬ ‫קילוגרם‬‫ת‬
‫של‬ ‫יציאה‬313 c°‫של‬ ‫ובלחץ‬103bar.‫וזל‬HTF‫של‬ ‫לטמפרטורה‬ ‫המחומם‬390 c°‫ידי‬ ‫על‬
. ‫"ל‬‫ה‬ ‫הקיטור‬ ‫את‬ ‫מייצר‬ ‫הסולרי‬ ‫השדה‬‫בטמפרטורה‬ ‫מים‬235 c°‫למייצר‬ ‫סים‬‫כ‬ ‫אשר‬‫י‬‫קיטור‬
)steam generators) ‫סופי‬ ‫חימום‬ ‫ממיכל‬ ‫מגיעים‬ (final feedwater heater(‫קודם‬ ‫עוברים‬ ‫הם‬ ,
‫במחמם‬‫מראש‬)preheater‫של‬ ‫לטמפרטורה‬ ‫אותם‬ ‫שמביא‬ (313 c°,‫ס‬‫כ‬ ‫יתר‬ ‫המחומם‬ ‫הקיטור‬
‫ב‬ ‫ה‬‫לטורבי‬-371 c°‫ו‬-100bar.
‫ה‬ ‫וזל‬HTF‫למחממים‬ ‫כמובן‬ ‫במקביל‬ ‫עובר‬‫ולמאיידים‬‫חום‬ ‫מחליפי‬ ‫בעצם‬ ‫שהם‬‫במחמם‬ ‫וגם‬
) ‫מחדש‬reheater‫של‬ ‫בלחץ‬ ‫קיטור‬ ‫בו‬ (20bar‫גבוה‬ ‫ללחץ‬ ‫ה‬‫מהטורבי‬ ‫יוצא‬ ‫אשר‬‫מחומם‬‫מחדש‬
‫של‬ ‫מטמפרטורה‬212 c°‫של‬ ‫לטמפרטורה‬373 c°. ‫מוך‬ ‫לחץ‬ ‫של‬ ‫ה‬‫לטורבי‬ ‫וחוזר‬

21. 20
.7.23‫קיטור‬ ‫ת‬‫טורבי‬
‫חלקים‬ ‫י‬‫מש‬ ‫מורכבת‬ ‫ה‬‫הטורבי‬,‫גבוה‬ ‫ללחץ‬ ‫אחד‬‫מוך‬ ‫ללחץ‬ ‫י‬‫והש‬‫קיטור‬ ‫מקבלת‬ ‫היא‬ .
‫ב‬-371 c°‫ו‬-100bar‫אשר‬) ‫קיטור‬ ‫במייצרי‬ ‫וצר‬steam generators. (‫ה‬‫מהטורבי‬ ‫היוצא‬ ‫הקיטור‬
‫מוך‬ ‫ללחץ‬ ‫ה‬‫לטורבי‬ ‫יסתו‬‫כ‬ ‫י‬‫לפ‬ ‫מחדש‬ ‫מחומם‬ ‫גבוה‬ ‫ללחץ‬,‫הי‬ ‫הקיטור‬‫ו‬‫ללחץ‬ ‫ה‬‫מהטורבי‬ ‫צא‬
‫למעבה‬ ‫מוזרם‬ ‫מוך‬)condenser(‫הקירו‬ ‫מערכת‬ ‫של‬ ‫מים‬ ‫ידי‬ ‫על‬ ‫מקורר‬ ‫הוא‬ ‫שם‬‫ר‬‫)שתתואר‬
(‫בהמשך‬,‫משא‬ ‫ידי‬ ‫על‬ ‫שאב‬ ‫הוא‬ ‫משם‬‫בה‬‫מקיטור‬ ‫ים‬‫יזו‬ ‫אשר‬ ‫מוך‬ ‫בלחץ‬ ‫מים‬ ‫מחממי‬ ‫לשלושה‬
)(extraction steam. ‫מוך‬ ‫ללחץ‬ ‫ה‬‫הטורבי‬ ‫מחלק‬ ‫היוצא‬‫קיטור‬ ‫יציאות‬ ‫מספר‬ ‫ם‬‫יש‬ : ‫)הערה‬
(‫למאיידים‬ ‫המסופקים‬ ‫המים‬ ‫חימום‬ ‫לשם‬ ‫ות‬‫שו‬ ‫וטמפרטורות‬ ‫בלחצים‬ ‫ה‬‫מהטורבי‬,
‫מוזרמים‬ ‫המים‬ ‫משם‬) ‫מיכל‬ ‫לתוך‬deaertor‫גזי‬ ‫מסולקים‬ ‫שם‬ (‫ומשוחררים‬ ‫המים‬ ‫מתוך‬ ‫מומסים‬ ‫ם‬
‫לאוויר‬,) ‫וספים‬ ‫למחממים‬ ‫במשאבה‬ ‫שאבים‬ ‫המים‬ ‫משם‬solar preheater(‫ו‬) ‫למאיידים‬steam
generators(. ‫ה‬‫הטורבי‬ ‫של‬ ‫גבוה‬ ‫ללחץ‬ ‫מהחלק‬ ‫המגיע‬ ‫מקיטור‬ ‫ים‬‫יזו‬ ‫אשר‬
.8.23‫מים‬ ‫קירור‬ ‫מערכת‬
‫י‬‫מכא‬ ‫מיחידה‬ ‫מורכבת‬‫ת‬‫קירו‬ ‫מגדל‬ ‫של‬‫ר‬,‫משאבות‬ ,‫ורות‬‫צי‬‫במגדל‬ ‫מתקררים‬ ‫המים‬ .‫ושסתומים‬
‫המשאבות‬ ‫ידי‬ ‫על‬ ‫המעבה‬ ‫דרך‬ ‫ומסתחררים‬ ‫קירור‬‫קירו‬ ‫למגדל‬ ‫ובחזרה‬‫ר‬.
‫קירו‬ ‫מחזור‬ ‫ו‬‫יש‬‫ר‬‫יותר‬ ‫קטן‬ ‫וסף‬‫קירור‬ ‫במגדל‬ ‫העובר‬.‫המערכת‬ ‫ציוד‬ ‫לקירור‬ ‫המשמש‬
‫מגדל‬‫ה‬‫שהמים‬ ‫כך‬ ‫ים‬‫מתוכ‬ ‫והמעבה‬ ‫קירור‬‫סים‬‫כ‬‫ש‬‫של‬ ‫מטמפרטורה‬ ‫יתקררו‬ ‫למגדל‬35.5 c°
‫יסה‬‫בכ‬,‫של‬ ‫לטמפרטורה‬25.5 c°‫ידי‬ ‫על‬ ‫יעשה‬ ‫המים‬ ‫.סחרור‬ ‫ו‬‫ממ‬ ‫ביציאה‬4‫אשר‬ ‫משאבות‬
‫לסחרר‬ ‫ות‬‫מתוכ‬52,995. ‫אחת‬ ‫כל‬ ‫לדקה‬ ‫ליטר‬
4.‫וולטאית‬ ‫פוטו‬ ‫מערכת‬
)‫והגרפים‬ ‫האיורים‬‫זה‬ ‫בפרק‬‫מהאתר‬ ‫לקחו‬

22. 21
e.html(downloaded : 31/12/05-oltaicwww.solarserver.de/wissen/photov(
.14‫פעולה‬ ‫עקרון‬
‫וולטאי‬ ‫הפוטו‬ ‫התא‬‫להפקת‬ ‫התקן‬ ‫הוא‬‫רגיה‬‫א‬‫חשמלית‬‫קליטת‬ ‫ע"י‬‫טית‬‫אלקטרומג‬ ‫ה‬‫קרי‬.
‫פי‬ ‫על‬ ‫מתאפשר‬ ‫הדבר‬‫הפוטואלקטרי‬ ‫האפקט‬.
‫אומר‬ ‫אלקטרי‬ ‫הפוטו‬ ‫האפקט‬,‫לערער‬ ‫יתן‬ ‫כי‬‫אלקטרון‬‫סביב‬ ‫מחוגו‬‫האטום‬ ‫גרעין‬‫כאשר‬
‫פוגע‬ ‫כאשר‬ .‫מסוימת‬ ‫רגיה‬‫א‬ ‫לו‬ ‫יקים‬‫מע‬‫גל‬‫וב‬ ‫באורך‬ ‫טי‬‫אלקטרומג‬‫תדירות‬‫רגיה‬‫הא‬ ‫המתאימים‬
‫האלקטרון‬ ‫אל‬ ‫מתגלגלת‬ ‫שלו‬,‫בכדי‬ ‫מספיקה‬ ‫רגיה‬‫הא‬"‫לשחרר‬"‫סביב‬ ‫ממסלולו‬ ‫האלקטרון‬ ‫את‬
.‫האטום‬ ‫מן‬ ‫להוציאו‬ ‫או‬ ,‫ית‬‫אלקטרו‬ ‫רמה‬ ‫ולהעלותו‬ ‫הגרעין‬
‫שכבות‬ ‫משתי‬ ‫וי‬‫ב‬ ‫ביותר‬ ‫פוץ‬‫ה‬ ‫וולטאי‬ ‫הפוטו‬ ‫התא‬‫צורן‬‫אחת‬ ‫שבכל‬‫של‬ ‫עקבות‬‫אל‬-‫מתכת‬‫אחרת‬,
‫הדוגמה‬ ‫לצורך‬ .‫מוליך‬ ‫בתיל‬ ‫מחוברות‬ ‫השכבות‬ ‫שתי‬,‫ה‬ ‫של‬ ‫הן‬ ‫העקבות‬ ‫ה‬‫העליו‬ ‫בשכבה‬‫יסוד‬
‫ארסן‬‫היסוד‬ ‫של‬ ‫הן‬ ‫ה‬‫ובתחתו‬‫בורון‬‫ל‬ .‫אטום‬‫יוצר‬ ‫והוא‬ ‫ית‬‫החיצו‬ ‫ברמה‬ ‫ים‬‫אלקטרו‬ ‫ארבעה‬ ‫צורן‬
‫טיים‬‫קוול‬ ‫קשרים‬‫צור‬ ‫אטומי‬ ‫ארבעה‬ ‫עם‬,‫ית‬‫החיצו‬ ‫ברמה‬ ‫ים‬‫אלקטרו‬ ‫חמישה‬ ‫לארסן‬ .‫אחרים‬ ‫ן‬
‫לומר‬ ‫יתן‬ ‫לכן‬ .‫הצורן‬ ‫של‬ ‫ה‬‫במב‬ ‫משתתף‬ ‫לא‬ ‫אשר‬ ,‫ה‬‫העליו‬ ‫בשכבה‬ "‫"מיותר‬ ‫אלקטרון‬ ‫ו‬‫יש‬ ‫לכן‬,
‫לבורון‬ .‫למחצה‬ ‫שלילית‬ ‫זו‬ ‫ששכבה‬"‫"חורים‬ ‫וצרים‬ ‫לכן‬ ,‫ית‬‫החיצו‬ ‫ברמה‬ ‫ים‬‫אלקטרו‬ ‫שלושה‬
‫ית‬‫החיצו‬ ‫ברמה‬ ‫הצורן‬ ‫ה‬‫במב‬,‫ששכב‬ ‫לומר‬ ‫יתן‬ ‫לכן‬‫כך‬ ‫משום‬ .‫למחצה‬ ‫חיובית‬ ‫זו‬ ‫ה‬,‫משיכה‬ ‫ה‬‫יש‬
‫אל‬ ‫להגיע‬ ‫שואף‬ ‫הארסן‬ ‫אלקטרון‬ ‫כאשר‬ ‫השכבות‬ ‫בין‬ ‫כימית‬"‫חורי‬".‫הבורון‬‫באורך‬ ‫גלים‬ ‫כאשר‬
‫המתאים‬‫קלטים‬‫ה‬ ‫ים‬‫האלקטרו‬ ,‫ה‬‫העליו‬ ‫בשכבה‬"‫מיותרים‬"‫הגרעין‬ ‫ממשיכת‬ ‫משתחררים‬ ‫שבה‬
‫לאלק‬ ‫גורמת‬ ‫ה‬‫התחתו‬ ‫השכבה‬ ‫של‬ ‫הרבה‬ ‫המשיכה‬ .‫חופשיים‬ ‫והופכים‬‫וע‬‫ל‬ ‫החופשיים‬ ‫ים‬‫טרו‬
‫ה‬‫התחתו‬ ‫השכבה‬ ‫אל‬ ‫המוליך‬ ‫דרך‬ ‫ה‬‫העליו‬ ‫מהשכבה‬,‫יוצר‬ ‫הדבר‬‫ים‬‫יו‬) ‫חיוביים‬‫י‬‫קטיו‬‫ם‬‫של‬ (
‫ה‬‫העליו‬ ‫בשכבה‬ ‫ארסן‬) ‫שליליים‬ ‫ים‬‫ויו‬‫ים‬‫יו‬‫א‬‫גורמת‬ ‫זו‬ ‫עובדה‬ .‫ה‬‫התחתו‬ ‫בשכבה‬ ‫בורון‬ ‫של‬ (
.‫ה‬‫העליו‬ ‫אל‬ ‫ה‬‫התחתו‬ ‫מהשכבה‬ ‫ים‬‫אלקטרו‬ ‫למסירת‬ ‫כך‬ ‫ובעקבות‬ ‫ים‬‫היו‬ ‫בין‬ ‫למשיכה‬
‫מעגל‬‫ה‬ ‫מקור‬ ‫עוד‬ ‫כל‬ ‫ימשך‬ ‫זה‬‫אור‬‫זמין‬,‫זורמים‬ ,‫לחומר‬ ‫חשמלי‬ ‫מוליך‬ ‫שמחברים‬ ‫ברגע‬
.‫חשמלי‬ ‫זרם‬ ‫ליצירת‬ ‫דרכו‬ ‫ים‬‫אלקטרו‬
‫במילים‬‫אחרות‬,‫הפוטו‬ ‫התאים‬ .‫לחשמל‬ ‫השמש‬ ‫אור‬ ‫את‬ ‫ממירים‬ ‫אלה‬ ‫תאים‬-‫עשויים‬ ‫וולתאים‬
‫מח‬‫מיוחדים‬ ‫ומרים‬,‫למחצה‬ ‫מוליכים‬ ‫הקרואים‬.‫הסיליקון‬ ‫הוא‬ ‫שבהם‬ ‫הפופולרי‬‫אור‬ ‫כאשר‬
‫הסולרי‬ ‫בתא‬ ‫פוגע‬ ‫השמש‬‫חשמלי‬ ‫בשדה‬ ‫זורמים‬ ‫אשר‬ ‫ים‬‫אלקטרו‬ ‫משתחררים‬ ,‫בסיליקון‬ ‫קלט‬‫ו‬
.‫חשמלי‬ ‫זרם‬ ‫ויוצרים‬‫ע"י‬‫צ‬ ‫י‬‫בש‬ ‫מתכתי‬ ‫חיבור‬‫י‬‫הסולרי‬ ‫התא‬ ‫די‬,‫י‬‫חיצו‬ ‫שימוש‬ ‫מאפשרים‬ ‫ו‬‫א‬
‫להפע‬ ‫זה‬ ‫חשמלי‬ ‫בזרם‬‫לת‬(‫)לוחות‬ ‫לים‬‫כפ‬ ‫משווקים‬ ‫הסולריים‬ ‫התאים‬ .‫חשמל‬ ‫צורכי‬ ‫מכשירים‬
‫הספקי‬ ‫בעלי‬ ‫סולריים‬‫ים‬‫שו‬ ‫חשמל‬.

23. 22
.24‫מאפיי‬‫י‬‫פוטוולטאי‬ ‫תא‬
‫בגודל‬ ‫מסיליקון‬ ‫פוטוולתאי‬ ‫תא‬ ‫עבור‬ ‫לדוגמא‬‫של‬100‫מקסימאל‬ ‫לזרם‬ ‫מגיע‬ ‫סמ"ר‬‫י‬‫של‬A2‫כאשר‬
‫ב‬ ‫מוקרן‬ ‫הוא‬-1000 W/m²‫אור‬ ‫של‬
‫גבו‬ ‫שהטמפרטורה‬ ‫ככול‬ . ‫בטמפרטורה‬ ‫תלויים‬ (‫בוולט‬ ‫)חשמל‬ ‫הפוטוולתאי‬ ‫התא‬ ‫תוצרי‬‫כך‬ ‫יותר‬ ‫הה‬
‫יעילות‬‫רגיה‬‫לא‬ ‫מומרת‬ ‫אור‬ ‫ת‬‫קרי‬ ‫של‬ ‫כמות‬ ‫איזו‬ ‫על‬ ‫מצביעה‬ ‫היעילות‬ ‫רמת‬ . ‫יורדת‬ ‫התא‬
. ‫יצול‬‫ל‬ ‫ת‬‫ית‬‫ה‬ ‫חשמלית‬
‫תאים‬ ‫של‬ ‫סוגים‬ ‫מספר‬

24. 23
‫לפי‬ ‫תאים‬ ‫של‬ ‫סוגים‬ ‫בשלושה‬ ‫להבחין‬ ‫יתן‬‫ה‬.‫שלהם‬ ‫הקריסטלי‬ ‫ה‬‫מב‬, ‫יחיד‬ ‫קריסטלי‬ ‫ה‬‫מב‬
‫רב‬ ‫ה‬‫מב‬-. ‫אמורפי‬ ‫ה‬‫ומב‬ ‫קריסטלי‬‫תהליך‬ ‫יש‬ ‫סוג‬ ‫לכול‬‫י‬‫ה‬‫שו‬ ‫יצור‬,‫ויע‬ ‫ה‬‫שו‬ ‫עלות‬‫י‬. ‫ה‬‫שו‬ ‫לות‬
Material
Level of efficiency in
% Lab
Level of efficiency in %
Production
Monocrystalline
Silicon
approx. 24 14 to17
Polycrystalline
Silicon
approx. 18 13 to15
Amorphous Silicon approx. 13 5 to7
‫לפלטה‬ ‫מתא‬(‫)מודול‬
‫ע‬‫ל‬-‫ביחד‬ ‫מחוברים‬ ‫סולריים‬ ‫,תאים‬ ‫ות‬‫שו‬ ‫אפליקציות‬ ‫עבור‬ ‫הרצויים‬ ‫והזרם‬ ‫המתח‬ ‫את‬ ‫לייצר‬ ‫ת‬‫מ‬
.‫יותר‬ ‫גדולות‬ ‫יחידות‬ ‫ויוצרים‬‫המחוברים‬ ‫ותאים‬ ‫יותר‬ ‫גבוה‬ ‫מתח‬ ‫בעלי‬ ‫בטור‬ ‫המחוברים‬ ‫תאים‬
‫יותר‬ ‫גבוה‬ ‫זרם‬ ‫בעלי‬ ‫במקביל‬‫להגן‬ ‫ועד‬‫ש‬ ‫שקוף‬ ‫חומר‬ ‫בתוך‬ ‫מקובעות‬ ‫אלו‬ ‫יחידות‬ .‫ע‬‫ליה‬‫ן‬
‫ב‬ ‫וממוסגרות‬‫סביב‬ ‫מתכת‬ ‫מסגרת‬‫ן‬‫ומעליה‬‫ן‬. ‫זכוכית‬ ‫פלטת‬‫יכולות‬ ‫אלו‬ ‫שיחידות‬ ‫החשמלי‬ ‫הכוח‬
‫של‬ ‫בטמפרטורה‬ ‫לייצר‬25‫של‬ ‫אור‬ ‫ת‬‫ובקרי‬ ‫מעלות‬1000 W/m²,‫בין‬ ‫הוא‬10-100‫וואט‬
.‫היחידה‬ ‫בסוג‬ ‫תלוי‬
‫יע‬ ‫של‬ ‫גבולות‬‫י‬‫לות‬
‫יסיו‬‫ל‬ ‫וסף‬‫ב‬‫ן‬‫יסיו‬ ‫עשה‬ ,‫הייצור‬ ‫תהליך‬ ‫את‬ ‫ליעל‬ ‫כדי‬ ‫עשה‬‫ש‬‫ן‬‫את‬ ‫להגדיל‬‫היע‬ ‫רמת‬‫י‬,‫לות‬
‫ירד‬ ‫הסולריים‬ ‫התאים‬ ‫שמחיר‬ ‫ת‬‫מ‬ ‫על‬,‫אבל‬‫ומציבים‬ ‫להפסדים‬ ‫שגורמים‬ ‫ים‬‫ו‬‫ג‬‫מ‬ ‫מספר‬ ‫ם‬‫יש‬
‫לה‬ ‫ת‬‫ית‬‫ה‬ ‫ליעילות‬ ‫גבולות‬‫ש‬‫גה‬.‫או‬ ‫למחצה‬ ‫המולכים‬ ‫את‬ ‫המרכיבים‬ ‫החומרים‬ ‫בסיסית‬ ‫ברמה‬
‫ל‬ ‫מתאימים‬ ‫אלו‬ ‫חומרים‬ ‫של‬ ‫שילוב‬‫ט‬‫וו‬‫ח‬‫לכן‬ ‫ספציפי‬ ‫ספקטראלי‬,‫ש‬ ‫מסוימת‬ ‫כמות‬‫רגי‬‫א‬ ‫ל‬‫י‬‫אור‬ ‫ת‬
‫כדי‬ ‫רגיה‬‫א‬ ‫מספיק‬ ‫אין‬ ‫האור‬ ‫את‬ ‫היוצרים‬ ‫ים‬‫שלפוטו‬ ‫בגלל‬ ‫לשימוש‬ ‫ת‬‫ית‬ ‫לא‬"‫לשחרר‬"‫את‬
.‫האטום‬ ‫מן‬ ‫להוציאו‬ ‫או‬ ,‫ית‬‫אלקטרו‬ ‫רמה‬ ‫ולהעלותו‬ ‫הגרעין‬ ‫סביב‬ ‫ממסלולו‬ ‫האלקטרון‬
‫מ‬ ‫גדולות‬ ‫כמויות‬ ‫י‬‫ש‬ ‫מצד‬‫י‬‫רגי‬‫א‬ ‫של‬ ‫די‬‫י‬‫יהפכו‬ ‫ים‬‫פוטו‬ ‫ת‬‫רגיה‬‫לא‬ ‫במקום‬ ‫חום‬ ‫רגיית‬‫לא‬
‫חשמלית‬.‫כמו‬ ‫אופטיים‬ ‫הפסדים‬ ‫יש‬ ‫לכך‬ ‫וסף‬‫ב‬,‫עם‬ ‫מגע‬ ‫בגלל‬ ‫הסולרי‬ ‫התא‬ ‫שטח‬ ‫י‬‫פ‬ ‫של‬ ‫הצללה‬
.‫הסולרי‬ ‫התא‬ ‫י‬‫פ‬ ‫עם‬ ‫במגע‬ ‫אור‬ ‫י‬‫קר‬ ‫של‬ ‫החזרה‬ ‫או‬ ‫הזכוכית‬ ‫י‬‫פ‬
‫למחצה‬ ‫במוליכים‬ ‫חשמלית‬ ‫גדות‬‫הת‬ ‫הפסדי‬ ‫הם‬ ‫וספים‬ ‫הפסד‬ ‫י‬‫ו‬‫ג‬‫מ‬.‫הפוטוולתאי‬ ‫ובתא‬

25. 24
‫שטח‬ ‫י‬‫פ‬ ‫גם‬‫הקריסטלי‬ ‫ה‬‫במב‬ ‫ופגמים‬ ‫התא‬‫הם‬‫ל‬ ‫יתן‬ ‫.לא‬ ‫היעילות‬ ‫על‬ ‫השפעה‬ ‫בעלי‬‫י‬‫את‬ ‫יעל‬
‫ון‬‫ג‬‫מ‬‫ה‬‫פסד‬‫ה‬‫קלטים‬ ‫שלא‬ ‫מוכה‬ ‫רגיה‬‫א‬ ‫בעלי‬ ‫ים‬‫פוטו‬,‫שהופכת‬ ‫ים‬‫הפוטו‬ ‫של‬ ‫רגיה‬‫א‬ ‫עודף‬ ‫או‬
‫לחום‬,‫פיזיקאליו‬ ‫מגבלות‬ ‫בגלל‬‫ת‬. ‫בעצמם‬ ‫מהחומרים‬ ‫כפות‬‫ה‬
‫ליע‬ ‫ו‬‫אות‬ ‫מוביל‬ ‫זה‬‫י‬‫מקסימאלי‬ ‫לות‬‫ת‬‫תיאורטי‬‫ת‬‫של‬28%.‫קריסטלי‬ ‫סיליקון‬ ‫עבור‬
‫תיאורטיו‬ ‫רמות‬‫ת‬‫מקסימאליו‬‫ת‬‫סולר‬ ‫תאים‬ ‫מספר‬ ‫של‬ ‫יעילות‬ ‫של‬‫י‬‫דרטים‬‫סט‬ ‫אים‬‫בת‬ ‫ים‬
Theoretical
maximum
levels of
efficiency of
various solar
cells at
standard
conditions
:‫הבאים‬ ‫הפרמטרים‬ ‫קובעים‬ ‫שמש‬ ‫תאי‬ ‫של‬ ‫הכלכלי‬ ‫ערכם‬ ‫את‬
•.‫השמש‬ ‫תאי‬ ‫לוחות‬ ‫של‬ ‫הייצור‬ ‫עלות‬
•.‫השמש‬ ‫תאי‬ ‫של‬ ‫ה‬‫ההתק‬ ‫עלות‬
•.(‫השמש‬ ‫תא‬ ‫צילות‬) ‫בודד‬ ‫מתא‬ ‫להפיק‬ ‫יתן‬‫ש‬ ‫החשמל‬ ‫כמות‬
•‫של‬ ‫החילופין‬ ‫למתח‬ ‫שלו‬ ‫רגיה‬‫הא‬ ‫את‬ ‫ממירים‬ ‫)האם‬ ‫השמש‬ ‫בתא‬ ‫השימוש‬ ‫עלות‬‫רשת‬
.(?‫אחר‬ ‫במועד‬ ‫לשימוש‬ ‫החשמלית‬ ‫רגיה‬‫הא‬ ‫באחסון‬ ‫צורך‬ ‫יש‬ ‫האם‬ ?‫החשמל‬
•‫ים‬‫ש‬ ‫כמה‬ ,‫ה‬‫בש‬ ‫ימים‬ ‫כמה‬ ,‫ביום‬ ‫שעות‬ ‫)כמה‬ ‫השמש‬ ‫בתא‬ ‫להשתמש‬ ‫יתן‬ ‫בו‬ ‫הזמן‬ ‫משך‬
.(‫הרס‬ ‫שהתא‬ ‫עד‬
•.‫המשתמשים‬ ‫לרשות‬ ‫העומד‬ ‫חשוף‬ ‫שטח‬
•.‫אחרות‬ ‫בשיטות‬ ‫המיוצר‬ ‫החשמל‬ ‫עלות‬
‫מוכה‬ ‫היא‬ ‫כזה‬ ‫תא‬ ‫של‬ ‫יצולת‬‫ה‬‫)כ‬-15‫ולוג‬‫טכ‬ ‫בשל‬ ,‫יקר‬ ‫ומחירו‬ (‫אחוז‬‫י‬.‫שלו‬ ‫המורכבת‬ ‫הייצור‬ ‫ית‬
‫של‬ ‫ייצור‬ ‫לעלות‬ ‫תייחס‬ ‫השוואה‬ ‫לצורך‬ .‫שמש‬ ‫תאי‬ ‫של‬ ‫ייצורם‬ ‫בעלות‬ ‫משמעותית‬ ‫ירידה‬ ‫קיימת‬
:‫השמש‬ ‫תאי‬ ‫ידי‬ ‫על‬ ‫חשמל‬ ‫וואט‬

26. 25
•1970-75$.
•1980-20$.
•1985-10$.
•1995-8$.
•1998-6$.
‫באמצעות‬ ‫הפועלים‬ ‫ים‬‫מתק‬ ‫לראות‬ ‫יתן‬‫ים‬‫טלפו‬ ‫גם‬ .‫הארץ‬ ‫ברחבי‬ ‫כבישים‬ ‫על‬ ‫שמש‬ ‫תאי‬
‫לחיילים‬ ‫טרמפיאדות‬ ‫וגם‬ ‫עזרה‬ ‫להזעקת‬,‫רגיה‬‫הא‬ ‫את‬ ‫המספקים‬ ‫שמש‬ ‫תאי‬ ‫בלוחות‬ ‫מצוידות‬
‫לאספקת‬ ‫שמש‬ ‫בתאי‬ ‫השימוש‬ ‫פוץ‬ ‫לא‬ ‫עדיין‬ .‫המבודד‬ ‫במקום‬ ‫חשמל‬ ‫ואספקת‬ ‫תאורה‬ ‫להפעלת‬
.‫מבודדים‬ ‫למקומות‬ ‫פרט‬ ,‫פרטיים‬ ‫ים‬‫צרכ‬ ‫אצל‬ ‫חשמל‬
.34‫המערכת‬‫הקיימת‬ ‫וולטאית‬ ‫הפוטו‬
‫גורמות‬ ,‫הסולרי‬ ‫ל‬‫לפ‬ ‫חודרות‬ ‫השמש‬ ‫י‬‫קר‬ ,‫באיור‬ ‫לראות‬ ‫יתן‬‫ש‬ ‫כפי‬‫ים‬‫אלקטרו‬ ‫לשחרור‬
‫מחובר‬ ‫למצבר‬ ‫הסולרי‬ ‫ל‬‫הפ‬ ‫בין‬ .‫מצבר‬ ‫לתוך‬ ‫זורם‬ ‫החשמל‬ .‫חשמל‬ ‫ולזרימת‬‫אשר‬ ‫י‬‫אלקטרו‬ ‫בקר‬
‫מלא‬ ‫יהיה‬ ‫כשהמצבר‬ ‫החשמל‬ ‫זרימת‬ ‫את‬ ‫יפסיק‬.
‫י‬ ‫ם‬‫יש‬‫י‬‫חשמליים‬ ‫שומים‬‫להפעיל‬ ‫יתן‬ ‫אשר‬‫המכשירים‬ ‫רוב‬ ‫עבור‬ ‫אולם‬ ,‫המצבר‬ ‫בעזרת‬ ‫ישירות‬
‫צורך‬ ‫יש‬ ‫החשמליים‬‫ישר‬ ‫מזרם‬ ‫במצבר‬ ‫צבר‬‫ה‬ ‫החשמל‬ ‫את‬ ‫להמיר‬(DC)‫חלופי‬ ‫לזרם‬(AC)
‫מכשיר‬ ‫לחבר‬ ‫יכולים‬ ‫ו‬‫א‬ ‫הממיר‬ ‫אל‬‫הביתית‬ ‫החשמל‬ ‫תשתית‬ ‫את‬ ‫או‬ ‫חשמלי‬
5‫הצגת‬ .‫של‬ ‫ות‬‫טורבי‬ ‫עם‬ ‫בשילוב‬ ‫פרבוליים‬ ‫קולטים‬ ‫המבוססת‬ ‫הקיימת‬ ‫המערכת‬
‫חברת‬IDE

27. 26
‫של‬ ‫מסית‬ ‫בספיקה‬ ‫גבוהות‬ ‫לטמפרטורת‬ ‫ה‬‫לטורבי‬ ‫ס‬‫יכ‬ ‫הקיטור‬ ‫רגילה‬ ‫במערכת‬]
sec
[22.22
kg
‫של‬ ‫בטמפרטורה‬c°
375‫של‬ ‫ובלחץ‬bar6.46‫עד‬ ‫ה‬‫בטורבי‬ ‫מתפשט‬ ‫הקיטור‬‫של‬ ‫לטמפרטורה‬
c°
37‫ו‬‫של‬ ‫לחץ‬bar0628.0‫מפיקה‬ ‫זו‬ ‫ה‬‫טורבי‬ .MW6.19‫גבוהה‬ ‫ועלותה‬.‫במערכת‬‫המשלבת‬
‫חברת‬ ‫ות‬‫טורבי‬ ‫את‬ ‫בתוכה‬IDE‫של‬ ‫לטמפרטורה‬ ‫עד‬ ‫מתפשט‬ ‫אך‬ ‫אים‬‫ת‬ ‫באותם‬ ‫ס‬‫יכ‬ ‫הקיטור‬
c°
75‫של‬ ‫ולחץ‬bar38.0.‫מפיקה‬ ‫זו‬ ‫ה‬‫טורבי‬MW7.15‫מוכה‬ ‫ועלותה‬ ‫יותר‬ ‫ה‬‫קט‬ ‫היא‬‫ביחס‬
. ‫הרגילה‬ ‫במערכת‬ ‫ה‬‫לטורבי‬‫של‬ ‫ללחץ‬ ‫עד‬ ‫)המתפשטת‬ ‫זו‬ ‫ה‬‫מטורבי‬bar38.0‫רווי‬ ‫יוצא‬ ‫(הקיטור‬
‫במ‬ ‫אותו‬ ‫עביר‬ ‫לכן‬ ‫לחות‬ ‫עם‬) ‫מהקיטור‬ ‫הלחות‬ ‫את‬ ‫המפריד‬ ‫תקן‬droplet separator(‫דבר‬
‫ל‬ ‫מהמתקן‬ ‫היוצא‬ ‫הקיטור‬ ‫של‬ ‫המסית‬ ‫בספיקה‬ ‫לירידה‬ ‫גם‬ ‫שיגרום‬-]
sec
[20
kg
).‫של‬ ‫ות‬‫הטורבי‬
‫חברת‬IDE‫מקסימאלי‬ ‫ספיקה‬ ‫לקלות‬ ‫יכולות‬‫ת‬‫של‬11.85[ ]
sec
kg
‫בשתי‬ ‫שתמש‬ ‫לכן‬ ‫בקירוב‬
.(‫החברה‬ ‫של‬ ‫ות‬‫טורבי‬‫מש‬‫חברת‬ ‫של‬ ‫ות‬‫לטורבי‬ ‫עובר‬ ‫הקיטור‬ ‫ם‬IDE‫שתי‬ ‫של‬ ‫עיבוד‬ ‫כדי‬ ‫תוך‬
‫לטורבי‬ ‫עד‬ ‫במעבר‬ ‫צלסיוס‬ ‫מעלות‬‫ות‬. ‫לחץ‬ ‫מפלי‬ ‫בגלל‬‫ות‬‫לטורבי‬ ‫ס‬‫יכ‬ ‫הקיטור‬IDE‫ומתפשט‬
‫של‬ ‫לטמפרטורה‬ ‫עד‬ ‫בהם‬c°
33‫כמו‬ ‫דומה‬ ‫התהליך‬ ‫.משם‬ ‫חשמלית‬ ‫רגיה‬‫א‬ ‫הפקת‬ ‫כדי‬ ‫תוך‬
‫הקיט‬ ‫הקיימת‬ ‫הרגילה‬ ‫במערכת‬‫,מתעבה‬ ‫למעבה‬ ‫ס‬‫יכ‬ ‫ור‬,‫הסולרי‬ ‫השדה‬ ‫של‬ ‫חום‬ ‫למחליף‬ ‫ישאב‬
‫לקיטור‬ ‫הופך‬ ‫הוא‬ ‫שם‬) ‫יתר‬ ‫מחומם‬super heated steem(. ‫וספת‬ ‫פעם‬ ‫המחזור‬ ‫את‬ ‫ומתחיל‬
condenser
solar field
heat
exchanger
cooling
tower
high
temperature
turbine
ide
turbine
ide
turbine
droplet
separator
6.‫ה‬ ‫של‬ ‫מי‬‫התרמודי‬ ‫לתכן‬ ‫חלופה‬ ‫הצגת‬‫מערכת‬

28. 27
‫מבוס‬ ‫המערכת‬ ‫של‬ ‫מי‬‫התרמודי‬ ‫לתכן‬ ‫החלופה‬‫השמש‬ ‫קולטי‬ . ‫שטוחים‬ ‫שמש‬ ‫קולטי‬ ‫על‬ ‫ס‬‫י‬‫יקלטו‬
‫של‬ ‫לטמפרטורה‬ ‫מים‬ ‫ויחממו‬ ‫השמש‬ ‫ת‬‫קרי‬ ‫את‬60 87°− °‫מעלות‬,‫יהפ‬ ‫המים‬‫כ‬‫לקיטור‬ ‫ו‬‫ו‬‫ס‬‫יכ‬‫ו‬
‫חברת‬ ‫של‬ ‫ת‬‫לטורבי‬IDE‫יצא‬ ‫ומשם‬ ‫חשמל‬ ‫הפקת‬ ‫לשם‬‫ו‬‫ויחזרו‬‫חוזר‬ ‫לחימום‬ ‫לקולטים‬.
‫כללית‬ ‫סכמה‬ ‫להלן‬‫ש‬‫ל‬‫ה‬: ‫מערכת‬
flat
heat collector
solar field
IDE
turbine
condenser
CoolingTower
flashchamber
‫ת‬‫י‬‫המערכת‬ ‫אור‬:
‫של‬ ‫משדה‬ ‫מורכבת‬ ‫המערכת‬‫לפי‬ ‫בחר‬ ‫אותם‬ ‫שטוחים‬ ‫קולטים‬‫השדה‬ ‫שטח‬ ‫של‬ ‫הכלכלית‬ ‫העלות‬
‫מהם‬ ‫המורכב‬ ‫הסולרי‬.‫שדה‬ ‫גודל‬ ‫של‬ ‫בדיקה‬ ‫בצע‬ ‫ו‬‫ח‬‫א‬‫של‬ ‫רגיה‬‫הא‬ ‫הפקת‬ ‫מול‬ ‫השדה‬ ‫עלות‬
‫ות‬‫שו‬ ‫טמפרטורות‬ ‫שלוש‬ ‫עבור‬ (‫מהשדה‬ ‫היוצאת‬ ‫התרמית‬ ‫רגיה‬‫בא‬ ‫)המשתמשת‬ ‫ה‬‫הטורבי‬
‫של‬ ‫ה‬‫לטורבי‬ ‫יסה‬‫בכ‬ccc °°°
80,70,54.‫המים‬ ‫את‬ ‫יחממו‬ ‫הקולטים‬‫ל‬‫טמפרטורה‬‫הדרושה‬‫ומשם‬
) ‫פריצה‬ ‫לתא‬ ‫יוזרמו‬ ‫המים‬flash chamber‫חלק‬ ‫הפריצה‬ ‫בתא‬ ‫מוך‬ ‫לחץ‬ ‫בגלל‬ . (‫קטן‬‫ממסת‬
‫ה‬‫לטורבי‬ ‫הדרושה‬ ‫ספיקה‬ ‫בעל‬ ‫אך‬ ‫המים‬‫ת‬‫לטורבי‬ ‫ויוזרם‬ ‫לקיטור‬ ‫יהפוך‬IDE‫ו‬‫ה‬‫חלק‬‫של‬ ‫הגדול‬
‫המי‬‫ם‬‫לקיטור‬ ‫הפך‬ ‫שלא‬‫לקיטור‬ ‫החום‬ ‫מעבר‬ ‫עכב‬ ‫התקרר‬ ‫אך‬. ‫חוזר‬ ‫לחימום‬ ‫לקולטים‬ ‫יחזור‬
‫ה‬‫בטורבי‬ ‫יתפשט‬ ‫ה‬‫לטורבי‬ ‫שהגיע‬ ‫הקיטור‬‫של‬ ‫לטמפרטורה‬ ‫עד‬c°
33‫הקיטור‬ ‫משם‬ ,‫הרווי‬‫יעבור‬
‫וי‬‫ת‬‫עבה‬)‫במעבה‬(condenser‫של‬ ‫בטמפרטורה‬ ‫למים‬ ‫עד‬c°
32‫מהמעבה‬ .‫בחזרה‬ ‫יזרמו‬ ‫המים‬
. ‫וסף‬ ‫מחזור‬ ‫ביצוע‬ ‫לשם‬ ‫לקולטים‬
‫המעבה‬‫קירו‬ ‫ממגדל‬ ‫במים‬ ‫משתמש‬‫ר‬)cooling tower‫הקיטור‬ ‫את‬ ‫ולעבות‬ ‫לקרר‬ ‫כדי‬ (‫אשר‬
‫קירו‬ ‫מהמגדל‬ ‫למעבה‬ ‫סים‬‫כ‬‫ר‬‫ב‬-c°
24‫קירו‬ ‫למגדל‬ ‫בחזרה‬ ‫מהמעבה‬ ‫ויוצאים‬‫ר‬‫ב‬-c°
28
7.‫חישובי‬ ‫רקע‬

29. 28
‫ב‬‫חישובים‬‫מ‬‫תרמודי‬‫י‬‫ים‬‫תרמוד‬ ‫מצבים‬ ‫הגדרת‬ ‫ולשם‬‫י‬‫שתמש‬ ‫מוך‬ ‫בלחץ‬ ‫קיטור‬ ‫של‬ ‫מיים‬
PV mRT=)3.4(fundamentals of thermodynamics
‫המשוואה‬ ‫של‬ ‫וספת‬ ‫צורה‬
1 1 2 2
1 2
PV PV
T T
=
[ ]P kpa−‫לחץ‬
3
[ ]V m−‫פח‬
[ ]m kg−‫מסה‬
[ ]T C− °‫טמפרטורה‬
[ / ]R kj kmol K− ⋅ °‫יברסאלי‬‫האו‬ ‫הגזים‬ ‫קבוע‬
‫של‬ ‫י‬‫והש‬ ‫הראשון‬ ‫בחוק‬ ‫שתמש‬ ‫גבוהים‬ ‫ולחץ‬ ‫בטמפרטורה‬ ‫קיטור‬ ‫יש‬ ‫בהם‬ ‫חישובים‬ ‫עבור‬
‫מיקה‬‫התרמודי‬
.17‫הראשון‬ ‫החוק‬)5,6(fundamentals of thermodynamics
Q Wδ δ=∫ ∫
Qδ∫-‫מ‬ , ‫החום‬ ‫מעבר‬ ‫על‬ ‫מעגלי‬ ‫טגרל‬‫אי‬‫י‬‫המחזור‬ ‫במהלך‬ ‫טו‬ ‫החום‬ ‫מעבר‬ ‫את‬ ‫יצג‬
Wδ∫-‫העבוד‬ ‫על‬ ‫מעגלי‬ ‫טגרל‬‫אי‬‫,מ‬ ‫ה‬‫י‬‫המחזור‬ ‫במהלך‬ ‫טו‬ ‫העבודה‬ ‫את‬ ‫יצג‬
‫קבועה‬ ‫בזרימה‬ ‫קבוע‬ ‫במצב‬ ‫הראשון‬ ‫בחוק‬ ‫שתמש‬ ‫ו‬‫ח‬‫א‬)SSSF-steady state ,steady flow(

30. 29
:‫כך‬ ‫ראה‬ ‫הראשון‬ ‫החוק‬ ‫זה‬ ‫במצב‬
2 2
. .
2 2
i e
C V i i e e C V
V V
Q m h gZ m h gZ W
   
+ + + = + + +   
   
: ‫בצורה‬ ‫או‬
2 2
2 2
i e
i i e e
V V
q h gZ h gZ w+ + + = + + +‫כאשר‬.C VQ
q
m
=;.C VW
w
m
=
[ ]V m s-‫מהירות‬[ ]w kj kg-‫עבודה‬
[ ]Z m-‫גובה‬[ ]q kj kg-‫חום‬
[ ]h kj kg-‫טלפיה‬‫א‬2
[ ]g m s-‫הכובד‬ ‫תאוצת‬
‫תרמוד‬ ‫בחישובים‬‫י‬‫הפרמטרים‬ ‫רוב‬ ‫את‬ ‫יחים‬‫מז‬ ‫ו‬‫ח‬‫א‬ ‫ה‬‫טורבי‬ ‫עבור‬ ‫מיים‬‫יחים‬‫ז‬ ‫שהם‬ ‫)בגלל‬
‫ול‬ ‫לעבודה‬ ‫ביחס‬ ‫בגודלם‬‫והעבודה‬ ‫טלפיה‬‫מהא‬ ‫חוץ‬ (‫טלפיה‬‫א‬: ‫ה‬‫טורבי‬ ‫עבור‬ ‫קבל‬ ‫ואז‬
i eh h w− =
ehih-‫ה‬‫מהטורבי‬ ‫וביציאה‬ ‫יסה‬‫בכ‬ ‫טלפיה‬‫הא‬ ‫זו‬,‫הקיטור‬ ‫של‬ ‫ובלחץ‬ ‫בטמפרטורה‬ ‫תלויה‬ ‫היא‬
‫ידועי‬ ‫הקיטור‬ ‫וטמפרטורת‬ ‫הלחץ‬ ‫כאשר‬‫ם‬,.‫קיטור‬ ‫בטבלאות‬ ‫טלפיה‬‫הא‬ ‫את‬ ‫למצוא‬ ‫יתן‬
‫ות‬‫שו‬ ‫בטמפרטורות‬ ‫וזורמים‬ ‫עבודה‬ ‫עשית‬ ‫לא‬ ‫כאשר‬ ‫הדיאבטי‬ ‫בקרה‬ ‫פח‬ ‫עבור‬ ‫הראשון‬ ‫מהחוק‬
: ‫קבל‬ ‫ו‬‫ממ‬ ‫ויוצאים‬ ‫סים‬‫כ‬i ei em h m h∑ = ∑
[ ]kj kgih-‫לט‬ ‫יסה‬‫בכ‬ ‫טלפיה‬‫הא‬‫ה‬‫ורבי‬[ ]im kg s-‫יסה‬‫בכ‬ ‫המסית‬ ‫הספיקה‬
[ ]kj kgeh-‫ה‬‫מהטורבי‬ ‫ביציאה‬ ‫טלפיה‬‫הא‬[ ]em kg s-‫ביציאה‬ ‫המסית‬ ‫הספיקה‬
‫גם‬ ‫שתמש‬‫י‬‫הש‬ ‫בחוק‬, ‫מיקה‬‫התרמודי‬ ‫של‬‫ה‬ ‫כמה‬ ‫עד‬ ‫קובע‬ ‫זה‬ ‫חוק‬‫הפיך‬ ‫ו‬‫שביצע‬ ‫תהליך‬.
‫הפ‬ ‫לא‬ ‫בטבע‬ ‫התהליכים‬ ‫רוב‬‫י‬‫את‬ ‫קובע‬ ‫י‬‫הש‬ ‫והחוק‬ ‫התהליך‬ ‫במהלך‬ ‫רגיה‬‫א‬ ‫הפסדי‬ ‫יש‬ ‫כלומר‬ ‫כים‬
‫על‬ ‫התהליך‬ ‫של‬ ‫ההפיכות‬-‫ידי‬‫בצורה‬ ‫ההפיכות‬ ‫את‬ ‫המבטא‬ ‫טרופיה‬‫א‬ ‫קרא‬‫ה‬ ‫במושג‬ ‫שימוש‬
. ‫כמותית‬

31. 30
.27‫י‬‫הש‬ ‫החוק‬:.C M
Q
dS
T
δ
≥)9,7(fundamentals of thermodynamics
.C MdS-‫מסוים‬ ‫בקרה‬ ‫מסת‬ ‫עבור‬ ‫טרופיה‬‫בא‬ ‫וי‬‫השי‬ ‫את‬ ‫מתאר‬
Qδ-‫הבקרה‬ ‫ממסת‬ ‫העוברת‬ ‫חום‬ ‫כמות‬ ‫מתאר‬
T-‫הבקרה‬ ‫מסת‬ ‫טמפרטורת‬
‫ע‬ ‫י‬‫הש‬ ‫החוק‬: ‫בקרה‬ ‫פח‬ ‫בור‬
.C M
gen
dS Q
S
dt T
= +∑
Q-, ‫חום‬ ‫מעבר‬ ‫קצב‬dt-‫זמן‬ ‫יחידת‬
genS-‫הי‬ ‫קצב‬‫ו‬‫הבקרה‬ ‫פח‬ ‫בתוך‬ ‫טרופיה‬‫א‬ ‫וצרות‬
‫עבור‬ ‫י‬‫הש‬ ‫החוק‬SSSF)steady state ,steady flow(
 ‫ו‬‫ח‬‫א‬ ‫בו‬‫ות‬‫הטורבי‬ ‫עבור‬ ‫בחישובים‬ ‫שימוש‬ ‫עשה‬
.
( ) C V
gene i
Q
m s s S
T
− = +∑[ ]m kg s-‫ה‬‫בטורבי‬ ‫המסה‬ ‫מעבר‬ ‫קצב‬
[ ]kj kg K⋅ °is-‫ה‬‫לטורבי‬ ‫יסה‬‫בכ‬ ‫טרופיה‬‫הא‬
[ ]kj kg K⋅ °es-‫ה‬‫מהטורבי‬ ‫ביציאה‬ ‫טרופיה‬‫הא‬
: ‫ה‬‫טורבי‬ ‫של‬ ‫צילות‬
i e
i es i es
h hw
h h h h
η
−
= =
− −
[ ]w kj kg-‫ה‬‫הטורבי‬ ‫עבודת‬
[ ]kj kgih-‫ה‬‫לטורבי‬ ‫יסה‬‫בכ‬ ‫טלפיה‬‫הא‬
[ ]kj kgeh-‫ה‬‫מהטורבי‬ ‫ביציאה‬ ‫טלפיה‬‫הא‬
[ ]kj kgesh-‫ביצ‬ ‫טלפיה‬‫הא‬‫ה‬‫מהטורבי‬ ‫יאה‬
‫הפיך‬ ‫תהליך‬ ‫עבור‬