سالمون اهل فرانسه در سال 1615 بیانیه ای در رابطه با موتور خورشیدی منتشر نمود. او با بهره گرفتن از تعدادی عدسی نصب شده بر روی یک قاب، اشعه خورشید را بر روی یک استوانه فلزی سربسته كه قسمتی از آن از آب پر شده بود، متمركز نمود. تابش خورشید باعث گرم شدن هوای داخل استوانه شده و با انبساط هوا، فشار داخل محفظه افزایش یافته و آب به بیرون از محفظه رانده شد. موشو اولین كلكتور خورشیدی با متمركزكننده مخروطی شكل را طراحی نمود. بحران انرژی در سال 1973، اهمیت استفاده از انرژی خورشیدی را افزایش داد و سرمایه گذاری های زیادی در اغلب كشورهای جهان به ویژه در كشورهای صنعتی برای دستیابی به طرح های بهینه كاربردهای مختلف انرژی خورشیدی انجام پذیرفت. زنگ خطر محدودیت منابع كره زمین در سال 1970، توسط پیچی، بازرگان ایتالیایی، و كینگورا از متولیان سازمان رم كلاب، به صدا درآمد. آنان در گزارشی به نام “محدودیت رشد”، محدودیت انرژی را اعلام كردند كه محدودیت انرژی و وابستگی جهان به كاربرد سوختهای فسیلی به خصوص نفت، دنیا را به لرزه در خواهد آورد(عیوضی، 1384).

1-1-     بیان مساله

بهای تمام شده كالا و خدمات مفهومی مالی است كه برای دستیابی به آن با بهره گرفتن از روش های مرسوم و بر اساس اطلاعات متداول مالی مبادرت به شناسایی، بررسی، مقایسه و تجزیه و تحلیل عناصر هزینه، رفتار هزینه و علل آن نموده و نتایج حاصل میتواند مبنای مناسبی برای تصمیم گیری در خصوص تولید، فروش و. . . در اقتصاد باشد. بالا بودن هزینه های انرژی های تجدید ناپذیر و محدودیت در مصرف و اثرات مخرب زیست محیطی این انرژی ها سبب شد محققان به فکر جایگزینی برای آن باشند که آیندگان از نعمت انرژی بی بهره نمانند. از آن جایی که مصرف انرژی در بخش خانگی بسیار بالا می باشد با جایگزینی آبگرمکن خورشیدی به جای آبگرمکن گازی اقدام موثری در این راستا صورت می گیرد. انرژیهای قدیمی شامل چوب، زغال، بار (برای كشتی های باری) نفت و. . . می باشد. انرژیهای جدید شامل خورشید، بار (برای ماشینهای بادی امروزی) هیدروژن، اتم و انرژی هسته ای هستند(سادات حسینی، 1388).

1-نیروگاه سهموی خطی[1]

2-نیروگاه دریافت کننده مرکزی[2]

3-نیروگاه دیش استرلینگ[3]

کاربردهای غیر نیروگاهی سیستم های خورشیدی بصورت زیر می باشد :

1– آبگرمکن‌های خورشیدی و حمام خورشیدی

2 – خانه‌های خورشیدی

3 – آب شیرین کن خورشیدی

4 – خشک کن خورشیدی

5 – اجاقهای خورشیدی

6 – کوره خورشیدی

7 – گرمایش و سرمایش ساختمان و تهویه مطبوع خورشیدی

ایران با داشتن حدود ۳۰۰ روز آفتابی در سال جزو بهترین کشورهای دنیا در زمینه پتانسیل انرژی خورشیدی در جهان می‌‌باشد. استفاده از انرژی خورشیدی یکی‌ از بهترین راه های برق رسانی و تولید انرژی در مقایسه با دیگر مدل های انتقال انرژی به روستاها و نقاط دور افتاده در کشور از نظر هزینه، حمل‌نقل، نگهداری و عوامل مشابه می‌باشد بطور متوسط انرژی تابشی‌ خورشید بر سطح سرزمین ایران حدود ۴. ۵ کیلو وات ساعت بر مترمربع است. بخش اعظم مصرف انرژی در ایران در بخش خانگی مصرف می شود که با توجه به مطالعات انجام شده به طور متوسط هزینه انرژی خانواده های شهری معادل 2/2 درصد مجموع هزینه های خانوار می باشد که گاز طبیعی 27 درصد این مقدار را به خود اختصاص می دهد. بنابرین در مورد میزان و نحوه مصرف انرژی باید تجدید نظر گردد یکی از عواقب مصرف گاز های طبیعی مشکلات زیست محیطی است که بخش خانگی عمومی و تجاری تولید کننده اصلی co2 در مناطق شهری می باشد هزینه ای که باید برای غلبه بر اثرات مخرب یک آلاینده صرف شود هزینه اجتماعی نامیده می شود. برای مثال در ایران مجموع هزینه های اجتماعی گازهای آلاینده و گلخانه ای در سال 1387 معادل 1/20 درصد تولید ناخالص ملی بوده است. مجموع این مشکلات بخصوص در نواحی شهری باعث شده است که استفاده از مبدل های انرژی کارآمدتر مانند پیل های سوختی و منابع انرژی تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی مورد استفاده قرار گر فت. استفاده از گرمایش خورشیدی برای تامین آبگرم مصرفی در ایران از طریق راه اندازی دو نوع سیستم آبگر مکن های خانگی خورشیدی و حمام های عمومی خورشیدی صورت گرفته است(صالحی و قدمیان، 1389).

آبگرمکن خورشیدی از طریق جذب انرژی خورشید و تابش نور بر صفحات جاذب ( کلکتور)عمل مینماید و راندمان گرمایشی آنها در فصول مختلف سال و بر حسب موقعیت های جغرافیایی هر شهر متفاوت می باشد. این محصول می تواند در اقلیم های مختلف و متفاوت تا 85 درصد انرژی مورد نیاز آب گرم مصرف کنندگان را تامین نماید. با توجه به مطالب گفته شده، در این پژوهش آنالیز فنی اقتصادی و زیست محیطی استفاده از سیستم های آبگرمکن خورشیدی در ساختمان های مسکونی صورت خواهد گرفت.

بنابر این مسئله اصلی این پژوهش باتوجه به هدف اصلی پژوهش عبارتست از اینکه:

” آیا استفاده از انرژی خورشیدی در مقایسه با گاز طبیعی مقرون به صرفه می باشد؟ “

1-2-     اهمیت و ضرورت تحقیق

خوشبختانه کشور ما به دلیل موقعیت ویژه ی جغرافیایی، توان بالایی در دریافت انرژی خورشیدی دارد، به طوری که میانگین سالانه ی تابش خورشیدی در کشور 5 کیلو وات ساعت در روز برآورد شده که این رقم در مقایسه با دیگر کشورها بسیار قابل ملاحظه است. بنابراین می توان با بهره گرفتن از انرژی خورشیدی در مناطق مختلف کشور به ویژه مناطق آفتاب خیز جنوب، ضمن بهره مندی از این انرژی رایگان و حفظ ذخایر فسیلی برای نسل های آینده، آلودگی های زیست محیطی را کاهش داده و زمینه را برای رسیدن به توسعه ی پایدار فراهم آورد. در این باره، صرفه جوییهای حاصل شده در بلند مدت (صرفه جویی در مصرف سوخت و صرفه جویی حاصل از کاهش آلودگی) می تواند شرکت های صنعتی را در تخصیص بهینه ی منابع محدود خود در تامین انرژی یاری رساند.

1-3-     اهداف مشخص تحقیق (شامل اهداف آرمانی، کلی، اهداف ویژه و كاربردی)

–        هدف کلی

با توجه به این که انرژی در زندگی نقش بسیار مهمی ایفا می کند و انرژی های تجدید نا پذیر از جمله سوخت های فسیلی، زغال، گاز های طبیعی رو به کاهش است و اثرات مخرب زیست محیطی نیز دارد استفاده از انرژی های نو (تجدید پذیر ) از جمله انرژی خورشیدی در حال حاضر بهترین گزینه برای جایگزینی انرژی های تجدید نا پذیر می باشد. پس اهداف این تحقیق موارد زیر را می توان نام برد:

• بررسی قیمت تمام شده انرژی خورشیدی در مقایسه با گاز طبیعی بخش خانگی با چشم انداز بالا بردن بهره وری انرژی
• محاسبه قیمت تمام شده استفاده از انرژی خورشیدی در بخش خانگی
• مقایسه بهای تمام شده انرژی خورشیدی با گاز طبیعی

–        در صورت داشتن هدف كاربردی، نام بهره‏وران ذكر شود

1-   نتایج این تحقیق می ­تواند برای وزارت نیرو، شرکتهای خصوصی و دولتی و خانوارها مورد استفاده قرار گیرد.

2-   مطالعه در زمینه انرژی های نو

–        اهداف آرمانی:

 جایگزینی انرژی خورشیدی با گازهای طبیعی موجب کاهش هزینه های انرژی مشتریان می گردد. همچنین از انتشار آلاینده ها تا حدودی جلوگیری می شود و با توجه به این که انرژی های تجدید ناپذیر رو به کاهش است این اقدام باعث می شود که نسل های آینده با بحران کمبود انرژی مواجه نشوند.

1 Parabolic Trough Concentrator

2 Power Tower

3 Dish Stirling

4 Giga tons of Oil Equivalent

) هر toe معادل 6/1 مگاوات و هر gtoe معادل 00000000/116مگاوات می باشد. )