Shipping Container Housing by Intermodal Design: These Guys Are Good

Lloyd Alter (@lloydalter)
Design / Sustainable Product Design
May 6, 2010

Share on Facebook

A couple of years ago Paul Stankey built a little cabin in the woods outside of Duluth, Minnesota, out of a couple of shipping containers. It is all over the web these days and all over the country too; Analee Newitz at i09 puts it in Massachusetts.

Now, after building a great reputation in modern prefab with Hive Modular, Paul and partners have started Intermodal Design to take their shipping container ideas to market. And these guys know what they are doing.

For one thing, they are not hacking the containers apart. Shipping containers are monocoque construction; the walls are the structure. When you start cutting them out you have to put in beams and pretty soon the economics of using off-the-shelf containers stops making sense.

They also get that containers are small; they were not designed for people but for stuff. So they have designed some interesting built-in furniture that folds out of the walls:

creating a dining area

and even a fold-out bed.

Intermodal quotes Thoreau: "Simplicity, simplicity, simplicity!" and claims to "believe in the power of simplicity, the importance of affordability and the necessity of green spaces to enjoy the comfort and beauty of nature."

If you are going to squeeze into a space only 7'6" wide, you have to keep it simple, and be willing to live with a little bit less. Intermodal has kept their designs simple and unpretentious. Nice work at Intermodal Design

Related on TreeHugger.com:

• Surfer couple designs & builds their own 260 sq. ft. modern tiny house (Video)
• Old school bus converted into loft is traveling from Alaska to South America (Video)
• Spacious lounge is the heart of the tiny Ampersand House

Tags: Bedrooms | Dining Room | Small Spaces

روش های نصب استراکچر پنل خورشیدی

یکی از مهم ترین اجزای تشکیل دهنده نیروگاه های تولید برق خورشیدی از نظر هزینه های تمام شده، زیبایی، استحکام و سرعت نصب، به خصوص در پروژه های مقیاس بزرگ، استراکچر یا سازه نگهدارنده پنل های خورشیدی می باشد. انتخاب و اجرای سازه های زیبا، مستحکم و در عین حال مقرون به صرفه جهت نصب و اجرای نیروگاه های خورشیدی، یکی از اساسی ترین مراحل طرح ریزی و اجرا در پروژه های انرژی خورشیدی است.

معمولا از سه روش کلی جهت نصب پنل های خورشیدی استفاده می کنند:

1. پنل با پایه نگهدارنده ثابت: در این روش ابتدا بهترین موقعیت قرارگیری پنل ها را مشخص نموده (که معمولاً در کشور ما رو به جنوب و با زاویه بین 20 الی 30 درجه بسته به منطقه جغرافیایی) و سپس پایه ها را در مکان مورد نظر ثابت می نمایند. این روش ارزانترین روش نصب پنل خورشیدی می باشد.

 2. پنل با پایه نگهدارنده متغییر : در این روش از استراکچرهایی استفاده می شود که قابلیت تغییر زاویه از حدود 10 تا 65 درجه را داشته باشند و با توجه به تغییر زاویه خورشید در فصول متفاوت سال بهترین حالت قرار گیری پنل را مشخص نموده و زاویه قرار گیری پنل را در همان حالت قرار می دهیم. بازده این روش حدوداً تا 20 درصد نسبت به روش ثابت بیشتر است .

3. پایه های دنبال کننده خورشید: این روش خود به دو حالت یک بعدی (حرکت افقی از شرق به غرب) و دو بعدی (حرکت عمودی از پایین به بالا) تقسیم می شود که در هر زمان بهترین حالت قرارگیری پنل ها محاسبه شده و استراکچرها بسته به محور قابل تغییرشان بصورت اتوماتیک در بهترین موقعیت قرار می گیرند. بازده این روش بین 15 الی 30 درصد افزایش می یابد ولی قیمت پیاده سازی آن زیاد است و صرفه اقتصادی ندارد فقط در مکان ها و کاربردهایی که محدودیت فضا و وزن دارند استفاده می شوند .

در سازه نگه دارنده که پنل ها بر روی آنها نصب می شوند باید به دو نکته اساسی توجه کرد:

1. استقامت: سازه باید علاوه بر قابلیت تحمل وزن آرایه خورشیدی، تحمل نیروی ناشی از وزش باد، زلزله و یخ را نیز داشته باشد. بنابراین برای طراحی یک سازه مناسب ابتدا باید اطلاعات هواشناسی شامل قطر یخ و میزان وزش باد را بدست آورد و نیروی ناشی از آنها را تخمین زد و سپس بر اساس آن سازه مناسب را طراحی نمود.

2. جنس: جنس سازه باید مناسب با شرایط محیطی و آب و هوایی باشد. برای این منظور وابسته به شرایط محیطی از مواد مختلفی استفاده می شود که در ذیل به این مواد و خواص آن ها اشاره شده است.

• آلومینیوم: سبک، محکم و مقاوم در برابر پوسیدگی، راحت برای کار کردن، جوشکاری مشکل.

• آهن نبشی: راحت برای کارکردن، جوشکاری مشکل، در صورتی که از آهن گالوانیزه استفاده شود در برابر پوسیدگی مقاوم است در غیر این صورت براحتی زنگ می زند.

• استیل ضد زنگ: قیمت بالا و کار کردن مشکل، جوشکاری مشکل، بسیار مناسب برای محیط های مرطوب و نمکی.

• چوب: ارزان،کارکردن راحت و قابلیت دسترسی آسان، نامناسب برای محیط های مرطوب، برای افزایش طول عمر باید به مواد نگه دارنده آغشته شود.

نکته بسیار مهم که در اینجا باید به آن اشاره نمود، این است که تمام اتصالات پیچ و مهره استفاده شده در سازه و سایر قسمت ها باید از جنس استیل ضد زنگ باشد. همانگونه که در شکل زیر دیده می شود پیچ ها دچار فرسودگی شده اند که این می تواند باعث سست شدن سازه و در نهایت منجر به آسیب دیدن آرایه خورشیدی شود.

مطالب مرتبط

استانداردهای بین المللی تجهیزات سیستم فتوولتائیک

انواع فناوری سلول های خورشیدی

کاربردهای غیر نیروگاهی انرژی خورشیدی

انواع نیروگاه های حرارتی خورشیدی

سیستم برق خورشیدی خانگی و محاسبه تقریبی هزینه آن

تاریخچه انرژی خورشیدی

طبیعت انرژی خورشید

فواره خورشیدی

نسل جدید باتری‌ها، از بین برنده‌ی فقر انرژی در دنیا

انواع فناوری سلول های خورشیدی

عنصر اصلی فناوری فتوولتائیک، سلول خورشیدی است که نور خورشید را به صورت مستقیم به انرژی الکتریسیته تبدیل می‌کند. سلول‌های خورشیدی از مواد نیمه رسانای حالت جامد تشکیل شده‌اند.

سلول‌های فتوولتائیک که از یک اتصال P-N ساخته شده‌اند، بدون هیچ آلودگی نور خورشید را مستقیماً به الکتریسیته تبدیل می‌کنند. اصول تولید فوتوجریان از سلول‌های فتوولتائیک در شکل زیر نشان داده شده است.

در واقع وقتی که نور خورشید به سطح سلول برخورد می‌کند، فوتون‌ها توسط اتم‌های نیمه هادی، الکترون‌های آزاد لایه‌ی منفی، جذب می‌شوند. این الکترون‌های آزاد از طریق مدار خارجی مسیر خود را به سمت لایه‌ی مثبت پیدا کرده و در نتیجه جریان الکتریکی از لایه‌ی مثبت به منفی جاری می‌شود.

فناوری‌های فتوولتائیک تجاری موجود و در حال توسعه را می‌توان در سه گروه: تکنولوژی کریستال، تکنولوژی فیلم نازک و تکنولوژی فتوولتائیک نوظهور و جدید دسته بندی کرد که از لحاظ راندمان جذب نور، راندمان تبدیل انرژی، تکنولوژی ساخت و هزینه‌های تولید با هم متفاوت هستند.

• تکنولوژی کریستالی

ماده اصلی بکار رفته در ساخت سلول‌های خورشیدی سیلیس یا سیلیکون است. سیلیس ماده‌ای است که قسمت عمده پوسته زمین از آن تشکیل شده ولی این ماده عمدتاً به صورت ترکیب اکسید سلیسیم یا سیلیکا (SiO2) یافت می‌شود که در اصطلاح غیر علمی به آن ماسه می‌گویند. سلول‌های سیلیکونی به خاطر فرآیند ساخت و خالص‌سازی سیلیکون قیمت بالایی دارند.

تکنولوژی کریستالی در سه فرم: سیلیکون تک کریستالی، سیلیکون چند کریستالی و آرسنیک-‌ گالیم مورد استفاده قرار می‌گیرد.


1. سیلیکون تک کریستالی- مونو کریستال (Single (Mono)- Crystal Silicon)

سیلیکون تک کریستالی که به طور گسترده‌ای در ساخت سلول‌های خورشیدی استفاده می‌شود از یک کریستال بزرگ سیلیس تولید می‌شود. رایج بودن سیلیکون تک کریستالی به دلیل پایداری خوب، خواص الکتریکی، فیزیکی و شیمایی مرغوب سیلیکون است.

سیلیکون تک کریستالی دارای ساختار مولکولی یکنواخت است که در مقایسه با مواد غیر کریستالی، ساختار یکنواخت آن منجر به راندمان تبدیل انرژی (نسبت توان الکتریکی تولید شده توسط سلول به مقدار توان نور خورشید موجود) بالا می‌شود.

راندمان تبدیل ماژول‌های تجاری سیلیکون تک کریستالی در حدود %20-14 است اما به دلیل گران بودن سیلیکون تک کریستالی قیمت آن‌ها کمی بالا می‌باشد.

2. سیلیکون چند کریستالی (Poly (Multi)- Crystalline Silicon)

متشکل از دانه‌های کوچک سیلیکون‌های تک کریستالی است که در مقایسه با سلول‌های تک کریستالی دارای راندمان انرژی و هزینه ساخت کمتری هستند. راندمان تبدیل انرژی ماژول‌های تجاری سیلیکون چند کریستالی در حدود %14-10 است.

3. آرسنیک گالیم (Gallium Arsenide (GaAs))این نیمه هادی مرکب، از دو عنصر گالیم (Ga) و آرسنیک (As) ساخته شده است. GaAs دارای ساختار کریستالی و سطح بالای جذب نور است و نسبت به سیلیکون کریستالی دارای راندمان تبدیل انرژی بالاتری، در حدود %30-25 است.
سمی بودن آرسنیک و هزینه بالا نسبت به سیلیکون تک کریستالی از معایب سلول‌های GaAs است.
به دلیل مقاومت بالای آن در برابر گرما در سیستم‌های متمرکز  که درجه حرارت سلول‌ها زیاد است و همچنین در کاربردهای فضایی که نیاز به مقاومت بالا در برابر آسیب تشعشع و راندمان بالای سلول است، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

•  تکنولوژی فیلم نازک

در یک سلول فیلم نازک، لایه‌های مواد نیمه هادی با ضخامت 2-0.3 میلی‌متر روی شیشه، پلاستیک، استیل ضد زنگ و دیگر مواد زیر لایه‌ای قرار می‌گیرند.

از آنجا که مواد فیلم نازک نسبت به مواد کریستالی دارای ضریب جذب بالایی هستند، لایه رسوبی  مواد فتوولتائیک بسیار نازک در نظر گرفته می‌شوند که این منجر به کاهش هزینه سلول می‌شود. با این حال سلول‌های فتوولتائیک فیلم نازک دارای راندمان تبدیل کمی هستند.

انواع تکنولوژی‌های فیلم نازک عبارتند از: سیلیکون آمورفوس، تلورید کادمیم، CIGS

مقایسه سلول های فیلم نازک، مونو و پلی کریستال

1. سیلیکون آمورفوس (Amorphous Silicon (A-Si))

این ماده دارای مزیت ضریب جذب بالا، در حدود 40 برابر کریستال سیلیکونی است. تنها یک لایه نازک برای جذب نور مورد نیاز است که این منجر به کاهش هزینه مواد می‌شود. با این حال دارای راندمان تبدیل انرژی پایین در حدود %9-5 است.
سیلیکون آمورفوس به طور گسترده‌ای در کالاهای مصرفی کوچک مانند ساعت و ماشین حساب استفاده می‌شود.

2. تلورید کادمیم (Cadmium Telluride (CdTe))

 تلورید کادمیم دارای ضریب جذب بالایی است. تنها با ضخامت در حدود یک میلی‌متر می‌تواند 90% طیف خورشید را جذب کند و دارای کمترین هزینه تولید در میان تکنولوژی‌های فیلم نازک است.

راندمان ماژول‌های تجاری CdTe در حدود %7 است. بی ثباتی عملکرد سلول و ماژول از اشکالات عمده‌ی سلول‌های CdTe است، همچنین کادمیم یک عنصر سمی است.

3. مس، ایندیم، گالیم، سلنید و سولفید  (Copper-Indium-[Gallium]-Selenide-Sulphide (CI[G]S))

CIGS یک نیمه هادی با قدرت جذب بالاست که می‌تواند با ضخامت 0.5 میلی‌متر %90 طیف خورشید را جذب کند و دارای بالاترین راندمان در میان تکنولوژی‌های فیلم نازک است.
CIGS یک ماده موثر و پیچیده است که این پیچیدگی موجب دشواری ساخت آن می‌شود. تولید سلنید هیدروژن که یک گاز بسیار سمی است از نگرانی‌های موجود در فرآیند ساخت آن است.

در سال 2014 در آزمایشگاه EMPA به رکورد 20.4 درصد راندمان تبدیل انرژی برای سلول‏ های خورشیدی CIGS لایه نازک روی زیر لایه‏ های پلیمری انعطاف‏ پذیر دست پیدا کردند.

•  تکنولوژی نوظهور و جدید

فناوری های این نسل در مرحله پیش از تجاری سازی به سر می برند.تکنولوژی نوظهور و جدید به دسته های زیر تقسیم می شوند:

1.  سلول های فتوولتائیک متمرکز CPV (Concentrating PV)

2. سلول های خورشیدی ارگانیک Organic PV

3. سلول های خورشیدی حساس به رنگ

4. سلول های خورشیدی پلیمری

5. سلول های خورشیدی مبتنی بر کریستال های مایع

6. فیلم های نازک پیشرفته  Advanced thin films

مطالب مرتبط

استانداردهای بین المللی تجهیزات سیستم فتوولتائیک

روش های نصب استراکچر پنل خورشیدی

پتانسیل تابش و نقشه تابش خورشید در ایران

کاربردهای مختلف سیستم های خورشیدی(فتوولتائیک)

کاربردهای غیر نیروگاهی انرژی خورشیدی

انواع نیروگاه های حرارتی خورشیدی

سیستم برق خورشیدی خانگی و محاسبه تقریبی هزینه آن

تاریخچه انرژی خورشیدی

طبیعت انرژی خورشید

تولید آب نوشیدنی از رطوبت هوا با استفاده از واترکیوب توسط سلول های خورشیدی + ویدئو

Ap Verheggen اپ ورهگن» یک راه خلاقانه برای تولید آب آشامیدنی مخصوصا برای مناطقی که این آب به صورت رطوبت هوا موجود است اما بر روی زمین نمی‌بارد، ابداع کرده است.

 به گزارش برق نیوز، رطوبت بالای هوا برای خیلی از مردم یک مشکل بزرگ در زندگی است اما افرادی مانند Ap Verheggen از این مشکل استفاده می‌کنند. ورهگن یک راه خلاقانه بری تولید آب آشامیدنی مخصوصا برای مناطقی که این آب به صورت رطوبت هوا موجود است اما بر روی زمین نمی‌بارد، ابداع کرده است.
 
یک مکعب ۲۰ اینچی که توسط سلول‌های خورشیدی پوشیده شده است و یک دستگاه مانند یخچال است و در قسمت مخروطی مانند خود یک میعان کننده را ایجاد کرده است که بخار آب را خنک کرده و آب تحویل می‌دهد. این آب تولید شده به کمک جاذبه زمین به صورت قطره قطره پایین می‌آید و جمع می‌گردد.
ورهگن می‌گوید که بزرگترین چالش طراحی این دستگاه خنک کردن مخروط وارونه تا دمایی نزدیک انجماد بدون مصرف بالای انرژی بوده است که او و هم تیمی‌هایش موفق شدند بعد از چندین بار تلاش به ۲۵ وات انرژی برسند. پنل‌های کوچک موجود در کنار این دستگاه تا ۴۰ وات انرژی تولید می‌کنند که امکان ذخیره انرژی در باتری برای روزهای ابری را فراهم می‌کند.

 
اینکه این دستگاه چه مقدار آب تولید می‌کند به دمای هوا بستگی دارد. هرچه دمای هوا بالاتر باشد این مقدار افزایش می‌یابد.

منبع: انرژی هاب

روایتی جالب از چگونگی کشف شهری زیرزمینی در ترکیه

روایتی جالب از چگونگی کشف «شهر جن» در ترکیه! +تصاویر

این شهر، زمانی کشف شد که یکی از ساکنان شهری در ترکیه دیوار منزل خود را که در یک غار ساخته شده بود، خراب کرد و ناگهان حیرت زده متوجه وجود اتاقی عجیب پشت دیوار شد که پیش از این، آن را ندیده بود. این اتاق، به اتاق هایی دیگر راه داشت و کشف آن، به کشف شهری زیرزمینی منجر شد.  

دانشمندان باستان شناس، به مطالعه و بررسی این شهر مهم همت گماشتند، در آن زمان، آن ها قادر بودند تا 40 متری این شهر پایین بروند اما حدس و گمان ها بر این بود که این شهر، بسیار بیش از این مقدار، عمق داشته باشد و عمق آن می تواند حداقل 85 متر باشد.

در زمان حاضر، 20 سطح و طبقه از این شهر شناسایی شده است اما تنها امکان بازدید از 8 سطح و طبقۀ آن وجود دارد و بازدید از بقیه طبقه ها یا ممنوع است یا هنوز در دست اکتشاف و شناسایی باستان شناسان است.

ساختار داخلی این شهر، حیرت انگیز است. این شهر برای زندگی 10 هزار نفر ساخته شده و حاوی دالان هایی مخفی با سه روزنۀ اصلی است که با قرار دادن صخره در مقابل آن ها، می توان آن ها را بست.

این شهر، حاوی تونل هایی به طول 8 متر بود و به شهر دیگری در زیر زمین راه داشت. بسیاری از باستان شناسان، آن را شهری بسیار پیچیده می دانند که پیچیدگی های آن، با پیچیدگی های اهرام مصر برابری می کند.