پرتو نورهای تابیده شده نسبت به محور اصلی در بازتاب تقارن آینه‌ای دارند. پرتو نورهایی که موازی محور اصلی بتابد حتما بازتاب آنها از کانون می‌گذرد (کانون اصلی) ، پس در آن نقطه حرارت و گرما بسیار بالاتر از اطراف است.


تصویر

مقدمه

كوره آفتابی وسیله‌ای است برای تولید گرما بوسیله تجمع و تمركز نور خورشید در یك نقطه خاص و استفاده از حرارت آن نقطه برای تولید آب گرم و بخار آب گرم. كوره آفتابی به شكل بشقاب كاو (مقعر) و آینه‌ای و صیقلی (كه نورهای تابیده شده به طرف خود را بازتاب می‌كند) است. نورهای تابیده شده از بی نهایت دور موازی هستند، بنابراین همه آنها بعد از بازتابش نقطه خاصی به نام كانون می‌گذرند. برای ورود به بحث با چند اصطلاح آشنا می‌شویم.


مركز آینه (C): نقطه‌ای است كه فاصله تمام نقاط سطح از آن نقطه ثابت است.

كانون (F): نصف فاصله سطح تا مركز را كانون می‌نامند و فاصله و سطح بشقاب (رأس آینه) تا كانون فاصله كانونی (f) نامیده می‌شود.

محور اصلی: خطی فرضی كه وسط (رأس) بشقاب را به مركز وصل كرده و كانون روی آن نیز كانون اصلی نامیده می‌شود.

تصویر

پرتو نورهای تابیده شده نسبت به محور اصلی در بازتاب تقارن آینه‌ای دارند. پرتو نورهایی كه موازی محور اصلی بتابد حتما بازتاب آنها از كانون می‌گذرد (كانون اصلی) ، پس در آن نقطه حرارت و گرما بسیار بالاتر از اطراف است. پس اگر منبع آب در آن نقطه قرار داده شود آب در اثر انرژی دریافتی از خورشید بسیار گرم خواهد شد و این اساس یك كوره آفتابی است.

نمونه كوچك و قدیمی كوره آفتابی ذره‌بین است كه از شیشه محدب یا حتی یخ تراشیده شفاف ساخته می‌شد. امروزه از اجسام آینه‌ای با توجه به ویژگی ساختمانی گفته شده برای تولید آب گرم منازل در ابعاد محدود در پشت بامها و در ابعاد بزرگتر ساختمان بلند كه نمای بیرونی آن به شكل كاو طراحی شده و در نمای جلویی آن از شیشه‌های رفلكس و آینه‌ای برای بازتاب نور استفاده می‌شود، بطوری كه بازتابها در یك نقطه در مقابل یعنی كانون جمع می‌شوند.

در كانون یك منبع آب قرار می‌دهند و با لوله كشیهایی به توربین تولید برق وصل می‌كنند، با توجه به ابعاد ساختمان انرژی گرمایی دریافتی فوق العاده بالاست و بخار آب تولید شده با جریان شدید در لوله‌ها به توربین رسیده و باعث چرخش آن و تولید برق ارزان قیمت در چنین مجموعه نیروگاهی برق - آبی می‌گردد.

با توجه به پیشرفت صنعتی ، نیاز روز افزون به انرژی ، گرانی ، محدودیت منابع ، ناوگان حمل و نقل ، آلودگیهای زیست محیطی برخی منابع انرژی مثل سوختهای فسیلی ، پسماندها و ... . استفاده از انرژی خورشید به عنوان منبع سالم و تجدید پذیر انرژی در زمین راه كار مناسبی برای منازل در جهت كاهش هزینه و آلودگی و ... باشد، بویژه كه برخی مناطق به دلیل صعب العبور بودن و هزینه انتقال و تلفات انرژی بالایی دارند.



تصویر

برای افزایش بهره‌وری در استفاده از بشقابها و نیروگاهها می‌توان موارد زیر را در نظر گرفت. موقعیت جغرافیایی ، اقلیمی ، ویژگیهای آب و هوا با توجه به آفتابی بودن ، طول روز مسیر ظاهری حركت خورشید در آسمان از طلوع تا غروب و با استفاده از منابع اطلاعاتی در این مورد می‌توان اطلاعات لازم را بدست آورد.

استفاده از مواد مناسب و طراحی آنها در جهت افزایش نسبت بازتاب به نور تابشی و همچنین برنامه رایانه‌ای و یك موتور برای چرخاندن دستگاه و مجموعه برای افزایش كارایی توصیه می‌شود، طوری كه بشقاب و مجموعه همواره مسیر حركت خورشید را تعقیب كرده و متناسب با آن بچرخد. در برنامه رایانه‌ای استفاده از روش و نمودار رویدات و سلرز - مدار میل خورشید بر حسب عرض جغرافیایی ، انرژی رسیده به سطح و توان جذب و بازتاب سطح در منبع فوق سودمند است.