افزايش بازدهي لوله جاذب كلكتور خورشيدي

كارشناسي ارشد

امروزه استفاده از كلكتورهاي سهموي خطي به عنوان آب گرمكن خورشيدي به طور گسترده اي مورد توجه قرار گرفته است. طراحي كلكتورهاي سهموي خطي بر اساس تمركز انرژي تشعشعي خورشيد روي لوله جاذب استوار است. تمركز انرژي روي لوله جاذب باعث به وجود آمدن تنش هاي حرارتي و خرابي لوله جاذب مي شود. بدين منظور در پايان نامه حاضر، كويتي هاي منعكس كننده پرتوي خورشيدي، با دو هدف يكنواخت نمودن توزيع شار حرارتي و افزايش راندمان كلكتور، طراحي شده است. آناليز اپتيكي كلكتور توسط روش رديابي پرتو مونت كارلو در نرم افزار سولتريس و آناليز هيدروليكي-حرارتي لوله جاذب با روش حجم محدود توسط نرم افزار فلوئنت انجام شده است. جهت افزايش انتقال حرارت در لوله جاذب تاثير استفاده از نانوذرات مورد بررسي قرار گرفته؛ سپس به تاثير استفاده از فين هاي متخلخل با دو هدف افزايش عدد ناسلت و كاهش اختلاف دماي محيطي لوله جاذب در مقطع بحراني، پرداخته شده است. بهينه-سازي پارامتري با استفاده از روش طراحي آزمايش و به كمك نرم افزار ديزاين اكسپرت انجام شده است. نتايج نشان مي دهد، استفاده از كويتي سهموي باعث افزايش راندمان كلكتور به ميزان 13.963% مي شود. نانو ذره گرافني GO در كسر حجمي 2.54 درصد راندمان كلكتور را به ميزان 1.75% افزايش مي دهد. همچنين استفاده از فين هاي متخلخل باعث كاهش چشمگير اختلاف دماي محيطي لوله جاذب در مقطع انتهايي شده به طوريكه فين هاي متخلخل با N=8 و 0.255=r_p اختلاف دماي محيطي لوله جاذب را به 32 درجه مي رساند.

195966

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي

دكتر مهدي مقيمي