بررسي تجربي و عددي عملكرد كلكتور خورشيدي سهموي-خطي با لوله جاذب دوار و استفاده از نانوسيال

كارشناسي ارشد

امروزه استفاده از سيستم¬هاي خورشيدي متمركز و به¬طور خاص كلكتورهاي سهموي-خطي به عنوان يكي از كارامدترين و بصرفه¬ترين روش¬هاي بهره¬برداري از انرژي خورشيدي، مورد توجه ويژه¬اي قرارگرفته¬اند. در مقابل مزيت¬هاي بسيار بالايي كه استفاده از اين سيستم¬ها به همراه دارند، مشكلات و معايبي نيز وجود دارند كه استفاده آن¬ها را محدود مي¬كنند. بازده حرارتي و دماي بسيار بالاي لوله جاذب مبادله¬گرهاي سهموي-خطي، كه موجب به¬وجود آمدن تنش¬هاي حرارتي بسيار بالا، تغيير شكل و شكستن پوشسش شيشه¬اي لوله جاذب مي¬شود، دو نمونه از مشكلات اساسي اين گونه سيستم¬ها مي¬باشند. در پايان¬نامه حاضر، به منظور افزايش بازده حرارتي و كنترل و كاهش دماي سطح مبادله¬گر¬هاي سهموي-خطي، استفاده از دو روش فعال و غيرفعال به صورت همزمان پيشنهاد شده است. به عنوان روش غيرفعال، از اثرات بهبود دهنده نانوذرات (ذرات اكسيد آلومينيوم) و به عنوان روش فعال، استفاده از نيروي مكانيكي (چرخش لوله جاذب) مورد بررسي و آزمايش قرارگرفته¬اند. بررسي¬هاي انجام شده در پايان¬نامه حاضر ابتدا به صورت عددي انجام شده و پس از انجام ارزيابي¬هاي كلي اثرات روش پيشنهاد شده، سيستم آزمايشگاهي براي انجام بررسي¬ها به صورت تجربي، طراحي و ساخته شده است. در بخش نتايج، اثرات پارامتر¬هايي همچون جنس و ابعاد لوله جاذب، دبي سيال، سرعت دوراني و كسرحجمي نانوذرات مورد مطالعه و بررسي قرارگرفته¬اند. با توجه به نتايج بدست آمده، اين نتيجه حاصل شده كه براي دستيابي به بازده حرارتي بالاتر نياز است تا دبي سيال متناسب با سرعت دوراني لوله جاذب انتخاب شود. درصورت انتخاب متناسب دبي با سرعت دوراني، مشاهده شد كه مي¬توان بازده حرارتي را به ميزان قابل توجه 15 الي 17.5% افزايش داد و همزمان حداكثر دماي سطح لوله جاذب را نيز به ميزان 12% كاهش داد.

194120

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر روح اله احمدي

تبديل انرژي

دكتر مجيد سياوشي