23320

طراحي و ساخت كلكتور سهموي خطي و تحليل عملكرد آن

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك- تبديل انرژي

1396-1399

99/11/13

غلامرضا شهرياري مقدم

مجيد سياوشي

مكانيك

با توجه به افزايش روز افزون مصرف انرژي در جهان و كاهش منابع انرژي‌هاي فسيلي و آلودگي زيست محيطي آن¬ها مي‌توان از انرژي‌هاي تجديدپذير براي تامين مصرف انرژي جهان استفاده كرد. پتانسيل انرژي خورشيدي در بسياري از كشورها سبب شده سهم قابل توجهي از بازار انرژي¬هاي تجديد پذير را انرژي‌ خورشيدي به خود اختصاص دهد. استفاده از متمركزكننده خورشيدي به منظور دستيابي به دماي بالا براي كاربردهاي صنعتي سبب توسعه استفاده از متمركزكننده‌هاي خورشيدي شده‌است. در اين مطالعه نحوه طراحي و ساخت كلكتور سهموي خطي و پارامترهاي موثر در طراحي بررسي شده است و نقاط بهينه طراحي نوري مورد بررسي قرار گرفته است. در نهايت با انجام تغييرات و ساخت مكانيزم چرخشي لوله جاذب بر روي كلكتور سهموي موجود در دانشكده فناوري‌هاي نوين دانشكاه علم و صنعت آزمايشات انجام شد . اين كلكتور در شرايط تست با دبي‌هاي 5/0 تا 3 ليتر بر دقيقه قرار گرفت و تاثير تغييرات دبي و شرايط تابش خورشيد در بازده گرمايي خورشيد بررسي شده است. با بررسي ميانگين بازده گرمايي دستگاه در دبي‌هاي ذكر شده در دبي 2 ليتر بر دقيقه ميانگين بازده گرمايي در طول آزمايش 33/17 به دست آمد و اين مقدار بيشترين ميانگين بازده گرمايي در دبي‌هاي مورد بررسي مي‌باشد. در نهايت با نرم افزار متلب كد انتقال حرارت در لوله جاذب كلكتور نوشته شده است كه به طور كلي مي¬توان با استفاده از آن، دماي خروجي از كلكتور و بازده كلكتور در شرايط مختلف را به دست آورد. در آخر نتايج نشان دادند كه با افزايش پارامترهاي سطح مقطع متمركزكننده، دماي سيال ورودي بازده كلكتور افزايش مي‌يابد و با افزايش سرعت باد بازده كلكتور سهموي خطي كاهش مي‌يابد.

1400/01/16

Design and construction of Parabolic Trough Solar Collector and its performance analysis

2/1/2021 12:00:00 AM

Due to the increasing energy consumption in the world and the reduction of fossil energy sources and their environmental pollution, renewable energies can be used to supply world energy consumption. The potential of solar energy in many countries has led to a significant share of the renewable energy market in solar energy. The use of solar concentrators to achieve high temperatures for industrial applications has led to the development of the use of solar concentrators. In this study, the design and construction of linear parabolic collectors and effective parameters in the design have been investigated and the optimal points of optical design have been investigated. Finally, according to the available equipment and laboratory studies, a parabolic solar collector with a length of three meters and a cross section of 3.6 square meters was built. This collector has been tested with different flow rates and the effect of changes in discharge and solar radiation conditions has been investigated. The optimum flow rate is 2 liters per minute to achieve the highest efficiency. Finally, with MATLAB software, the heat transfer code is written for the collector absorber pipe, which in general can be used to obtain the collector outlet temperature and collector efficiency in different conditions. Finally, the results showed that with increasing the parameters of the concentrating cross section and the temperature of the inlet fluid, the collector efficiency increases, and with increasing wind speed, the collector efficiency of the collector decreases linearly.

كلكتور سهموي خطي , راندمان حرارتي , دبي , لوله جاذب

Parabolic trough solar collector , Thermal efficiency , Flow rate , Absorber tube