-
شماره ركورد
27219
-
پديد آورنده
فرشيد بهرو
-
عنوان
طراحي، ساخت و بررسي عملكرد كلكتور خورشيدي سهموي داراي حفره جاذب
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك - تبديل انرژي
-
سال تحصيل
1398
-
تاريخ دفاع
1401/07/20
-
استاد راهنما
سيدمصطفي حسينعلي پور
-
استاد مشاور
مهدي مقيمي
-
دانشكده
مهندسي مكانيك
-
چكيده
در دنياي امروزي تمامي كشورهاي توسعه¬يافته بدنبال راه¬حلي براي جلوگيري از آلودگي¬هاي زيست¬محيطي و استفاده از انرژي¬هاي پاك هستند. خورشيد در بين انرژي¬¬هاي تجديدپذير كاربرد وسيعي دارد. جهت استفاده از انرژي خورشيدي به مبدل¬هايي نياز است تا انرژي حرارتي خورشيد را به سيال عامل انتقال دهد كه به كلكتورهاي خورشيدي معروف هستند. بهبود كارايي كلكتور و استفاده حداكثري از توان موجود در آن از اهداف اصلي تحقيقات در اين زمينه است. بديع بودن و كم¬هزينه بودن كلكتورهاي خورشيدي سهموي-خطي نسبت به ساير كلكتورهاي متمركزكننده موجب شده است تا در اين مطالعه از اين نوع كلكتور با هدف بهبود كارايي آن استفاده گردد. افزودن حفره¬ي جاذب به كلكتور سهموي-خطي به¬منظور متمركز كردن بيشتر حرارت خورشيدي روي لوله¬ي جاذب و همچنين تغيير نوع لوله¬ي جاذب از تك لوله به سه لوله براي گرم كردن حجم زيادي از سيال در يك سيكل كاري و استفاده از نانوسيال سيليكون¬دي-اكسيد با آب در درصدهاي حجمي مختلف (1/0، 5/0 و 1) جهت افزايش بازدهي كلكتور از جمله ايده¬هاي موجود در اين پژوهش بوده است. به منظور كاهش هزينه¬ها و اجراي نوآوري¬هاي متعدد روي كلكتور، كلكتور خورشيدي در ابعاد آزمايشگاهي (كوچك) طراحي شده تا نتايج حاصل از آن براي كلكتور با ابعاد بزرگتر پيش¬بيني شود و قابليت اجراي نوآوري روي آن با اطمينان بيشتري انجام¬گيرد. معادلات¬¬انرژي حاكم بركلكتور و مدلسازي ترموديناميكي آن در نرم¬افزار متلب پياده¬سازي شده است. پس از بهينه¬سازي كلكتور سهموي، ابعاد كلكتور باتوجه به موجودي بازار نزديك به ابعاد بهينه¬ي آن انتخاب شده و ساخت آن با اين ابعاد انجام گرفته است. نتايج موجود در آزمايش با مقادير دقيق آن (كد متلب) مقايسه شده و خطاهاي موجود در آن براي تمامي آزمايشات انجام گرفته، بدست آمده است. نتايج بدست آمده نشان مي¬دهد كه استفاده از حفره¬هاي جاذب و لوله¬ي جاذب نوع سه¬لوله موجب افزايش حدود 38 درصدي دما و 230 درصدي حرارت مفيد كسب شده توسط سيال پس از يك ساعت كاري شده است. همچنين با استفاده از اعداد بي¬بعد دماي نهايي سيال و حرارت مفيد آن براي كلكتورهاي با ابعاد بالاتر بدست آمده و جهت بكارگيري آن در تحقيقات آينده به ساير محققان پيشنهاد شده است.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1401/08/01
-
عنوان به انگليسي
Design, construction and performance evaluation of parabolic trough solar collector with absorber cavity
-
تاريخ بهره برداري
10/12/2023 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
فرشيد بهرو
-
چكيده به لاتين
Nowadays, all developed countries are looking for a solution to prevent environmental pollution and use clean energy. The sun is widely used among renewable energies. In order to use solar energy, heat-exchangers are needed to transfer the sun's thermal energy to the operating fluid, which are known as solar collectors. Improving the efficiency of the collector and making maximum use of the available power is one of the main goals of research in this field. The originality and low cost of parabolic trough solar collectors (PTSC) compared to other concentrator collectors has caused this type of collector to be used in this study with the aim of improving its efficiency. Adding an absorber cavity to the parabolic trough collector (PTC) in order to concentrate more solar heat on the absorber tube and also changing the type of absorber tube from single-tube to three-tubes to heat a more volume of fluid in one working cycle and use Silicon-dioxide nanofluid with water in different volume fractions (0.1, 0.5 and 1) in order to increase the efficiency of the collector was among the ideas in this study. In order to reduce costs and implement many innovations on the collector, the solar collector is designed in laboratory dimensions (small scale) so that the results obtained for the collector with larger dimensions can be predicted and the ability to implement innovations on it can be done more reliably. The energy equations governing the collector and its thermodynamic modeling have been implemented in MATLAB software. After optimizing the parabolic collector, the dimensions of the collector have been chosen according to the market availability, close to its optimal dimensions, and its construction has been done with these dimensions. The results in the experiment were compared with its exact values (MATLAB code) and the errors in it were obtained for all the experiments. The obtained results show that the use of absorbent cavities and three-tube type absorbent tubes has increased the temperature by 38% and useful heat gained by the fluid by 230% after one hour of work. Also, using dimensionless numbers, the final temperature of the fluid and its useful heat have been obtained for collectors with higher dimensions, and it has been suggested to other researchers to use it in future research.
-
كليدواژه هاي فارسي
كلكتور خورشيدي سهموي , حفره جاذب , لوله جاذب , نانوسيال , عملكرد حرارتي
-
كليدواژه هاي لاتين
Parabolic solar collector , Absorber cavity , Absorber tube , Nanofluid , Thermal performance
-
Author
Farshid Behrou
-
SuperVisor
Seyyed Mustafa Hosseinalipour
-
لينک به اين مدرک :