30106

تحقيق و بررسي افزايش ميزان جذب انرژي كلكتور سهموي خورشيدي با استفاده از گيرنده حفره‌اي

كارشناسي ارشد

مكانيك - تبديل انرژي

1399

1402/06/28

مهدي مقيمي

مكانيك

باتوجه‌به نياز روزافزون مصرف انرژي، محدوديت¬هاي سوخت¬هاي فسيلي و ميزان آلودگي حاصل از آنها، استفاده از منابع انرژي تجديدپذير در حال افزايش مي¬باشد. باتوجه‌به موقعيت مناسب جغرافيايي ايران، خورشيد به‌عنوان يكي از بهترين منابع انرژي تجديدپذير شناخته مي¬شود. در ميان روش¬هاي مختلف استفاده از اين انرژي، كلكتورهاي سهموي خورشيدي به نسبت ساير فناوري¬ها جايگاه مناسب¬تري براي اجرا دارند. از اصلي¬ترين هدف¬هاي جاري، افزايش بازده حرارتي اين سيستم¬ها مي¬باشد. در جهت بررسي بهتر اين موضوع مجموعه تست كلكتور سهموي خورشيدي طراحي و ساخته شد. طبق بررسي¬هاي آناليز حساسيت صورت‌گرفته، پارامترهاي تأثيرگذار معين شده و طبق آنها رويه تستي جهت بهتر بررسي‌كردن رفتار اين پارامترها در حالت¬هاي مختلف و نيز بررسي آنها در جهت بهبود بازده حرارتي مشخص شد. نوع سيال عامل، دبي حجمي و دماي ورودي از مهم¬ترين مشخصات تأثيرگذار بودند؛ بنابراين استفاده از دو نانوسيال تيتانيوم اكسيد (TiO2) و آلومينا (Al2O3) در سه غلظت 01/0، 03/0 و 05/0 درصد حجمي با سيال پايه¬ي آب مقطر در دبي¬هاي 20 الي 100 ليتر بر ساعت و دماي ورودي 30 و 40 درجه سلسيوس در رويه تست معين گرديد. بازده حرارتي در بهترين حالت¬ها از ميزان 11/14درصد براي جذب مستقيم و 49/15درصد براي جذب غيرمستقيم در حالت استفاده از سيال پايه¬ي آب مقطر، به 82/20 درصد براي نانوسيال آلومينا و 72/21 درصد براي نانوسيال تيتانيوم اكسيد، هر دو در غلظت 05/0 درصد، دبي 100 ليتر بر ساعت، دماي ورودي 30 درجه¬ سلسيوس و در حالت جذب مستقيم افزايش‌يافته است. باتوجه‌به نتايج به‌دست‌آمده نانوسيال تيتانيوم اكسيد 41/1 درصد كارايي بهتري نسبت به نانوسيال آلومينا در در بهترين حالت يعني غلظت 0.05 درصد از خود نشان داده است.

1402/08/29

Research and investigation of increasing energy absorption rate of solar parabolic collector using cavity receiver

9/18/2024 12:00:00 AM

Due to the ever-increasing need of energy consumption, the limitations of fossil fuels and the amount of pollution resulting from them, the use of renewable energy sources is increasing. Due to Iran's convenient geographical location, the sun is known as one of the best sources of renewable energy. Among the different methods of using this energy, parabolic solar collectors have a more suitable place for implementation than other technologies. One of the main current goals is to increase the thermal efficiency of these systems. In order to better investigate this issue, a solar parabolic collector test set was designed and built. According to the sensitivity analysis, the effective parameters were determined, and according to them, the test procedure was determined to better investigate the behavior of these parameters in different states and also to investigate them in order to improve the thermal efficiency. The type of working fluid, volumetric flow rate and inlet temperature were the most important parameters, so the use of two nanofluids Titanium oxide (TiO2) and Alumina (Al2O3) in three concentrations of 0.01, 0.03 and 0.05% by volume with distilled water base fluid in flow 20 to 100 liters per hour and inlet temperature of 30 and 40 degrees Celsius were determined in the test procedure. The thermal efficiency in the best cases is from 14.11% for direct absorption and 15.49% for indirect absorption in the case of using distilled water base fluid, to 20.82% for Alumina nanofluid and 21.72% for Titanium oxide nanofluid, both at 0.05 concentration. percentage, the flow rate is 100 liters per hour, the inlet temperature is 30 degrees Celsius and it has increased in direct absorption mode. According to the obtained results, Titanium oxide nanofluid 1.41% has shown a better performance than Alumina nanofluid in the best case i.e. 0.05% concentration.

انرژي تجديدپذير , كلكتور سهموي خورشيدي , افزيش بازده حرارتي , نانوسيال , نانوذره , تيتانيوم اكسيد , آلومينا

renewable energy , solar parabolic collector , increasing thermal efficiency , nanofluid , nanoparticle , titanium oxide , alumina

Hossein Kazempour

Mahdi Moghimi