26833

بهينه‌سازي هندسي لوله‌ي جاذب كلكتور سهموي

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك

1398

20/4/1401

سيد مصطفي حسينعلي‌پور

مهدي مقيمي

مهندسي مكانيك

مصرف روزافزون انرژي‌هاي تجديد ناپذير از جمله نفت و گاز، علاوه بر كاهش ذخاير سوخت فسيلي، توجه بيشتر به منابع انرژي پاك و تجديدپذير را بيش از پيش ايجاب مي‌كند. در اين شرايط انرژي خورشيدي به عنوان يكي از مطمئن‌ترين گزينه‌ها براي توليد انرژي حرارتي و الكتريكي شناخته مي‌شود. يكي از راه‌هاي استفاده از انرژي خورشيدي كلكتورهاي خورشيدي سهموي مي‌باشد. كلكتورهاي سهموي خطي از سه جزء اصلي تشكيل شده است كه شامل: بازتابنده، لوله جاذب و سيال كاري ميباشد. در اين پژوهش ابتدا كلكتور سهموي خطي در سايز و ابعاد كوچك كه تشعشع ورودي را از لامپ دريافت مي‌كند مورد بررسي قرار گرفته و سپس كلكتور سهموي در ابعاد بزرگ كه تشعشع را از نور خورشيد دريافت مي‌كند مورد بررسي و مقايسه با كلكتور كوچك قرار گرفته است. كلكتورهاي سهموي هنگامي كه فقط با سيال كاري خود به تنهايي به‌كار گرفته مي‌شوند داراي بازدهي و نرخ انتقال حرارت پاييني بوده و لذا اصلاح بازدهي آن‌ها حائز اهميت مي‌باشد. در اين پژوهش اثر استفاده از نانو‌سيال با ذرات اكسيد مس، محيط متخلخل و بازتابنده ثانويه بر عملكرد هر دو كلكتور كوچك و بزرگ بررسي شده است. اضافه كردن نانو ذرات اكسيد مس و محيط متخلخل مسي سبب افزايش بازده حرارتي به ميزان 23.94 درصد براي كلكتور كوچك نسبت به آب خالص شده ولي استفاده از بازتابنده ثانويه در اين كلكتور تغيير چنداني ايجاد نكرده است. همين تغييرات به همراه استفاده از بازتابنده ثانويه در كلكتور بزرگ، بازده حرارتي را به ميزان 25.17 درصد نسبت به آب خالص افزايش داده است. به منظورتسهيل در فرآيند ساخت از يك بازتابنده ثانويه متشكل از دو المان سهمي شكل در كنار هم در در كلكتور بزرگ استفاده شد.

1401/05/25

Geometric Optimization of Parabolic Collector Absorber Tube

7/11/2023 12:00:00 AM

Increasing consumption of non-renewable energy sources, including oil and gas, in addition to reducing fossil fuel reserves, requires more attention to clean and renewable energy sources. Under these conditions, solar energy is known as one of the safest options for generating thermal and electrical energy. One way to use solar energy is through parabolic solar collectors. Linear parabolic collectors consist of three main components a reflector absorber tube and working fluid. In this research, first, the linear parabolic collector in small size and dimensions that receives the input radiation from the lamp is investigated, and then the large-scale parabolic collector that receives the radiation from sunlight is examined and compared with the small collector. Parabolic collectors have a low efficiency and heat transfer rate when used alone with their working fluid, and therefore it is important to modify their efficiency. In this study, the effect of using nanofluid with copper oxide particles, porous medium, and secondary reflector on the performance of both small and large collectors has been investigated. The addition of copper oxide nanoparticles and porous copper medium increased the thermal efficiency by 23.94% for small collectors compared to pure water, but the use of secondary reflectors in this collector did not change much. The same changes, combined with the use of secondary reflectors in the large collector, increased the thermal efficiency by 25.17% compared to pure water. To facilitate the manufacturing process, a secondary reflector consisting of two parabolic elements was used side by side in a large collector.

كلكتورخورشيدي سهموي، نانوذرات، محيط متخلخل، بازتابنده ثانويه

Linear parabolic solar collector, Nanoparticles, Porous media, secondary reflector

mohammad momen

Sayed Mostafa Hossienalipoor