تحلیل حرارتی و هیدرولیکی کلکتور خورشیدی پارابولیک دو سیاله مجهز به لوله کنگره‌دار و سقف عایق
محورهای موضوعی : انتقال حرارت
مجتبی جمعیتی
1
(استادیار گروه مهندسی مکانیک، واحد نراق، دانشگاه آزاد اسلامی، نراق، ایران)
کلید واژه: بهینه‌سازی انرژی, کلکتور خورشیدی پارابولیک خطی, تشعشع, جابه‌جایی اجباری, سایه‌بان, کنگره,
چکیده مقاله :
در کار حاضر تحلیل حرارتی و هیدرولیکی کلکتور خورشیدی پارابولیک دو سیاله مجهز به لوله کنگره‌دار و سقف عایق مورد بررسی قرار گرفته است. سیال مورد استفاده در این کلکتور نانوسیال آب- آلومینا است. هدف اصلی پژوهش پیش رو، بررسی تأثیر استفاده از سیستم دوسیاله، لوله جاذب کنگره‌دار و نانوسیال بر عملکرد حرارتی- هیدرولیکی کلکتورهای پارابولیک خطی است. بدین منظور کمیت‌هایی از جمله دمای خروجی سیال، افت فشار، عدد ناسلت، ضریب اصطکاک، معیار ارزیابی عملکرد حرارتی- هیدرولیکی و بازده انرژی برای حالت‌های مختلف (شامل دمای محیط، دمای ورودی سیال، کسر حجمی نانوسیال، مشخصات هندسی و دبی جرمی سیال در رژیم آشفته) اندازه‌گیری و ارائه شده‌اند و در نهایت مدل‌های بهینه مختلف از نظر دارا بودن بیش‌ترین بازده انرژی و معیار ارزیابی عملکرد حرارتی- هیدرولیکی معرفی شده و در نهایت برترین مدل مشخص می‌شود. بر اساس نتایج به‌دست آمده در کلکلتورهای بدون سایبان، مقدار بازده کلکتور در تمامی دماهای ورودی سیال، کمتر از این مقدار برای کلکتورهای با سایبان است. برای کلکتور بدون سایبان، مقدار بازدهی کلکتور همواره کمتر از این مقدار برای کلکتور سایبان دار است.
The present study investigates a double-fluid volumetric based parabolic trough solar receiver. The control volume approach is used to solve the system of classical single phase governing equations by using the finite volume method. The standard k–ε turbulence model with enhanced wall function is selected. According to obtained results, the value of efficiency of Conventional-Parabolic-Through-Solar-Collectors (CPTSCs) and Novel-Parabolic-Through-Solar-Collectors (NPTSCs) reduces by increasing of inlet temperature of base fluid and therefore, there is an optimum inlet temperature for all configurations and it is equal to 40°C.
_||_