بهینه سازی انرژی یایی دو نوع کلکتور خورشیدی هوا با به کارگیری منحرف کننده های ذوزنقه ای شکل
چکیده
با توجه به رو به اتمام بودن منابع سوخت¬های فسیلی که منبع اصلی و مهم انرژی می¬باشند و لزوم صرفه¬جویی برای نسل¬های آینده و از طرف دیگر با توجه به اختلاف روز افزون بین عرضه و تقاضای انرژی و هزینه¬های بالای آن، آلودگی های زیست¬محیطی، بهبود وضعیت اشتغال و غیره، تلاش¬ها در جهت جایگزینی سایر منابع انرژی ازجمله انرژی¬های تجدیدپذیر و غیرمرسوم مورد توجه قرار گرفته است. به این ترتیب فرصت¬های مناسبی برای رقابت انرژی خورشیدی با انرژی¬های فسیلی خصوصاً در کشورهایی با پتانسیل بالای تابش ایجاد شده است. خورشید، به عنوان منبع اصلی انرژی¬های تجدیدپذیر می¬تواند به صورت مستقیم یا غیرمستقیم به شکل¬های حرارتی و نوری مورد استفاده قرار گیرد که ساده¬ترین و پربازده¬ترین روش، تبدیل آن به انرژی حرارتی با استفاده از کلکتورهای خورشیدی است. در پژوهش حاضر به منظور بررسی عملکرد کلکتورهای خورشیدی هوا از نمونه¬های موجود در ساختمان شماره 2 دانشکده کشاورزی استفاده شد. سه نوع جمع¬کننده خورشیدی هوا که با یکدیگر در وجود و عدم وجود منحرف¬کننده و هم-چنین در نحوه چیدمان آن¬ها تفاوت وجود داشت، مورد مطالعه قرار گرفت. کلکتور نوع 1 بدون منحرف¬کننده (sah111)، نوع2 (sah112) و نوع 3 (sah113) هر دو دارای منحرف¬کننده¬های ذوزنقه¬ای بودند اما فاصله¬های عرضی و طولی آن¬ها از هم متفاوت بود. این فاصله¬ها در کلکتور نوع دوم، 8 سانتی¬متر و در کلکتور نوع سوم، 5 سانتی¬¬متر بود. برای اندازه¬گیری دما در نقاط مختلف جمع¬کننده از 16 حسگر دمایی lm35استفاده شد. هم¬چنین افت فشار آن¬ها توسط فشارسنج¬های دیفرانسیلی آبی u شکل اندازه¬گیری شد. به منظور انجام آزمایش و تست¬های مربوطه، داده¬برداری به مدت هفت روز در محوطه¬ی بیرونی ساختمان شماره 2 دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز صورت گرفت. نرخ جرمی جریان ورودی برای کلکتور نوع 1، 2 و 3 به ترتیب 037/0، 032/0 و 023/0 کیلوگرم بر ثانیه اعمال شد. نتایج نشان داد که بیشترین اختلاف دمای خروجی و ورودی به ترتیب در جمع¬کننده نوع سوم (sah113)، نوع زائده دار با تراکم کمتر (sah112)، و سپس کلکتور شاهد (sah111) بود، یعنی بهترین عملکرد از لحاظ بالاتر بودن دمای خروجی در کلکتور نوع سوم مشاهده شد. دمای میانگین صفحه جاذب برای جمع¬کننده نوع اول (sah111) نسبت به دو جمع¬کننده دیگر بیشتر بود و جمع¬کننده نوع دوم (sah112) در بیشتر زمان¬ها بازدهی بیشتری (36/28) را نشان داد. کلکتور شاهد کمترین بازدهی (35/26) را داشت. با توجه به اختلاف¬ ارتفاع¬ مشاهده شده در فشارسنج¬ها، بیشترین افت فشار (pa 96/13) در کلکتور نوع سوم (sah113) و بعد از آن در کلکتور نوع دوم (sah112) مشاهده شد که ناشی از وجود منحرف¬کننده¬ها بر روی صفحه مربوطه می¬باشد. به عبارتی وجود زائده¬ها و هرچه کمتر بودن فاصله بین آن¬ها منجر به بروز افت فشار بیشتر می¬شود. اختلاف فشار کلکتور شاهد (sah111) صفر بود.