بررسی تجربی عملکرد حرارتی یک نمونه ی آبگرمکن خورشیدی لوله خلاء اصلاح شده به کمک نانوسیالات

امروزه انرژی نقش مهمی در رشد اقتصادی جوامع بشری بازی می کند. در میان انواع انرژی های مصرفی توسط بشر، انرژی خورشید را می توان فراوانترین دانست. از اینرو طی سال های گذشته انواع سیستم های آبگرمکن خورشیدی ساخته و مورد استفاده قرار گرفته اند. با توجه به قابلیت های چشمگیر نانوسیالات در بهبود فرایندهای انتقال حرارت و افزایش بازدهی حرارتی سیستم های گرمایی، بررسی استفاده از نانوذرات به عنوان جایگزین سیالات متداول در سیستم های مختلف حرارتی به ویژه سیستم های انرژی خورشیدی و همچنین اثر انواع نانوسیال پرکاربرد بر افزایش بازدهی حرارتی کلکتور لوله خلاء خورشیدی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش، مهمترین جزء، یعنی راندمان آبگرمکن های خورشیدی و همچنین روند انتقال حرارت با استفاده از سه نوع نانوذرات با (درصد جرمی 1%)، مورد بررسی قرار گرفته است. تمامی آزمایشات با رعایت استانداردهای مربوطه (ISO-9806)، و در روزهای آفتابی انجام گرفته اند. بیشترین میزان افزایش انتقال حرارت نانوسیالات و همچنین راندمان حرارتی سیستم مربوط به ساعات ظهر (ظهر شرعی) است که در این میان، بالاترین راندمان مربوط به نانوذرات اکسید آلومینیوم (AL2O3 nanofluid)، با 3/46% افزایش نسبت به سیال پایه (سیال روغن) می باشد. راندمان حرارتی سیستم با نانوذرات اکسید تیتانیوم (TiO2 nanofluid) و نانوذرات اکسید کربن (C nanofluid) و همچنین سیال پایه (Oil fluid) به ترتیب 2/54% و 2/12% و 1/16% را نشان می دهند. با توجه به شدت افزایش ظرفیت حرارتی نانوسیال های مورد استفاده قرار گرفته، می توان ظرفیت حرارتی را عاملی مهم در افزایش راندمان آبگرمکن های خورشیدی لوله خلاء دانست.

کلیدواژه ها:

انرژی خورشیدی ، کلکتورهای لوله خلاء خورشیدی ، راندمان حرارتی آبگرمکن ، نانوسیالات