شبیه سازی عددی عملکرد حرارتی و هوادهی یک کلکتور تهویه خورشیدی

توجه به بحران انرژی در سال های اخیر به ویژه در فصل تابستان و محدود بودن منابع سوختی و نیز آلایندگی آنها ، انرژی خورشیدی یکی از منابعی است که امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته است. یکی از روش هایتولید هوای گرم، استفاده از هوا گرمکن های خورشیدی می باشد. نمونه هایی از هوا گرمکن های خورشیدی مانند دودکش های خورشیدی از انتقال حرارت جابجایی طبیعی برای حرکت سیال و تهویه هوا (گرمایش و سرمایش) استفاده می شود. در این پژوهش برای ایجاد جابجایی طبیعی هوا، یک کلکتور تخت و استوانه ای شکل در روی سقف محل مورد تهویه قرار داده این کلکتور از دو پوسته استوانه ای و تخت تشکیل شده که پوسته بیرونی شفاف و شیشه ای است اما پوسته داخلی جاذب حرارت و از جنس مس می باشد در طول روز که نور خورشید موجود است با برخورد نور خورشید به شیشه از آن عبور نموده جذب پوسته داخلی می گردد. در نتیجه دمای پوسته داخلی که جاذب نام دارد افزایش می یابد و باعث می گردد که هوای مجاور آن گرم شود؛ هوای گرم به سمت بالا یا خروجی به حرکت درآمده نتیجه آن تخلیه هوای درون ساختمان است درست نظیر یک فن عمل می کند. برای بررسی عملکرد حرارتی کلکتور خورشیدی در حالت پایا و به صورت سه بعدی با در نظر گرفتن جریان مغشوش و تشعشع خورشید پرداخته و نتایج مربوط به آن ارائه شده است. در این پژوهش، با مش بندی های مختلف و مقایسه نتایج، بهترین هندسه را برای کلکتور پیدا نموده، دریک حالت دائم دبی جرمی هوای خروجی از کلکتور به ۰/۱۰۷ کیلوگرم به ثانیه رسیده است. مقدار دمای هوای محیط در محل ورودی ۲۰۰ کلوین و در محل خروجی به ۳۰۹/۲۱ کلوین رسیده است.

کلیدواژه ها:

هواگرمکن خورشیدی ، شبیه سازی عددی ، جریان مغشوش ، جابجایی طبیعی