مطالعه و بهینه سازی اگزرژی یک کلکتور خورشیدی حرارتی تخت مجهز شده به بازتابنده ها و عدسی ها در یک مدار بسته با استفاده از نتایج آزمایش ها

در این تحقیق، بر اساس داده های تجربی ابتدا تحلیل اگزرژی یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت در یک مدار بسته انجام شده و اثر استفاده از بازتابنده های بالایی، پایینی و کناری و همچنین کاربرد هم زمان آن ها با عدسی ها بررسی شده است، سپس بر اساس یک مدل ریاضی به بهینه سازی اگزرژی در همه وضعیت ها پرداخته شده است. بر خلاف کارهایی که تاکنون انجام شده، در مطالعه حاضر ضریب افت کلی از کلکتور ثابت فرض نشده، دمای سیال ورودی به کلکتور با دمای محیط یکسان در نظر گرفته نشده و از نتایج واقعی آزمایش ها استفاده شده است. بهینه سازی اگزرژی با بررسی تاثیر تغییر دبی و دمای سیال ورودی به کلکتور، دمای محیط، بازده اپتیکی، شار تشعشع خورشیدی ورودی و سطح کلکتور انجام شده است. نتایج نشان دادند که در کلیه وضعیت ها، بازده اگزرژی با افزایش شار خورشیدی و بازده اپتیکی افزایش می یابد، ولی با افزایش دمای محیط کاهش می یابد. همچنین در هر وضعیت، دبی و دمای سیال ورودی بهینه ای وجود دارد که به ازای آن بازده اگزرژی بیشینه می شود. کاربرد بازتابنده ها به تنهایی و بازتابنده ها به همراه عدسی ها موجب بهبود بازده اگزرژی کلکتور نسبت به حالت مرجع می شود، اما استفاده تنها از بازتابنده ها از لحاظ بازده اگزرژی از سایر وضعیت ها بهتر است.

کلیدواژه ها:

Solar energy ، Exergy ، Optimization ، Reflectors and lens ، Flat plate solar collector ، انرژی خورشیدی ، اگزرژی ، بهینه سازی ، بازتابنده و عدسی ، کلکتور خورشیدی صفحه تخت