بررسی عملکرد کلکتور هواگرمکن خورشیدی جدید با ترکیب بازچرخش خارجی جریان و زبری مصنوعی از نوع میله منحنی شکل

چالش انرژی و آلودگی محیط زیست، محققان را به استفاده بیشتر از انرژی خورشیدی وادار نموده است. در تحقیق حاضر، یک سیستم نوین کلکتور هواگرمکن خورشیدی با ترکیب زبری مصنوعی میله منحنی شکل و بازچرخش خارجی جریان هوا ارائه و ارزیابی عملکرد آن در شرایط مختلف انجام شده است. مدل سازی با استفاده از معادلات بقای انرژی برای بخش های مختلف کلکتور انجام و با یک روش نیمه تحلیلی حل شده اند. صحت سنجی نتایج حاضر بیانگر دقت مناسب روش به کار برده شده است. نتایج حاضر نشان داد که سیستم ترکیبی جدید به طور موثری راندمان های انرژی و اگزرژی را در دبی های جرمی کمتر از حدود ۰۴/۰ kg/s را افزایش می دهد. همچنین در شرایط زبری ثابت و در دبی های کم، افزایش نسبت بازچرخش جریان تا حدود ۳، باعث افزایش عملکرد کلکتور شده اما در دبی های بالاتر از ۰۶/۰ kg/s و نسبت های بازچرخش بیشتر از ۳، به سبب افت فشار زیاد، به رغم افزایش راندمان انرژی، راندمان اگزرژی به شدت کاهش پیدا کرده، به طوری که از حالت سیستم کلکتور ساده نیز کمتر می شود. افزایش شدت تابش خورشیدی باعث افزایش راندمان های انرژی و اگزرژی در سیستم جدید شده است. بررسی پارامترهای هندسی زبری مصنوعی، نشان داد که افزایش قطر میله منحنی شکل، باعث بهبود عملکرد شده درحالی که تغییر زاویه انحنای میله تاثیر چندانی ندارد.

کلیدواژه ها:

کلکتور هواگرمکن ، انرژی خورشیدی ، زبری مصنوعی میله منحنی شکل ، بازچرخش خارجی ، راندمان های انرژی و اگزرژی