بررسی تاثیر زاویه حمله در عملکرد نهایی کلکتورهای مسطح خورشیدی در ایران

هدف از طراحی کلکتور های خورشیدی جمع کردن نور خورشید، برای به حداکثر رساندن دمای سیال درون لولهمی باشد. از آنجایی که زاویه قرار گیری کلکتور ها نسبت به پرتو های تابش خورشیدی نقش به سزایی در میزانعملکرد این قبیل جمع کننده ها دارد، در این مقاله علاوه بر مطالعه کلکتور های مسطح افقی در شرایط جغرافیاییشهر تهران و محاسبه بازده توان خروجی آن ها، با مقایسه میزان عملکرد کلکتور های افقی با زاویه صفر درجه وکلکتور های مایل، تاثیرات ناشی از طراحی پنل های افقی را بر توان خروجی از کلکتور بررسی شده است. به علاوه دراین مطالعه به منظور تعیین زاویه بهینه کلکتور های مسطح در کشور ایران و ارائه الگوی مناسبی جهت تعیین زاویهقرارگیری آن ها، راندمان کلکتور را با زوایای حمله مختلف در بالا ترین و پایین ترین عرض جغرافیایی کشور موردبررسی قرار گرفته شده است. همچنین با توجه به وضعیت شهر تهران از نظر آلودگی محیط زیستی و لزوم گسترشفن آوری انرژی های نو در این شهر، زاویه بهینه کلکتور های مسطح خورشیدی برای شهر تهران نیز محاسبه شدهاست. مناسبترین حالت برای کار گذاری کلکتور های مسطح در عرض های جغرافیایی شمالی کشور بین 0 تا 33درجه می باشد. در این محدوده بالا ترین راندمان ساعتی کلکتور معادل 72 درصد به دست آمده است.بهینه ترینزاویه برای عرض های جغرافیایی جنوبی کشور بین 0 تا 22 درجه می باشد. چرا که این نواحی به خط استوا نزدیکبوده و سطح کلکتور برای داشتن زاویه عمود نسبت به تابش خورشید، نیاز به شیب کم تری خواهد داشت. در تهراننیز زمانی که زاویه کلکتور و سطح زمین 15 درجه است کل میزان تابش خورشید بر واحد سطح در هر ساعتماکسیمم بوده و باعث تولید بیشترین گرمای مفید خروجی از کلکتور در واحد سطح و افزایش 26 درجه سانتی گراددر دمای آب خروجی از آن شده است.

کلیدواژه ها:

کلکتورهای مسطح خورشیدی ، زاویه شیب کلکتور ، گرمای مفید خروجی ، راندمان کلکتور ، عرض جغرافیایی