مروری بر روش های بهبود عملکرد لوله جاذب جمع کننده های خورشیدی با استفاده از توربولاتور و نانو سیالات هیبریدی

لوله جاذب بخش اصلی جمع کننده های خورشیدی است که ظاهر و ویژگی عملکردی آن می تواند نقش کلیدی در جذب مقادیر تابش خورشید داشته باشد. محققان پیشنهادات مختلفی را برای بهبود عملکرد کلکتور خورشیدی ارائه کرده اند، مانند قرار دادن توربولاتور در لوله جاذب و استفاده از نانوسیال (به ویژه نانوسیالات هیبریدی) به جای سیال کار ساده. در مطالعه حاضر، اشکال مختلف توربولاتورهای پیشنهادشده توسط محققین بررسی شده است. توربولاتورها را می توان بر اساس شکل آنها طبقه بندی کرد. در دسته اول، با ایجاد دنده یا موج روی دیواره داخلی لوله جاذب تلاطم در جریان سیال ایجاد می شود. اما در دسته دوم می توان موانع خارجی را در لوله جاذب قرار داد تا عملکرد آن را بهبود بخشد. بیشتر متون در مورد دسته دوم توربولاتور بحث کردند. با مقایسه عملکرد مشخصه های انتقال حرارت و مکانیک سیالات بین لوله های جاذب صاف با لوله های بهبود یافته، می توان نتیجه گرفت که افزودن توربولاتور خواص حرارتی انواع جمع کننده ها را تا ۸۲ درصد افزایش می دهد. توربولاتورها به دلیل عملکرد خود به عنوان مانعی در جریان سیال می توانند افت فشار و ضریب اصطکاک را افزایش دهند. همچنین استفاده از نانوسیالات (به ویژه نانوسیالات هیبریدی) در کنار توربولاتورها می تواند عملکرد جمع کننده ها را بهبود بخشد. با این حال، چندین ویژگی مانند غلظت نانو ذرات، انواع مختلف نانو سیال و جمع کننده های هیبریدی، اشکال مختلف توربولاتور و غیره، همگی پارامترهای موثر بر عملکرد کلکتور هستند.

کلیدواژه ها:

جمع کننده خورشیدی ، بهبود عملکرد لوله جاذب ، توربولاتور ، نانو سیال هیبریدی ، بهینه سازی انرژی