ساخت و مدل سازی حرارتی کلکتورهای هوایی مشبک خورشیدی با صفحات جاذب فلزی (استیل) و غیرفلزی

کلکتورهای هوایی مشبک بدون پوشش خورشیدی تکنولوژی های نسبتا نوینی هستند که می توان از آن ها به منظور گرمایش ساختمان ها و فضاهای بزرگ، خشک کردن محصولات کشاورزی و صنعتی استفاده نمود. در این کلکتورها هوا به وسیله صفحات جاذب مشبک (سوراخ دار) معمولا فلزی گرم می شود. هزینه خرید و آماده سازی صفحات جاذب سهم قابل توجهی از هزینه های این نوع از کلکتورها را به خود اختصاص می دهد. در تحقیق حاضر به صورت آزمایشگاهی و تئوری به بررسی و ارزیابی کارایی صفحات جاذب غیرفلزی موجود در بازار ایران به عنوان جایگزین صفحات جاذب استیل (فلزی) پرداخته شده است. بدین منظور سه کلکتور با صفحات جاذب استیل (فلزی)، پلی کربنات و پلاستیک فشرده طراحی، ساخته و در سه دبی هوا مورد آزمایش قرارگرفته اند. علاوه به راین یک مدل آنالیز حرارتی بر پایه قانون اول ترمودینامیک از رفتار این کلکتورها با در نظر گرفتن تمامی روش های انتقال حرارت (شامل رسانایی، جابجایی و تابش) توسعه داده شده و نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. نتایج نشان دادند که در هر سه دبی موردبررسی همخوانی بسیار خوبی بین نتایج تجربی و نتایج مدل آنالیز حرارتی وجود دارد به طوری که خطای نسبی متوسط در تخمین دمای خروجی از کلکتور برای اکثر شرایط کاری کمتر از ۵ درصد بود. علاوه بر این، نتایج نشان داد اختلاف زیادی بین کارایی سه کلکتور خصوصا برای دبی های کم وجود ندارد. بااین وجود برای شرایط بررسی شده کلکتور استیل بهترین کارایی و کلکتور پلی کربنات پایین ترین کارایی را داشت. کارایی و بازده کلکتور پلاستیک فشرده بسیار نزدیک کلکتور استیل بود و با توجه به مزایای کلکتورهای غیرفلزی استفاده از آن به جای کلکتورهای فلزی پیشنهاد می شود.

کلیدواژه ها:

Unglazed Transpired Collectors ، Air heaters ، Solar Energy ، Non-Metalic Absorber ، کلکتور خورشیدی ، کلکتور مشبک بدون پوشش ، هوا گرم کن ، انرژی خورشیدی ، صفحات جاذب غیرفلزی