کاربرد نانوسیال ترکیبی Fe۳O۴/Silica به عنوان سیال عامل کلکتور خورشیدی جذب مستقیم

در این تحقیق، کارایی کلکتورهای خورشیدی جذب مستقیم با استفاده از نانوسیال ترکیبی اکسیدآهن/سیلیس بر پایه آب دیونیزه به عنوان سیال پایه، به صورت تجربی بررسی شده است. پایداری و خواص تابشی نانوسیال های ترکیبی تهیه شده، با استفاده از روش طیف سنجی نوری بررسی شده است. جهت بررسی تجربی عملکرد کلکتور جذب مستقیم با هدف کاربری در سیستم های گرمایش خورشیدی خانگی دستگاه آزمونی بر اساس استاندارد EN۱۲۹۷۵-۲ طراحی و ساخته شده است. نتایج تحلیل تجربی نشان داد که کارایی کلکتور با استفاده از نانوسیال ترکیبی، با افزایش جزء حجمی نانوسیال افزایش می یابد، طوری که کارایی کلکتور در مقدار بیشینه خود با استفاده از نانوسیال با جزء حجمی های ۵۰۰ ppm، ۱۰۰۰ ppmو ۲۰۰۰ ppmدر دبی ۰.۰۲۲۵ kg/s به ترتیب ۷۳.۹،, ۷۹.۸و ۸۳.۷ درصد است؛ در حالی که این مقدار برای سیال پایه ۶۳درصد می باشد. از سوی دیگر، با توجه به جزءحجمی های بسیار کم نانوسیالمورداستفاده در کلکتورهای جذب مستقیم، لزجت سیال پایه افزایش ناچیزی را تجربه می کند و توان پمپاژ در صورت پایداری نانوسیال، تغییر چشمگیری نخواهد کرد. بر اساس نتایج فوق، عملکرد کلکتور جذب مستقیم با استفاده از نانوسیال ترکیبی اکسیدآهن/سیلیس در مقایسه با سیال پایه تحت شرایط کارکردی مشابه بهتر بوده و در صورتی که بتوان از نانوسیال ترکیبی پایدار به عنوان سیال عامل کلکتور جذب مستقیم بهره برد، می توان به کارایی بالاتری نسبت به سیال پایه در تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی مفید دست یافت.

کلیدواژه ها:

Solar Collector ، Direct Absorption ، Hybrid Nanofluid ، Fe۳O۴ Nanoparticle ، Silica Nanoparticle ، کلکتور خورشیدی ، جذب مستقیم ، نانوسیال ترکیبی ، نانوذرات اکسید آهن ، نانوذرات سیلیس