بررسی تجربی اثر مواد ذخیره کننده تغییر فاز دهنده و جریان جابجایی بر عملکرد یک نمونه خشک کن خورشیدی با کلکتور لوله گرمایی تحت خلا

یکی از کاربردهای مهم و گسترده انرژی خورشیدی استفاده در خشک کن های خورشیدی برای محصولات کشاورزی برای نگه داری طولانی مدت آنها است. این خشک کن ها با عبور جریان طبیعی یا اجباری همرفت هوای گرم بین محصولات عمل می کنند و وابستگی مستقیمی به شدت تابش دریافتی خورشید توسط کلکتور دارند که این مساله باعث ایجاد اختلال در فرآیند خشک کردن در صورت عدم وجود منبع انرژی حرارتی در ساعاتی که خورشید در دسترس نیست می شود. به منظور حل این مشکل از مواد تغییر فاز دهنده (PMC) برای ذخیره انرژی حرارتی استفاده می شود. موادی که ظرفیت جذب انرژی گرمایی (مرحله شارژ) را داشته باشند و در صورت نیاز زمان هایی که شدت تابش خورشید کم بوده یا در طول شب انرژی جذب شده را آزاد کنند (مرحله دشارژ) و موجب تامین انرژی گرمایی لازم در ساعاتی که خورشید در دسترس نیست شده و افزایش مدت زمان استفاده از خشک کن بشوند. در این پژوهش با طراحی و ساخت خشک کن سینی دار خورشیدی غیرمستقیم مجهز به کلکتور لوله خلا (هیت پایپ) و با استفاده از مواد تغییر فاز دهنده (PMC) برای ذخیره انرژی حرارتی، بررسی های آزمایشگاهی صورت گرفته است. اثر پارامترهای دماهای ورودی و خروجی کلکتور، محفظه خشک کن و محیط، رطوبت داخل محفظه خشک کن و رطوبت محیط، شدت تابش خورشیدی بر فرآیند خشک کردن برای دوحالت، با استفاده از مواد PMC و بدون استفاده از PMC و در سرعت های مختلف جریان جابجایی اجباری بررسی و مقایسه شده است. نتایج نشان می دهند که اثر جریان جابجایی بر سرعت بخشیدن به فرآیند خشک کردن بیش از اثر استفاده از مواد ذخیره کننده بوده است.

کلیدواژه ها:

Solar dryer ، vacuum tube collector (heat pipe) ، phase change material ، خشک کن خورشیدی ، کلکتور لوله گرمایی تحت خلا ، مواد تغییر فاز دهنده ، ذخیره کننده گرما