بررسی تجربی اثر نانوذره روی اکسید و پارامترهای فرایندی بر عملکرد گرمای کلکتور خورشیدی صفحه تخت

انرژی خورشید به دلیل تجدید پذیر بودن و نداشتن خطر آلودگی محیط زیست مناسب ترین گزینه برای تامین انرژی بشر محسوب می شود. البته مشکل هایی از جمله بازده پایین و چگونگی تبدیل این انرژی گرمایی به اشکال دیگر انرژی وجود دارد. کلکتورهای خورشیدی صفحه تخت از جمله مهم ترین وسایل جذب انرژی گرمایی خورشیدی برای مصرف های صنعتی و خانگی هستند. در این پژوهش عملکرد گرمایی یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت با استفاده از نانوذره روی اکسید در سیال پایه آب + اتیلن گلیکول به عنوان سیال عامل بررسی شده است. هدف از انجام این پژوهش بهبود عملکرد گرمایی و چگونگی بالا بردن بازده گرمایی کلکتورهای خورشیدی صفحه تخت بود. ابتدا آزمایش هایی در حضور سیال عامل ترکیبی ۶۵% آب + ۳۵% اتیلن گلیکول صنعتی بدون نانوذره انجام شد و بازدهی کلکتور به دست آمد و در ادامه بازده کلکتور در حضور نانوذره روی اکسید با درصدهای حجمی  ۰۵/۰% و ۱/۰% در بازه شدت جریان حجمی lit /min ۵-۱ بررسی شد. با تعیین میزان جذب گرما در حضور نانوسیال نسبت به سیال پایه خالص، اثر نانوذره و غلظت آن، همچنین سرعت نانوسیال بر بهبود عملکرد گرمایی کلکتور بررسی شد. استفاده از نانوسیال روی اکسید در ۰۵/۰% و ۱/۰% درصد حجمی باعث افزایش ۲۰-۴ درصدی در بازده گرمایی متوسط و ۳۳-۸% در بیشینه بازده کلکتور خورشیدی صفحه تخت شد. البته لازم به ذکر است هر چند در نانوسیال با درصد حجمی بیشتر، حدود ۷-۵ درصد به بازدهی متوسط گرمایی کلکتور خورشیدی اضافه شد ولی در مقابل سرعت ته نشینی نانوذره ها در سیال پایه را نیز بیش­تر کرد.

کلیدواژه ها:

کلکتور خورشیدی صفحه تخت ، سیال عامل آب- اتیلن گلیکول ، نانوذره روی اکسید ، بازده گرمایی