مطالعه ی عددی عملکرد حرارتی صفحات خورشیدی مجهز به کانال های مستطیلی و جریان نانوسیال خنک کننده

در این پژوهش، عملکرد حرارتی یک صفحه ی خورشیدی تخت مجهز به کانال مستطیلی با جریان خنک کننده ی نانوسیال به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفت. هدف این مطالعه، تحلیل تاثیر نانوسیال (Al₂O₃) آب بر افزایش نرخ انتقال حرارت و بهبود بازده گرمایی پنل خورشیدی در مقایسه با سیال پایه (آب) بود. هندسه ی فیزیکی شامل یک صفحه ی خورشیدی تخت با کانال داخلی مستطیلی است که جریان نانوسیال با دبی و غلظت های مختلف درون آن عبور می کند. شبیه سازی عددی با استفاده از نرم افزار ANSYS Fluent انجام شد و مدل انرژی برای بررسی فرآیند انتقال حرارت به کار گرفته شد. ویژگی های ترموفیزیکی نانوسیال به صورت تابعی از غلظت حجمی نانوذرات در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد که استفاده از نانوسیال (Al₂O₃)آب موجب افزایش محسوس انتقال حرارت و کاهش دمای سطح جاذب گردید. همچنین، افزایش غلظت نانوذرات تا مقدار بهینه باعث بهبود عملکرد حرارتی بدون افزایش قابل توجه افت فشار شد. در نهایت، این مطالعه بیان می کند که به کارگیری نانوسیالات در سامانه های خورشیدی می تواند به عنوان راهکاری موثر برای ارتقای بازده سیستم های حرارتی مطرح گردد.

کلیدواژه ها:

نانوسیال ، صفحه خورشیدی تخت ، انتقال حرارت