افزایش تولید برق پاک در نیروگاه های خورشیدی به کمک نانو ذرات

در عصر حاضر، با توجه به روبه پایان گذاردن منابع انرژی فسیلی وشیمیایی و مسائل زیست محیطی، بهره برداری از منابع انرژی های نو موضوع پر اهمیت و مورد بررسی دانشمندان است. پر واضح است که حذف سوخت های فسیلی و جایگزینی آن با انرژی های پاک و تجدید پذیری همچون انرژی خورشیدی، تاثیر بسزایی در حفظ محیط زیست در جهان کنونی دارد. یکی از موارد استفاده از این منبع انرژی ( گرمای خورشید ) استفاده از آن در نیروگاه های خورشیدی است ،که طی فرآیندی، انرژی آن به الکتریسیته تبدیل می گردد. حذف سیال روغن موجود در این نیروگاه ها بدلیل مشکلات نگهداری و زیست محیطی موضوع مهمی است که در سالهای اخیر مورد مطالعه و بهره برداری آزمایشی قرار گرفته است. این فناوری، تکنولوژی تولید بخار مستقیم (DSG) شهرت یافته است. در این مطالعه که بر پایه محاسبات عددی روابط حاکم بر انتقال حرارت و ترمودینامیک بنا نهاده شده است به بررسی ضریب انتقال حرارت جابجایی، به عنوان اصلی ترین پارامتر در کنترل راندمان نیروگاه ها پرداخته شده است و نیز اثر نانو ذرات فلزی ای مانند مس بر عملکرد نیروگاه مورد بررسی قرار گرفته است. طول و قطر لوله جاذب که در نیروگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد به ترتیب 310متر و 10 سانتی متر می باشد که در این مطالعه نیز همین مقادیر در نظر گرفته شده اند. انتقال حرات از خورشید به لوله، شار ثابت و مقدار آن 1000 وات برمترمربع در نظر گرفته شده است. آب درون لوله جاذب حالت های مایع مادون سرد، دو فازی و سوپرهیت را دارد که برای هر حالت، با بهره گیری از معادلات و روابط مربوط به آن ( سیال تکفاز یا دوفاز )، ضریب انتقال حرارت و عدد ناسلت در تمام طول لوله بررسی شده است.