مروری بر روش های غیرفعال افزایش بازدهی حرارتی و اقتصادی آبگرمکن های خورشیدی صفحه تخت

امروزه مسئله ی حائز اهمیت در هر سیستمی اعم از آبگرمکن های خورشیدی، راهکارهای افزایش راندمان و بهینه سازی و پایداری آن ها می باشد. اصلی ترین بخش این سیستم یعنی کلکتور خورشیدی صفحه تخت می باشد که راندمان آن تحت تاثیر تلفات جابه جایی، تشعشعی و رسوب گذاری محدود است (معمولا ۵۰-۷۰%). این مقاله با مروری جامع بر روش های غیرفعال (بدون مصرف انرژی خارجی) افزایش راندمان کلکتور خورشیدی صفحه تخت شامل نانوسیال ها، توربولاتورها (آشفته سازها) و مواد تغییردهنده فاز (PCM) می پردازد. نتایج ترکیبی نشان می دهد این روش ها می توانند راندمان حرارتی را به ۸۵%، هزینه تراز شده تولید انرژی را از ۰.۰۷۲ به ۰.۰۲۴ دلار به ازای هر کیلووات ساعت و بازگشت سرمایه را از ۸.۵ به ۳.۹ سال برسانند و پایداری سیستم را به طور قابل توجهی افزایش دهند. این مطالعه چهارچوبی عملی برای طراحی نسل های بعدی آبگرمکن های خورشیدی صفحه تخت در اقلیم های خشک و نیمه خشک ایران مانند یزد و تهران و مناطق سرد مانند تبریز و اردبیل ارائه می دهد. در آخر پیشنهاداتی جهت تحقیقات آینده نیز ارائه شده است.

کلیدواژه ها:

آبگرمکن خورشیدی ، کلکتور خورشیدی صفحه تخت ، روش های غیرفعال ، توربولاتور ، مواد تغییردهنده فاز