مرور پژوهش های انجام شده در زمینه هواگرم کن های خورشیدی

با کاهش منابع انرژی فسیلی، استفاده از انرژی های تجدیدپذیر به ویژه انرژی خورشیدی اهمیت یافته است. هواگرم کن های خورشیدی در گرمایش فضا، فرآیندهای صنعتی و خشک کردن محصولات کاربرد دارند و انرژی تابشی خورشید را به گرما تبدیل می کنند تا دمای هوای عبوری افزایش یابد. ارتقای عملکرد آن ها از طریق بهبود انتقال حرارت، تغییر هندسه کانال، زبری مصنوعی و استفاده از پوشش ها امکان پذیر است. تحلیل هم زمان بر پایه قوانین اول و دوم ترمودینامیک اهمیت دارد، زیرا شاخص اگزرژی کارایی واقعی انرژی را نشان می دهد. این سامانه ها به دو گروه فعال و غیرفعال تقسیم می شوند؛ در سامانه های فعال جریان هوا با فن ایجاد می شود و در سامانه های غیرفعال، حرکت هوا ناشی از اختلاف چگالی است. این مقاله مروری آخرین پیشرفت ها در طراحی و تحلیل هواگرم کن های خورشیدی را در سه بخش بررسی می کند: مطالعات تجربی و آزمایشگاهی، مدل سازی عددی و ترمودینامیکی، و تحلیل های CFD. نتایج مطالعات تجربی نشان می دهد که مجرای مارپیچی، صفحات جاذب با زبری گسسته و پوشش ها، بازده حرارتی را افزایش می دهند. در مدل سازی عددی، استفاده از بافل های مورب، پره های متغیر و زبری پیچشی عملکرد حرارتی و اگزرژی بهبود یافته است. تحلیل های CFD نیز اثر هندسه کانال، زبری و نرخ جریان بر انتقال حرارت و افت فشار را شبیه سازی کرده اند. این مرور، چشم اندازی از پیشرفت ها و چالش های هواگرم کن های خورشیدی ارائه کرده و مسیر تحقیقات آینده را مشخص می کند.

کلیدواژه ها:

هواگرم کن خورشیدی ، تحلیل اگزرژی ، انرژی خورشیدی ، دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)