شبیه سازی عددی کلکتور خورشیدی و بررسی عوامل موثر بر عملکرد آندر حالت سه بعدی و در شرایط آب و هوایی گرم و خشک

در این مقاله به شبیه سازی سه بعدی و ناپایدار عملکرد یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت پرداخته شده است. آنالیز عددی شامل شبیه سازی تشعشع خورشید بر روی کلکتور از ساعت ٩ صبح تا ٤ بعداظهر بوده و همچنین از مدل تشعشعی داخلی استفاده شده و انتقال حرارت درون سیال آب و هوا بصورت همزمان شبیه سازی شده است . بمنظور بهینه سازی، سیستم گرمایش آب، طراحی شده و گردش آب میان کلکتور ومخزن ذخیره مدل شده اند . پس از حل عددی، توزیع دمای سیال در خروجی بعنوان شاخص بازدهی کلکتور بدست آمده است. هدف از بهینه سازی، افزایش دمای سیال عامل می باشد . سپس پارامترهای موثر بر کارایی کلکتور بررسی شده اند. از جمله میزان تاثیر جنس جاذب، تاثیر زوایای قرارگیری کلکتور و تاثیر دو جداره کردن شیشه تعیین شده و با مدل سه بعدی عددی در شرایط آب و هوای شهر یزد شبیه سازی شدهاست. مشاهده گردید که تاثیر دو جداره کردن شیشه از سایر پارامترها بیشتر بوده و در مقایسه با شیشه تک جداره، سیال کارکرد در مدت یک ساعت، ٥ درجه افزایش دما داشته است. همچنین نتایج عددی با نمونه تجربی مقایسه شده و مشاهده گردید که نتایج مطابقت خوبی با یکدیگر دارند.

کلیدواژه ها:

کلکتور صفحه تخت خورشیدی ، جریان ترموسیفون ، سیستم گرمایش آب ، جابجایی طبیعی ، مدل تشعشعی