شبیه سازی کلکتور صفحه تخت با مواد تغییر فاز در یک روز تابستانی شهر یزد

به کارگیری انرژی گرمایی محسوس یک ماده ذخیره کننده (عمدتا آب) به منظور ذخیره گرما در آبگرمکن های خورشیدی، رایج ترین روش مورد استفاده است. بهره گیری از گرمای نهان ناشی از تغییر فاز مواد تغییر فاز دهنده به همراه انرژی گرمایی محسوس، از روش های نوین برای ذخیره انرژی حرارتی است. در این مقاله به شبیه سازی سه بعدی عملکرد یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت با مواد تغییر فاز پرداخته شده است. به منظور کاهش زمان حل، کلکتوری در مقیاس کوچکتر و با در نظر گرفتن یک لوله بر روی جاذب، در نظر گرفته شده است. آنالیز عددی شامل شبیه سازی تشعشع خورشیدی به همراه با مواد تغییر فاز در شهر یزد بصورت ناپایدار و از ساعت 9 صبح تا 19 بعداظهر اول مرداد ماه می باشد. پس از حل عددی، توزیع دمای سیال در خروجی کلکتور و بازدهی در دو حالت با مواد تغییر فاز و بدون مواد تغییر فاز مورد بررسی قرار گرفته شده است و مشخص گردید که دمای آب در خروجی کلکتور بدون مواد تغییر فاز به 71 درجه سانتی گراد می رسد و آب در خروجی کلکتور، در دمای نقطه ذوب پارافین یعنی 42 درجه سانتی گراد ثابت نگه داشته می شود و آب در خروجی کلکتور با مواد تغییر فاز حدود 5 ساعت بیشتر از حالت بدون تغییر فاز در شب (و بدون تشعشع خورشید) آب گرم فراهم می کند. همچنین نتایج عددی در کلکتور بدون مواد تغییر فاز با نمونه تجربی مقایسه شده و مشاهده گردید که نتایج مطابقت خوبی با یکدیگر دارند.