مطالعه پارامتری و بهینه سازی کلکتور سهموی جذب مستقیم مبتنی بر راندمان انرژی و اگزرژی

کلکتورهای سهموی خطی جذب مستقیم، نوعی مبدل حرارتی جدید هستند که انرژی تشعشعی خورشید را به انرژی گرمایی تبدیل می کند. شناخت کامل این نوع کلکتورها به منظور بهینه سازی عملکرد آن ضروری است. برای این منظور یک کد عددی جهت انجام محاسبات حرارتی و اگزرژی در نرم افزار MATLAB توسعه داده شده است. به منظور اطمینان از صحت عملکرد کد توسعه یافته، نتایج حاصل از کد عددی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردید که تطابق خوبی با یکدیگر حاصل شد. در ادامه بهینه سازی تک هدفه و چندهدفه با انتخاب توابع هدفی نظیر راندمان انرژی و اگزرژی در چندین مرحله صورت گرفت و مقادیر بهینه توابع هدف و متغیر های تصمیم گیری معرفی شدند. در این مطالعه از الگوریتم بهینه سازی ژنتیک NSGA-II به منظور بهینه سازی چندهدفه استفاده شده است. علاوه بر این مطالعات پارامتری بر روی کلکتور انجام شد و تاثیر پارامترهای عملیاتی و هندسی مانند دمای سیال ورودی، طول، پهنا کلکتور و دبی حجمی بر راندمان اگزرژی کلکتور مورد بررسی قرار گرفت. مقادیر بهینه راندمان انرژی و اگزرژی در بهینه سازی دو هدفه، به ترتیب برابر با %۳۰/۵۸ و %۰۳/۴۰ می باشند همچنین مقادیر بهینه دیگر در بین آن ها ارائه و تحلیل گردید.

Keywords:

بهینه سازی , انرژی خورشیدی , جذب مستقیم , تحلیل انرژی و اگزرژی