مروری جامع بر سیستم های ذخیره سازی خورشیدی بستر متراکم مبتنی بر حرارت محسوس

انرژی حرارتی خورشیدی منبع فراوان و بی­نظیر تجدیدپذیر است که اگر با واحدهای ذخیره­سازی ترکیب شود به عنوان گزینه­ای جذاب و قابل رقابت با تجهیزات متعارف مطرح می­شود. سیستم ذخیره­سازی بستر متراکم (PBSS) یکی از روش­های ذخیره انرژی گرمایی خورشیدی است که به دلیل سادگی و مقرون به­صرفه بودن، برای کاربردهای گرمایش گلخانه­ها، خشک­کردن محصول و گرمایش فضا استفاده می­شود. در این مطالعه پارامترهای تاثیرگذار بر عملکرد PBSSها و پارامترهای استفاده شده برای ارزیابی عملکرد آن ها شرح داده شده­اند. در ادامه به ارزیابی اقتصادی و برخی از کاربردهای PBSS پرداخته شده است. از میان دو نوع بستر ثابت و بستر سیال، اگرچه سیستم های بستر سیال نرخ های بالاتری از انتقال گرما و جرم را ارائه می کنند اما مشکلات فنی بیشتری در طراحی و ساخت دارند. از میان دو نوع جریان شعاعی و جریان محوری، سیستم شعاعی می­تواند بازدهی مشابه سیستم محوری را با هزینه بیشتر بدست آورد. از میان مواد جامد مورد استفاده در بستر ثابت، چدن بالاترین سطح چگالی انرژی را داراست، اما سنگریزه­ها به دلیل دوره برگشت هزینه کمتر نسبت به چدن، توصیه می­شوند. برخی مقالات، عملکرد ماسه را از بقیه مواد بهتر دانستند. هندسه مستطیلی برای سطح مقطع مخزن ذخیره­سازی کمترین هزینه واحد ذخیره­سازی را دارد، اما افت فشار زیادی را به علت اثرات گوشه­ای ایجاد می­کند. در یک مطالعه که از PBSS برای کشت گلخانه­ای در طول شب استفاده کردند، به این نتیجه رسیده­اند که اگر سیستم سه ماه در سال کار کند، دوره بازپرداخت هزینه پنج سال خواهد بود.

Keywords:

ذخیره سازی حرارت خورشیدی , انرژی حرارتی محسوس , بستر متراکم , هوا گرم کن خورشیدی