بهبود عملکرد سیستم ذخیره ی انرژی آبگرمکن خورشیدی با استفاده از مواد تغییر فاز دهنده

مواد تغییر فاز دهنده (PCMs) در آبگرمکن های خورشیدی برای ذخیره مقدار اضافی انرژی گرمایی موجود در طول ساعات آفتابی می تواند استفاده شود. هدف از مطالعه ی حاضر، بررسی عملکرد سیستم آبگرمکن خورشیدی با لوله ی گرمایی، به همراه سیستم ذخیره ی انرژی حاوی مواد تغییر فاز دهنده (PCMs) است. در این مطالعه یک مخزن گالوانیزه استوانه ای با کویل دوگانه ی مارپیچ و حاوی PCM، به عنوان یک واحد ذخیره ی انرژی گرمایی عمل می کند. از پارافین به عنوان PCM و از آب به عنوان مایع انتقال حرارت (HTF) برای انتقال گرما از مخزن آبگرمکن به لوله های مارپیچ و از آنجا به مخزن ذخیره ی انرژی، استفاده می شود. آزمایشات فرآیند شارژ و تخلیه در روزهای آفتابی و در شرایط عملیاتی واقعی انجام می شود. اهمیت تغییرات دمایی مایع انتقال حرارت HTF و ماده ی تغییر فاز دهنده PCM و نیز بازه ی تغییرات، مورد بحث قرار گرفته و متغیرهای عملکردی انرژی شارژ و تخلیه و بازده انرژی حرارتی مورد مطالعه واقع شده است. بازده شارژ محاسبه شده، %۷/۷۵ و بازده واحد ذخیره-ی انرژی برای فرآیند تخلیه، %۶۱.۱ بدست آمد. PCM، ۲۷۰۰ کیلوژول گرما را در ۷۰ دقیقه برای دمای ورودی HTF ۸۰ درجه ی سانتیگراد در حین شارژ، ذخیره کرد و ۱۶۵۰ کیلوژول گرما را در ۵۰ دقیقه در دمای HTF ورودی ۲۵ درجه سانتیگراد و ۴۲ لیتر در دقیقه در واحد ذخیره، تخلیه ی انرژی کرد. از آزمایشها مشخص شد که PCM، عملکرد سیستم را، با افزایش بازده انرژی شارژ و راندمان حرارتی مخزن ذخیره ی آب گرم، بهبود می بخشد.

Keywords:

"انرژی خورشیدی" , "ماده ی تغییر فاز دهنده" , "مخزن ذخیره ی انرژی" , "شارژ" , "تخلیه ی انرژی"