افزایش راندمان آبگرمکن خورشیدی با استفاده نانوسیال مس

در این پژوهش تجربی به منظور افزایش راندمان حرارتی آبگرمن خورشیدی، از نانوسیال مس- اتیلن گلایکول در کلکتور تخت خورشیدی استفاده شده است. مفهوم نانوسیال به عنوان سوسپانسیونی حاوی ذرات نانو (کمتر از 100nm) در سیال پایه است. این سیالات پتانسیل خوبی را در فرآیندهای انتقال حرارت از خود نشان می دهند. به این منظور ابتدا به فرایند سنتز یک مرحله ای نانوسیال مس پرداخته شده است. این فرایند به صورت واکنش اکسایش- اکهش بوده و نمک سولفات مس پنج آ به در حضور پلیمر و با استفاده از هیپوفسفیت سدیم، احیا شده و نانوذرات مس آزاد می شوند. با استفاده از آنالیزهای مختلف نوع و اندازه نانوذرات نشان داده شده است. سپس اتیلن گلایکول و نانوسیال به طور جداگانه در کلکتور تخت خورشیدی به عنوان سیال عامل مورد استفاده قرار گرفتند. مشاهده گردید که با افزودن نانوذرات مس که دارای ضریب هدایت حرارتی بالاتری نسبت به سیال پایه خود (اتیلن گلایکول) می باشند، اختلاف دمای ورودی و خروجی افزایش پیدا می کند. با بررسی اثر دبی روی سیال پایه و سوسپانسیون نانوسیال، نشان داده می شود که افزایش دبی اثر نامطلوبی روی اختلاف دمای ورودی و خروجی داشته و باعث کاهش آن می شود. با محاسبه و بررسی راندمان کلکتور خورشیدی که در محاسبات مربوط به آن اثر میزان تابش خورشیدی نیز در نظر گرفته می شود، نتایج مشابهی حاصل گردید. راندمان کلکتور خورشیدی با افزودن نانوذرات مس افزایش یافته و با افزایش دبی کا هش می یابد. به این معنی که در دبی lit/min1، راندمان نانوسیال بین 70-80% بوده که این میزان در سیال پایه کمتر 70% می باشد و در دبی lit/min4، راندمان نانوسیال حدود 70% و راندمان سیال پایه کمتر از 60% می باشد.