مدلسازی و بهینه سازی عملکرد کلکتور خورشیدی تخت نوع T

بهینه سازی مصرف انرژی یکی از اصلی ترین مباحث در ادبیات انرژی جهان است و امروزه کاهش مصرف انرژیهای فسیلی، خود به عنوان یک منبع انرژی قلمداد میشود. لذا یکی از مهمترین راههای کاهش مصرف انرژی، جایگزینی فناوریهای کنونی با سامانه هایی است که از انرژیهای تجدیدپذیر به جای سوخت های فسیلی به عنوان منبع انرژی استفاده می کنند.در تکنولوژی انرژی خورشیدی،کلکتور صفحه تخت، اصلی ترین جزء در یک سیستم آبگرمکن خانگی خورشیدی است و بهینه سازی آن می تواند تا حد زیادی در بهبود کیفیت کار مؤثر باشد.درپژوهش حاضر،عملکرد پنج نوع کلکتور لوله خلأ از نوع ترموسیفون در دو شار حرارتی خورشیدی 400 وw⁄m^2 600 با استفاده از شبیه سازی عددی و بروش دینامیک سیالات محاسباتی بررسی و مقایسه شده است. هدف از این تحقیق بررسی تأثیر پارامترهایی نظیر قطر و تعداد رایزرها بر عملکرد این نوع کلکتورها بوده است.با توجه به هندسه پیچیده مدل ها و اتصالات آنها، نوع شبکه محاسباتی بصورت بی سازمان و سلول های محاسباتی بصورت هرمی و گوه ای انتخاب شده اند. همچنین بمنظور بدست آوردن نتایج مستقل از شبکهبا تعداد سلول های محاسباتی بالاتردر سه مرحله شبکه محاسباتی را ریزترنمودیم. برای بیشترین شار حرارتی یعنی ( w)⁄m^2 600 دو شبکه ریزتر هم استفاده شد تا استقلال جواب ها از شبکه مشخص گردد. در نهایت نتایج حل عددی با نتایج و داده های کار تجربی مربوط به کلکتور موجود در پژوهشگاه مواد و انرژی کرج که ابعاد و اندازه های آن با کلکتور مرجع این پژوهش (case I) یکسان است،نشان داد که شبیه سازی عددی میتواند برای مطالعه پارامتریک این نوع کلکتورها دقیق باشد.

Keywords:

انرژی خورشیدی , کلکتور صفحه تخت , دینامیک سیالاتی , نرم افزار فلوئنت