شبیه سازی و بهینه سازی استخر خورشیدی گرادیان نمک به منظور ذخیره انرژی حرارتی حاصل از تابش خورشید

استخرهای خورشیدی از جمله تکنولوژیهای نوین در زمینه بهرهبرداری از انرژی خورشید محسوب میشوند که در سالهای اخیر با توجه به رفع معضل کمبود شاخص قابلیت اطمینان در سیستمهای خورشیدی، به عنوان یک ذخیرهساز انرژی حرارتی توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. اجزای اصلی تشکیلدهنده استخرهای خورشیدی آب و نمک بوده که باعث بوجود آمدن ساختاری با توانایی حفظ حرارت حاصل از تابش خورشید میشود. استخرهای خورشیدی به دو دسته کلی استخرهای با جابجایی حرارتی و استخرهای بدون جابجایی حرارتی تقسیم- بندی میشوند. که در این بین استخر خورشیدی گرادیان نمک از خانواده استخرهای فاقد جابجایی حرارتی، کاربردیتر است. استخر خورشیدی گرادیان نمک شامل سه لایه جابجایی فوقانیUCZ بدون جابجایی NCZ و جابجایی تحتانی LCZ بودهاست.. در این مقالهبه شبیهسازی و بهینه سازی استخر خورشیدی گرادیان نمکی با سطح مقطع 011 متر مربع و عمق 2.2 متر به منظور ذخیره تابش خورشید پرداختهایم. عمق لایههای زیرین، میانی و بالایی به ترتیب 1.5و 0.2 و 1.5 بوده و از سدیم کلرید به عنوان نمک محلول در آب استفاده شده است. معادلات انرژی و جرم حاکم بر استخر به طور همزمان در نرمافزار COMSOL MULTIPHYSICS با روش حجم محدود حل شده است و بعد از تحلیل حساسیت فاکتورهای تاثیرگذار، پروفیلهای دما و غلظت بدست آمده است که در بهترین حالت دمای لایه زیرین 37 درجه سانتیگراد میباشد.

Keywords:

استخر خورشیدی , ذخیرهساز انرژی , جابجایی حرارتی , استخر خورشیدی گرادیان نمک , روش حجم محدود