طراحي و ساخت نمونه آزمايشگاهي سامانه هيبريدي كلكتور خورشيدي با ديزل زيستي به منظور برسي پارامترهاي موثر در افزايش راندمان سيستم

كارشناسي ارشد

چكيده در اين تحقيق سيستم هيبريدي توليد ديزل زيستي از ريزجلبك با كمك گرماي تأمين‌شده توسط كلكتور خورشيدي سهموي-خطي مورد طراحي و آزمايش قرار گرفت. اين امر باعث كاهش هزينه تمام‌شده براي زيست ديزل گشته و بستر مناسب را براي توسعه اين بخش از انرژي‌هاي تجديدپذير فراهم مي‌كند. همچنين به‌منظور افزايش راندمان انتقال حرارت در سيستم كلكتور خورشيدي از نانو ذراتاكسيد مس و اكسيد منيزيم با درصدهاي حجمي 15/0%، 25/0% و 35/0% به دليل ضريب هدايت حرارتي بالا در سيال پايه استفاده گرديد. ضمن آن كهسيال پايه آب و اتيلن گليكول هر يك به‌طور جداگانه مورد آزمايش قرارگرفته و تأثير اضافه نمودن نانوذره روي تغيير ظرفيت انتقال حرارت آن‌ها گزارش شد. نتايج حاصل نشان داد با افزايش ميزان درصد حجمي نانو ذرات داخل سيال ناقل حرارت ظرفيت انتقال حرارت و همچنين ضريب هدايت سيال افزايش مي‌يابد. اين امر افزايش ميزان درجه حرارت خروجي از كلكتور و ورودي به راكتور توليد زيست ديزل را به همراه داشته است.با توجه به وقوع دماهاي خروجي مختلف در خروجي سيستم كلكتور خورشيدي آزمايش‌هاي مختلف به‌منظور توليد سوخت از روغن كلزا صورت گرفت و نتايج موردبررسي قرار گرفت. سپس با به دست آمدن شرايط بهينه ازلحاظ دماي واكنش طراحي سيستم هيبريد توليد سوخت ديزل مبتني بر طراحي سيستم كنترل جريان سيال در راكتور توليد ديزل به‌منظور كنترل دماي راكتور صورت گرفت. زيست ديزل در اين طرح با استفاده از واكنش تبادل استري و در حضور كاتاليزور سديم هيدروكسيدتوليدشده است. سوخت توليدشده از نوع ديزل با استفاده از روغن ريزجلبك كلرلا پس از توليد در داخل راكتور، جداسازي شده و آزمون‌ها و آناليزهاي مربوطه به‌منظور اطمينان از درصد تبديل روغن به سوخت و همچنين مشخصات سوخت توليدشده، انجام پذيرفت. نتايج به‌دست‌آمده نشان داد كه درصد تبديل روغن به سوخت در اين روش به ميزان قابل قبول 4/91 درصد رسيد. واژه‌هاي كليدي:زيست‌ديزل، كلكتور سهموي-خطي خورشيدي، نانوسيال، كنترل دما، تبادل استري

190344

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي سيستم‌هاي انرژي - انرژي و محيط زيست

دكتر عليرضا زاهدي - دكتر علي‌بخش كسائيان