بررسي اثر پارامترهاي ترموفيزيكي نانوسيال پايه گرافن در عملكرد سامانه جذب مستقيم انرژي خورشيدي

كارشناسي ارشد

استحصال انرژي خورشيدي به‌عنوان بزرگ‌ترين منبع انرژي تجديدپذير از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. يكي از روش¬هاي مرسوم تبديل انرژي خورشيدي به انرژي گرمايي، كلكتورهاي خورشيدي مي‌باشد. كلكتورهاي خورشيدي مرسوم داراي بازده پايين مي‌باشند. به‌منظور افزايش بازده كلكتور از روش¬هاي نوين مانند تغيير سيالات عامل مرسوم به نانوسيال و حذف صفحات و لوله¬هاي جاذب در كلكتورهاي خورشيدي و استحصال انرژي خورشيدي به روش مستقيم و حجمي توسط نانوسيال استفاده مي‌شود. در اين پايان‌نامه دو نانوسيال اكسيد گرافن-آب و گرافن-روغن انتقال حرارتي در غلظت¬هاي مختلف جرمي به‌عنوان سيال عامل در كلكتور خورشيدي جذب مستقيم بكار رفته است. مدل‌سازي عددي و يك‌بعدي كلكتور خورشيدي انجام پذيرفته و رفتار حرارتي و نوري نانوسيال در كلكتور خورشيدي جذب مستقيم مورد مطالعه واقع شده است. نتايج حاصل از شبيه‌سازي با نتايج حاصل از آزمايش¬هاي تجربي مورد مقايسه قرار گرفته‌اند و غلظت جرمي بهينه و ارتفاع بهينه كلكتور خورشيدي جذب مستقيم معرفي شده است. بازده به‌دست‌آمده از كلكتور با نانوسيال اكسيد گرافن-آب بيشتر از بازده كلكتور با سيال عامل گرافن-روغن انتقال حرارتي مي‌باشد. كلكتور جذب مستقيم با ارتفاع 48 ميلي‌متري نانوسيال اكسيد گرافن-آب و با غلظت جرمي %1/0 بهترين عملكرد را داشته و بازده كلكتور 75 درصد مي‌باشد، همچنين بهترين عملكرد كلكتور خورشيدي جذب مستقيم با نانوسيال گرافن-روغن انتقال حرارتي در غلظت جرمي %001/0 بوده و بازده كلكتور 32 درصد در انتهاي بازه زماني آزمايش مي‌باشد. واژه‌هاي كليدي: كلكتور خورشيدي جذب مستقيم، نانوسيال اكسيد گرافن-آب و گرافن-روغن انتقال حرارتي، مدل‌سازي عددي يك‌بعدي، خواص حرارتي و نوري.

193243

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي سيستم هاي انرژي - انرژي و محيط زيست

دكتر روح اله احمدي - دكتر صادق صادق زاده