شبیه سازی عددی کلکتور صفحه تخت خورشیدی بصورت ناپایدار و در حالت سه بعدی در شرایط آب و هوایی گرم و خشک

در این مقاله به شبیه سازی سه بعدی عملکرد یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت پرداخته شده است. آنالیز عددی شامل شبیه سازی تشعشع خورشید بر روی کلکتور بصورت ناپایدار و از ساعت 9 صبح تا 4 بعداظهر بوده و همچنین از مدل تشعشعی داخلی استفاده شده است. جریان ترموسیفون و جابجایی طبیعی درون سیال آب داخل لوله و هوای روی جاذب، بصورت همزمان شبیه سازی شده است. بمنظور بهینه سازی، سیستم گرمایش آب، در مقیاس تک لوله طراحی شده و گردش آب میان کلکتور و مخزن ذخیره مدل شده اند. پس از حل عددی، توزیع دمای سیال در خروجی بعنوان شاخص بازدهی کلکتور بدست آمده است. هدف از بهینه سازی، افزایش دمای سیال عامل میباشد. پس از حل عددی مشخص گردید که سیال کارکرد در خروج 28 درجه افزایش دما داشته است. دمای آب داخل منبع ذخیره نیز به 45 درجه ساتیگراد رسیده است. همچنین نتایج عددی با نمونه تجربی مقایسه شده و مشاهده گردید که نتایج مطابقت خوبی با یکدیگر دارند.

کلیدواژه ها:

کلکتور تخت خورشیدی ، جریان ترموسیفون ، گرمایش آب ، جابجایی طبیعی ، مدل تشعشعی