عنوان پایان‌نامه
بهینه سازی و آنالیز عملرد حرارتی کلکتور خورشیدی تخت با کاربرد نانوسیال بعنوان سیال عامل
- رشته تحصیلی
- مهندسی انرژیهای جدید پذیر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74801;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74801
- تاریخ دفاع
- ۰۵ اسفند ۱۳۹۳
- دانشجو
- علی اینانلو
- استاد راهنما
- مهدی مهرپویا, فتح اله پور فیاض
- چکیده
- چکیده در پروژه پیش رو، ابتدا به بررسی سیستم های خورشیدی پرداخته شده و بعد از مروری بر زوایای خورشیدی در فصل دوم به انواع کلتکورهای خورشیدی موجود اشاره شده است. سپس روابط حاکم بر کلکتورهای صفحه تخت در دو بخش کلی که شامل بررسی اپتیکی و انتقال حرارت می شود جهت استفاده در بخش بعد به صورت اجمالی بیان گردیده است. و در نهایت با استفاده از روابط حاکم بر کلکتورهای صفحه تخت و بهره گیری از نرم افزار متلب به بررسی پارامترهای مختلف در عملکرد این نوع از کلکتورها پرداخته شده است. بدین صورت که مسئله طراحی و بهینه سازی به چند بخش کلی تقسیم گردیده است؛ در ابتدا با به کارگیری مدل های موجود مناسب ترین زاویه قرارگیری کلکتور جهت استحصال بیشترین انرژی خورشیدی تابشی در ماه های مختلف از سال برای 5 شهر از کشورمان با عرض های جغرافیائی متفاوت (بندرعباس، یزد، اصفهان، تهران و ارومیه) محاسبه گردیده است. سپس پارامترهای مختلف اعم از متغیرهای محیطی همچون دمای محیط و سرعت باد و همچنین مشخصه های کلتکور از قبیل تعداد پوشش ها، فواصل پوشش ها با یکدیگر و یا با صفحه جاذب، ضرایب گسیل انرژی برای صفحه جاذب و پوشش ها و اثر دمای صفحه جاذب بر ضریب اتلاف حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است. در مرحله بعدی با معرفی تابعی به عنوان تابع هدف که در آن هم دمای سیال خروجی و هم بازدهی حرارتی قانون اول ترمودینامیک لحاظ شده به بهینه سازی کارایی این دسته از کلکتورها پرداخته شده است. در این پروژه تصمیم بر آن است که تغییر مولفه های مختلف را بر عملکرد و بازده حرارتی کلکتور خورشیدی که از نانوسیال بعنوان سیال عامل استفاده می‌کند، بررسی نمائیم. سپس با شبیه سازی عددی، به مقایسه نتایج بدست آمده با تجربیات آزمایشگاهی بپردازیم. شایان ذکر است که استفاده از نانوسیال بعنوان سیال عامل می‌تواند منجر به بهبود قابل‌توجه بازده حرارتی کلکتور خورشیدی شود که در این تحقیق بطور مفصل این موضوع بررسی خواهد شد. واژگان کلیدی: انرژی خورشیدی، کلکتورهای خورشیدی صفحه تخت، راندمان حرارتی، بهینه سازی
- Abstract
- Abstract This project mentioned flat plate solar collector performance by using governing equations in Matlab software. Including some main section: At first, by employing available model, it has been tried to find the best slope angle which caused maximum incident solar energy gain by collector, so it developed for 5 cities (Bandarabas, Yazd, Isfahan, Tehran and Urmieh) with various latitude. Then some parameters included environmental variables such as ambient air temperature and wind speed and some collector properties like number of covers, cover spacing, absorber plate and cover emittance and effect of mean temperature of absorber plate has discussed. At next step, by introducing a new objective function which contains both outlet fluid temperature and first law thermal efficiency, optimization has been done. At least, by deriving some value from previous section, exergic efficiency has been studied. Key words: Solar energy, Flat plate solar collectors, Thermal efficiency
