تحلیل و بررسی کلکتورهای هوایی خورشیدی برای پنج ماه آخر سال در شهر قائن

نوع مقاله: مقاله علمی ترویجی

نویسنده

دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند

چکیده

در این مقاله به بررسی و طراحی یکی از سیستم­های پر­کاربرد انرژی خورشیدی؛ یعنی کلکتورهای هوایی خورشیدی (هواگرمکن) جهت گرمایش فضا پرداخته شده و محاسبات لازم و پارامترهای مؤثر بر بازده و مساحت کلکتورها مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می­دهد افزایش تعداد پوشش­های شیشه­ای و دبی هوای ورودی و ضخامت عایق سبب کاهش مساحت مورد نیاز کلکتور و در نتیجه افزایش راندمان آن می­شود و نیز بیشتر شدن عمق کانال هوا نیاز به مساحت بیشتری از کلکتور برای تأمین بار گرمایشی مورد نیاز دارد که این باعث کاهش راندمان می­گردد. تأثیر تغییرات دمای میانگین هوا با مساحت مورد نیاز رابطة عکس و تغییرات ضریب انتقال حرارت باد رابطة مستقیم دارد.­ در نهایت هم شیب صفحات جاذب به‌عنوان عاملی مؤثر در جذب بیشتر انرژی مورد بررسی قرار گرفته که شیب میانگین 58 درجه مناسب برای منطقة مورد مطالعه تخمین زده شده است. برای ملموس بودن تحقیق حاضر و همچنین مستند بودن آن، منطقه‌ای خاص از کشور، شهر قاین در خراسان جنوبی، با عرض جغرافیایی 33 درجه، یک ساختمان اداری دوطبقه در نظر گرفته شده است. با توجه به در دسترس نبودن تابش کلی رسیده به سطح در این شهر، انرژی تابشی کل به روش HDKR در نرم‌افزار متلب شبیه‌سازی شده است. نتایج حاصل در مقایسه با شهرهایی با عرض جغرافیایی مشابه قابل قبول بوده است. شبیه‌سازی و تحلیل کلکتور هواگرمکن هم با توجه به روابط موجود توسط نرم­افزار متلب انجام شده است.

کلیدواژه‌ها


[1] ReneWable Energy organization of IRAN, http://www.sauna.org.ir (accessed 23 Jun 2017).

[2] John A. Duffie, William A. Beckman, Solar Engineering of Thermal Processes, 4nd ed. John Wiley & Sons Ltd, New York, 2013.

[3] P. Talebizade, M. Mehrabian, M. Abdolzade, Determining the optimum angle of slope of the ridge and flat solar collectors in parts of South-East Iran, Sharif Mechanical Engineering, Vol. 3-28, No. 1, pp. 77-86, (Technical Note) (in Persianفارسی ).

[4] A. Bahrami, K. Abbaspour, Determine the optimal slope angle for solar arrays in Karadj, Iranian Energy Journal, Volume 15, Issue 2, Summer 2010 (in Persianفارسی ).

[5] K. Jafar, A. Saadabadi, Determine the optimal tilt angle flat plate collectors in Tehran, Mechanical Engineering, No. 79, the twentieth year, 2009 (in Persianفارسی ).

[6] Hans-Martin Henning, Solar- Assisted Air Condition in Bulding, a handbook, 2nd rev. ed., 2007.

[7] D. J. Harper Gavin, Solar energy projects for the evil genius, New York, 2007.

[8] Deo Prasad, Mark Snow, Designing With Solar Power.

[9] H. J. Yellott, Utilization of Sun and Sky Radiation for Heating and Cooling of Buldings, ASHRAE, Vol. 15, pp. 31-42, 1973.

[10] M. M. El-Kassaby, M. H. Hassb, Investigation of a variable tilt angle Australian type solar collector, Renewable Energy, Vol. 4, No. 3, 1994 pp. 327–32.