بررسی اثرات دما و فشار بر آنالیز اگزرژی در سیستمهای ذخیره سازی انرژی خورشیدی

چکیده مقاله

بهمنظور بهبود بازدهی سیستمهای ذخیره سازی انرژی مطالعات متعددی انجام گرفته است. برای تعیین شرایط بهینه عملکرد سیستمهای ذخیره سازی انرژی خورشیدی، بایستی آنالیز اگزرژی توام با آنالیز انرژی انجام گیرد. در این مقاله با ارائه مدلی مناسب، روشی برای ارزیابی دقیق بازگشت ناپذیری سیستمهای ذخیره سازی انرژی خورشیدی ارائه گردیده است. در این مدل از نوع خاصی مبدل حرارتی پوسته و لوله استفاده شده بطوریکه ساختار لولههای این مبدل، از نوع دو لولهایی بوده و در جداره خارجی آنها جهت ذخیره نمودن انرژی گرمایی خورشیدی، ماده تغییر فاز دهنده بصورت ایستا وجود دارد. با درنظر گرفتن اثرات دما و فشار بر خواص ترموفیزیکی سیال حامل گرما و ضمن پرهیز از فرضیات غیر واقعی، میتوان تحلیل دقیقی از بازگشت ناپذیری و در نتیجه آنالیز اگزرژی سیستمهای ذخیره سازی انرژی خورشیدی انجام داد. نتایج نشان میدهند که اولاً با انتخاب مناسب مواد تغییر فاز دهنده متعدد با چیدمان پشت سرهم، میتوان راندمان کلی اگزرژی سیستم را ارتقاء داد. ثانیاً افزایش فشار ورودی سیال حامل گرما سبب کاهش بازگشت ناپذیری سیستم و در نتیجه بهبود راندمان اگزرژی سیستم میگردد. ثالثاً جهت بهینه نمودن شرایط و ارتقای راندمان کلی اگزرژی، مقدار جرمی هر ماده تغییر فاز دهنده بایستی به - گونهایی انتخاب گردد تا توانایی ذخیره سازی انژری مواد تغییر فاز دهنده با یکدیگر برابر باشند.