تحلیل انرژی و اگزرژی یک کلکتور خورشیدی سهموی خطی با لوله‌ی جاذب پره‌دار مرکب

Abstract

در این مطالعه عملکرد انرژی و اگزرژی یک کلکتور خورشیدی سهموی خطی مجهز به لوله‌ی جاذب پره‌دار مرکب به صورت عددی مطالعه شده است. پره‌ها به دو صورت متصل به بخش داخلی لوله‌ی جاذب و ستاره‌ای شکل در مرکز آن در نظر گرفته‌شده اند و طول هر پره (mm) 10 و عرض آن (mm) 2 و در راستای طولی لوله جاذب هستند. روغن حرارتی دوترم A به عنوان سیال عامل کلکتور، عدد رینولدز در بازه‌ی 104×2 تا 104×5 و دمای ورودی سیال (K) 600 فرض شده است. به منظور شبیه‌سازی جریان سیال از نرم‌افزار انسیس- فلوئنت استفاده شده است. همچنین عملکرد کلکتور برای دو حالت وجود هوا بین لوله‌ی جاذب و پوشش شیشه‌ای و در نظر گرفتن خلأ برای دو نوع لوله‌ی جاذب ساده و پره‌دار مرکب ارزیابی شده است. پس از تجزیه و تحلیل نتایج مشاهده‌ شد که برای حالت خلأ در فضای حلقوی، بازده‌ حرارتی و بازده اگزرژی کلکتور مجهز به لوله‌ی جاذب پره‌دار مرکب بیشتر از لوله‌ی جاذب ساده است و میزان افزایش بازده‌ حرارتی در بازه‌ی 09/3 تا 38/4 درصد و بازده اگزرژی در بازه‌ی 33/3 تا 97/4 درصد است. اگر بین پوشش شیشه‌ای و لوله‌ی جاذب هوا وجود داشته باشد، افزایش بازده حرارتی هنگام استفاده از لوله‌ی جاذب پرهدار نسبت به نوع ساده در بازه‌ی 21/3 تا 48/4 درصد و میزان افزایش بازده اگزرژی در بازه‌ی 45/3 تا 06/5 درصد نتیجه می‌شود. همچنین نتایج نشان می‌دهد که استفاده از لوله‌ی جاذب پره‌دار مرکب به جای لوله‌ی جاذب ساده در حالت وجود هوا در فضای حلقوی مؤثرتر از حالت خلأ است.