مقایسه عملکرد حرارتی سیالات با نانو سیالات در کلکتورهای خورشیدی

از جمله مهمترین خاصیت نانو سیال ها افزایش ضریب انتقال حرارت سیال پایه می باشد که این امر می تواند تاثیر مثبتی در جهت افزایش عملکرد حرارتی کلکتورهای خورشیدی داشته باشد. هدف از این نوشتار بررسی میزان اثر گذاری افزایش ضریب انتقال حرارت سیال بر عملکرد کلکتور خورشیدی و مقایسه عملکرد حرارتی آن با سیال های متداول بوده است، هم چنین میزان اثرگذاری مشخصات نانو سیال، از قبیل قطر ذرات نانو موجود در نانوسیال و درصد حجمی آن ها مورد بررسی قرار گرفته است.
برای رسیدن به پاسخ مسایل مطرح شده تحقیقات گذشته در زمینه افزایش عملکرد حرارتی نانو سیال ها بررسی و نتایج به صورت خلاصه در جدولی ارایه شده است، هم چنین با ارایه روابط حاکم بر میزان انرژی جذب شده سیال در کلکتورهای خورشیدی و روابط مربوط به نانو سیال ها با توجه به مقالات نگارش شده، حل عددی یک مسئله تعریف شده برای بررسی عملکرد نانو سیال اکسید آلومینیوم، اکسید مس و اکسید تیتانیوم، ارایه و نتایج آن با نتایج آزمایشات تجربی مقایسه گردیده است، در آخر هم تاثیر قطر نانو ذره بر راندمان کلکتور از روش عددی و تجربی بررسی گردید و به صورت نمودار ارایه شد.
نتایج جمع آوری شده نشان می دهد که نانوسیال ها در مقایسه با سیال های متداول هم چون آب و اتیلن گلیکول باعث افزایش چشم گیر راندمان حرارتی کلکتور می شود، در این میان اکسید مس بیشترین تاثیر را بر افزایش دمای خروجی سیال از کلکتور (حدود 12 درجه سلسیوس) دارد، هم چنین نشان داده شده است که با افزایش درصد حجمی نانو سیال به بیش از 5 درصد، تاثیر مثبت نانو سیال بر میزان دمای خروجی متوقف شده و در نهایت از نتایج آزمایشات تجربی و حل عددی ثابت شده است که میزان راندمان حرارتی کلکتور با قطر نانو ذره نسبت عکس دارد.