بررسی عددی تاثیر پارامترهای موثر بر روی کارآیی کلکتور خورشیدی حجمی با استفاده از نانوسیال آب-اکسید مس

کلکتورهای خورشیدی سیستم هایی هستند که با انتقال انرژی خورشیدی به سیال باعث افزایش دمای آن می شوند. استفاده از سیالات پایه معمولی از قبیل آب و اتیلن گلیکول به علت خواص حرارتی نسبتا ضعیف، راندمان پایینی در این وسایل ایجاد می کند؛ لذا اخیرا دانشمندان به فکر استفاده از نانوسیال ها که دارای خواص حرارتی ویژه ای هستند، افتاده اند. در این مقاله اثر پارامترهای جدیدی مثل ضخامت شیشه، ضخامت عایق کف کلکتور و استفاده از کف جاذب به جای کف بازتابنده بر روی کارآیی کلکتور خورشیدی جذب مستقیم در سیال پایه و نانوسیال، مورد بررسی قرار می گیرد. از شبیه سازی عددی در این کار استفاده شده است. به منظور اعتبارسنجی، نتایج تجربی موجود در مقالات به کار گرفته شده است. نانوسیال در کسرهای حجمی 005/0% و 01/0 % مورد بررسی قرار می گیرد. با افزایش ضخامت شیشه، راندمان در کسرهای حجمی مختلف بین 22/3 تا 36/7 درصد کاهش می یابد. افزایش ضخامت عایق از 25 تا 100 میلیمتر به طور میانگین راندمان را بین 53/1 تا 95/2 درصد زیاد می کند. نهایتا مشاهده می شود استفاده از کف جاذب به جای کف بازتابنده، تاثیر قابل توجهی بر روی راندمان به خصوص در کسرهای حجمی پایین دارد؛ به طوری که در سیال پایه افزایش راندمان معادل با 11/16% رخ می دهد.