تحلیل ترمودینامیکی یک اجاق خورشیدی با لوله تحت خلا تحت شرایط عملکردی مختلف

در این مطالعه، عملکرد یک اجاق خورشیدی با لوله تحت خلا همراه با یک مخزن فولادی از دو دیدگاه انرژی و اگزرژی بررسی شده است. برای این منظور، اجاق خورشیدی ابتدا در حالت بی باری آزمایش شده است. همچنین، اجاق خورشیدی برای به جوش آوردن آب به ازای شدت تابش خورشیدی 700 و 900 وات بر مترمربع مورد استفاده قرار گرفته است. پارامترهای بررسی شده در این پژوهش دمای سیال، دمای سطح بیرونی لوله تحت خلا، نرخ انرژی حرارتی دریافتی توسط آب، نرخ تغییر اگزرژی آب و بازده انرژی و اگزرژی اجاق خورشیدی است. نتایج نشان می دهد که در حالت بی باری، دمای هوای داخل مخزن فولادی و دمای سطح بیرونی لوله تحت خلا پس از گذشت 1 ساعت به ترتیب حدود 214/2 و 15/5 درجه سانتی گراد افزایش می یابد. همچنین، مدت زمان لازم برای به جوش آوردن 800 گرم آب در شدت تابش خورشیدی 900 وات بر مترمربع برابر 1 ساعت و 25 دقیقه است. با توجه به نتایج، میانگین بازده انرژی و اگزرژی اجاق خورشیدی با لوله تحت خلا در آزمایش مربوط به شدت تابش خورشیدی 900 وات بر مترمربع به ترتیب 16/16 و 1/57 درصد است. افزایش شدت تابش خورشیدی از 700 به 900 وات بر مترمربع بازده اگزرژی اجاق خورشیدی را حدود 0/78 درصد زیاد می کند.