بررسي تجربي اثر نانوذره روي‌اكسيد و پارامترهاي فرايندي بر عملكرد گرماي كلكتور خورشيدي صفحه تخت

انرژي خورشيد به‌دليل تجديد پذير بودن و نداشتن خطر آلودگي محيط زيست مناسب‌ترين گزينه براي تامين انرژي بشر محسوب مي‌شود. البته مشكل‌هايي از جمله بازده پايين و چگونگي تبديل اين انرژي گرمايي به اشكال ديگر انرژي وجود دارد. كلكتورهاي خورشيدي صفحه تخت از جمله مهم‌ترين وسايل جذب انرژي گرمايي خورشيدي براي مصرف‌هاي صنعتي و خانگي هستند. در اين پژوهش عملكرد گرمايي يك كلكتور خورشيدي صفحه تخت با استفاده از نانوذره روي اكسيد در سيال پايه آب + اتيلن گليكول به عنوان سيال عامل بررسي شده است. هدف از انجام اين پژوهش بهبود عملكرد گرمايي و چگونگي بالا بردن بازده گرمايي كلكتورهاي خورشيدي صفحه تخت بود. ابتدا آزمايش‌هايي در حضور سيال عامل تركيبي 65% آب + 35% اتيلن گليكول صنعتي بدون نانوذره انجام شد و بازدهي كلكتور به‌دست آمد و در ادامه بازده كلكتور در حضور نانوذره روي اكسيد با درصدهاي حجمي  0.05% و 0.1% در بازه شدت جريان حجمي lit /min 5-1 بررسي شد. با تعيين ميزان جذب گرما در حضور نانوسيال نسبت به سيال پايه خالص، اثر نانوذره و غلظت آن، همچنين سرعت نانوسيال بر بهبود عملكرد گرمايي كلكتور بررسي شد. استفاده از نانوسيال روي اكسيد در 0.05% و 0.1% درصد حجمي باعث افزايش 20-4 درصدي در بازده گرمايي متوسط و 33-8% در بيشينه بازده كلكتور خورشيدي صفحه تخت شد. البته لازم به ذكر است هر چند در نانوسيال با درصد حجمي بيشتر، حدود 7-5 درصد به بازدهي متوسط گرمايي كلكتور خورشيدي اضافه شد ولي در مقابل سرعت ته نشيني نانوذره‌ها در سيال پايه را نيز بيش تر كرد.