شبيه سازي عملكرد طرحي نو از كلكتور هوا گرم خورشيدي براي سيستم سرمايش خورشيدي يك ساختمان نمونه در مناطق گرم و مرطوب شمال ايران

Modeling of a New Design Solar Cooling System Collector for a Typical Building in Humid and Warm Region in North of Iran for Simulation

هوا گرم­كن‌هاي خورشيدي (يا كلكتورهاي هواگرم­) نوع خاصي از كلكتورهاي خورشيدي هستند كه سيال عامل آن‌ها هوا بوده و در سيستم­هايي مانند سيستم تهويه مطبوع براي گرمايش هواي ورودي به ساختمان، خشك­ كن­ هاي خورشيدي و ... مورد استفاده قرار مي­گيرند. علاوه بر موارد فوق از هواي گرم خروجي نيز مي­توان براي استفاده در قسمت بازياب سيستم­هاي سرمايش يا رطوبت ­زدايي خورشيدي مانند سيستم سرمايش دسيكنت نيز بهره گرفت. در اين پژوهش ابتدا يك نوع كلكتور هوا گرم‌كن خورشيدي با ساختار و كاربرد جديد معرفي شده است. سپس قسمت­هاي مختلف آن مانند پوشش كلكتور، صفحه جاذب، سيال عامل (هوا) و ... از لحاظ انتقال گرما، مدل سازي گرديد. عمل­كرد اين سيستم در نرم افزار متلب شبيه سازي و صحت نتايج حاصله با استفاده از نتايج تجربي موجود بررسي، مشخصات كلكتور در بهترين حالت معرفي شده است. سپس نتايج حاصل از به‌كارگيري اين نوع كلكتور براي گرمايش و سرمايش يك ساختمان نمونه در شرايط آب و هوايي گرم و مرطوب در شمال كشور مورد ارزيابي قرار گرفته است. براي محاسبه بار حرارتي ساختمان، از نرم افزار كرير استفاده شده است.

Solar air heater is a special solar collector that its working fluid is air. It is used for warming of inlet air in HVAC system, solar dryer and for regeneration of desiccant wheel in solar cooling system. In this paper, a new design of air heater collector is introduced and its mathematical model for heat transfer in collector elements like collector coating, absorber,… are derived. Then by simulation of this collector in Matlab software, the best dimension of collector is determined. The results are validated by experimental data. The behavior of this kind of collector is studied in humid and warm region in north of Iran. Carrier software is used for building thermal load calculation.