بررسي تجربي كارايي كلكتورهاي سه بعدي ثابت و صفحه تخت خورشيدي

Experimental study of the􀀂performance of a 3-D stationary solar collector with flat plate collector

كلكتورهاي خورشيدي نقش كليدي را در سيستم‌هاي گرما خورشيدي به عهده داشته و بازدهي اين كلكتورها تاثير به سزايي در كارايي كل سيستم دارد. شكل و هندسه كلكتورهاي خورشيدي يكي از موثرترين فاكتورهاي افزايش بازدهي اين كلكتورهاست. در اين مقاله كلكتورسه بعدي ثابت خورشيدي استفاده شده داراي هندسه مخروطي با لوله هاي مارپيچ بوده كه مورد بررسي و مطالعه قرار گرفته است. همچنين براي مقايسه مناسب، از يك كلكتور صفحه تخت با مساحت جاذب يكسان و همان شرايط ساخته شده و همزمان آزمايش شده است. بازدهي هردو كلكتور خورشيدي به صورت تجربي و بر اساس استاندارد AHRAE تست شده است. آزمايشات در شرايط آب و هوايي جنوب ايران و با استفاده از آب به عنوان سيال عامل مكررا و در شرايط متفاوت انجام شده و بهترين داده‌ها انتخاب شده است. نتايج آزمايشات نشان داد كه ميانگين بازدهي كلكتور مخروطي 59% و ميانگين بازدهي كلكتور صفحه تخت در شرايط مشابه 53% مي‌باشد. بررسي ها شامل تاثير تابش، تاثير دبي و مقايسه دمايي بوده كه در مجموع نشان دهنده عملكرد بهتر كلكتورسه بعدي مخروطي است.

Solar collectors play key role in solar thermal systems􀀂 and their efficiency has more effect in the system performance. The shape and geometry of solar collectors is an important factor to increase their efficiency. In this paper, two collectors, a 3-D stationary solar collector which is called solar conical collector and flat plate collector has been investigated. These two solar collectors have the same absorber area and designed and tested in the same conditions. The performance of solar collectors was experimentally studied by the use of ASHRAE standard. Experiments were performed with water as a working fluid in the south of Iran􀀂with deference outdoor conditions and the best data has been selected. The results show that the average of thermal efficiency of a solar 3-D collector is about 59% while this value was about 53% for flat plate collector. The performance of both collectors versus radiation, flow rate, temperature variation was studied and the experiments indicated that the efficiency of the 3-D conical collector has better than the flat plat collector.