بررسي تجربي كارايي كلكتورخورشيدي لوزوي بدون رايزر با استفاده از نانوسيال سيليس-آب

Experimental investigation of a rhombic solar collector without riser by using Sio2/water nanofluid

تغيير در هندسه و افزايش خواص گرمايي سيال عامل مي­ تواند باعث افزايش بازدهي گردآورهاي خورشيدي شود. در اين تحقيق، گردآور صفحه تخت خورشيدي با هندسه قرينه لوزي شكل، بدون رايزر و داراي لوله­هاي مارپيچ براي انتقال سيال، بررسي شده است. به منظور افزايش بازدهي، از نانوسيال SiO2/آب كه ساخته شده به روش دو مرحله­اي بوده با غلظت جرمي 1% و بدون حضور پايدارگر استفاده شده است. بررسي گردآور لوزوي با نانوسيال فوق به صورت تجربي و براساس استاندارد ASHRAE در شرايط محيطي بهبهان در جنوب ايران بوده است. آزمايش گردآور هم با آب و هم با نانوسيال مجزا و در شرايط مشابه صورت گرفته و ارزيابي عملكرد بر اساس تغييرات دبي، تاثير تابش خورشيدي، بررسي دما و شرايط زماني و محيطي انجام شده است. نتايج نشان مي­دهند كه گردآور در زمان استفاده از نانوسيال عملكرد بهتري داشته و حدود 3% بازدهي گردآور نسبت به آب بيشتر است و در مقايسه با گردآور صفحه تخت معمولي كارايي نسبتا بهتري دارد. همچنين بيشترين بازدهي و دماي به­دست آمده از اين گردآور به ترتيب 66% و 78درجه سلسيوس مي­ باشد.

Geometry change and thermal properties of coolant can increase the efficiency of solar collectors. In this study, solar flat plate collector which has rhombic geometry, with helical piping and without raiser is investigated. In order to increase performance, the SiO2/water nanofluid that is made by two-step methods and with 1% concentration is used. Collector is experimentally tested in Behbahan city in the south of Iran according to ASHRAE standard. Water and nanofluid (without surfactant) are tested in collector with similar conditions. Performance evaluation is consist of the effect of flow rate, temperature, solar radiation and ambient conditions. The results show that the rhombic collector without raiser has better performance than ordinary flat plate collector. The collector efficiency by using nanofluid is about 3% more than using net water and the maximum value of efficiency and outlet temperature by using SiO2/water nanofluid are about 66% and 780 C respectively.