تحليل حرارتي و هيدروليكي كلكتور خورشيدي پارابوليك دو سياله مجهز به لوله كنگره‌دار و سقف عايق

Thermal and hydraulic analysis of a novel p double fluid parabolic through solar collector equipped with corrugated tube and insulator roof

در كار حاضر تحليل حرارتي و هيدروليكي كلكتور خورشيدي پارابوليك دو سياله مجهز به لوله كنگره‌دار و سقف عايق مورد بررسي قرار گرفته است. سيال مورد استفاده در اين كلكتور نانوسيال آب- آلومينا است. هدف اصلي پژوهش پيش رو، بررسي تأثير استفاده از سيستم دوسياله، لوله جاذب كنگره‌دار و نانوسيال بر عملكرد حرارتي- هيدروليكي كلكتورهاي پارابوليك خطي است. بدين منظور كميت‌هايي از جمله دماي خروجي سيال، افت فشار، عدد ناسلت، ضريب اصطكاك، معيار ارزيابي عملكرد حرارتي- هيدروليكي و بازده انرژي براي حالت‌هاي مختلف (شامل دماي محيط، دماي ورودي سيال، كسر حجمي نانوسيال، مشخصات هندسي و دبي جرمي سيال در رژيم آشفته) اندازه‌گيري و ارائه شده‌اند و در نهايت مدل‌هاي بهينه مختلف از نظر دارا بودن بيش‌ترين بازده انرژي و معيار ارزيابي عملكرد حرارتي- هيدروليكي معرفي شده و در نهايت برترين مدل مشخص مي‌شود. بر اساس نتايج به‌دست آمده در كلكلتورهاي بدون سايبان، مقدار بازده كلكتور در تمامي دماهاي ورودي سيال، كمتر از اين مقدار براي كلكتورهاي با سايبان است. براي كلكتور بدون سايبان، مقدار بازدهي كلكتور همواره كمتر از اين مقدار براي كلكتور سايبان دار است.

The present study investigates a double-fluid volumetric based parabolic trough solar receiver. The control volume approach is used to solve the system of classical single phase governing equations by using the finite volume method. The standard k–ε turbulence model with enhanced wall function is selected. According to obtained results, the value of efficiency of Conventional-Parabolic-Through-Solar-Collectors (CPTSCs) and Novel-Parabolic-Through-Solar-Collectors (NPTSCs) reduces by increasing of inlet temperature of base fluid and therefore, there is an optimum inlet temperature for all configurations and it is equal to 40°C.