بررسی عددی تأثیر پارامترهای مؤثر بر روی کارآیی کلکتور خورشیدی حجمی با استفاده از نانوسیال آب-اکسید مس

کلکتورهای خورشیدی سیستم‌هایی هستند که با انتقال انرژی خورشیدی به سیال باعث افزایش دمای آن می‌شوند. استفاده از سیالات پایه معمولی از قبیل آب و اتیلن گلیکول به علت خواص حرارتی نسبتاً ضعیف، راندمان پایینی در این وسایل ایجاد می‌کند؛ لذا اخیراً دانشمندان به فکر استفاده از نانوسیال‌ها که دارای خواص حرارتی ویژه‌ای هستند، افتاده اند. در این مقاله اثر پارامترهای جدیدی مثل ضخامت شیشه، ضخامت عایق کف کلکتور و استفاده از کف جاذب به جای کف بازتابنده بر روی کارآیی کلکتور خورشیدی جذب مستقیم در سیال پایه و نانوسیال، مورد بررسی قرار می‌گیرد. از شبیه‌سازی عددی در این کار استفاده شده است. به منظور اعتبارسنجی، نتایج تجربی موجود در مقالات به کار گرفته شده است. نانوسیال در کسرهای حجمی 005/0% و 01/0 % مورد بررسی قرار می‌گیرد. با افزایش ضخامت شیشه، راندمان در کسرهای حجمی مختلف بین 22/3 تا 36/7 درصد کاهش می‌یابد. افزایش ضخامت عایق از 25 تا 100 میلیمتر به طور میانگین راندمان را بین 53/1 تا 95/2 درصد زیاد می‌کند. نهایتاً مشاهده می‌شود استفاده از کف جاذب به جای کف بازتابنده، تأثیر قابل توجهی بر روی راندمان به خصوص در کسرهای حجمی پایین دارد؛ به طوری که در سیال پایه افزایش راندمان معادل با 11/16% رخ می‌دهد.