بررسی تئوری و تجربی استفاده از لوله گرمایی در کلکتور های خورشیدی سهموی

در این پروژه به صورت تجربی و تئوری استفاده از لوله گرمایی در کلکتور خورشیدی سهموی خطی مورد بررسی قرار گرفته است. دو کلکتور خورشیدی سهموی خطی طراحی و ساخته شده اند. یک کلکتور شامل لوله های جاذب معمولی می باشد و کلکتور دیگر از لوله گرمایی بهره برده است. پارامتر های موثر از جمله ابعاد کلکتور، جنس سهمی های منعکس کننده و تعداد آن ها، ابعاد و جنس پوشش شیشه ای و لوله های جاذب، در طراحی های دو کلکتور یکسان در نظر گرفته شده اند. همچنین در آزمایش نیز از دبی آب ورودی و دمای یکسان، زاویه قرار گیری کلکتور ها برابر و ابزار های اندازه گیری پارامتر های مشابه استفاده شده است. آزمایش از ساعت 9 صبح شروع و در ساعت 17 بعد از ظهر به پایان می رسد. دمای خروجی از دو کلکتور، تشعشع خورشید، دمای ورودی، دمای محیط، و دمای نقاط مختلف لوله های جاذب اندازه گیری شده اند. در قسمت تئوری با استفاده از تحلیل گرمای جذب شده توسط لوله های جاذب به صورت مستقیم و در اثر انعکاس سهموی ها، و همچنین اتلاف گرما از لوله های جاذب، و با استفاده از روش سعی و خطا و حل معادلات به روش عددی ژاکوبین توسط برنامه متلب(matlab)، نرخ اتلاف حرارت لوله های جاذب و دمای خروجی از کلکتور محاسبه شده است. در کلکتور با لوله گرمایی با استفاده از روش تحلیل مقاومت حرارتی و همچنین روش برای مبدل حرارتی و برنامه متلب(matlab)، دمای خروجی کلکتور با لوله گرمایی محاسبه شده است. دمای خروجی و راندمان دو کلکتور به صورت تئوری و تجربی با یکدیگر مقایسه شده اند که نشان از بالاتر بودن دمای خروجی و راندمان کلکتور بدون لوله گرمایی دارد. بیشترین راندمان دو کلکتور با لوله گرمایی و بودن لوله گرمایی در حالت تجربی به ترتیب برابر با 62 و 79 درصد می باشد که در ساعت 12 رخ داده است. در حالت تئوری نیز مقادیر آن ها به ترتیب برابر با 71 و 85 درصد می باشد.