شبیه سازی عددی عملکرد یک آبگرمکن خورشیدی با کلکتور سهموی

این پایان نامه بصورت گذرا و سه بعدی عملکرد گردآورنده سهموی جدید را توسط قوانین اول و دوم ترمودینامیک بررسی می کند. گردآورنده از یک ورق بازتاب کننده اشعه خورشید که به حالت سهموی است تشکیل شده است و اشعه خورشید را به نقطه کانونی سهمی که لوله جاذب حاوی آب در آنجا قرارا دارد هدایت می کند. دهانه گردآورنده به وسیله شیشه پوشیده شده است و لوله جاذب نیز در فضای بین شیشه و گردآورنده قرار دارد تا از انتقال حرارات جابجایی نیز برای گرم کردن لوله جاذب استفاده شود. از مدلسازی یک شیر برقی و سنسور حرارتی نیز برای کنترل دمای آب خروجی استفاده شده است. کل سیستم بر روی پایه ای فرض شده که کار هدایت گردآورنده به سوی خورشید را در حالات تک محوره و دو محوره بر عهده دارد. در حالت تک محوره گردآورنده و لوله جاذب در حالت 45 درجه نسبت به جهت شمال قرار دارد و با حرکت شرق به غرب خورشید را دنبال می کند. حل مسئله از روش حجم محدود صورت گرفته و انتقال حرارت های تابشی و جابجایی و هدایتی در گردآورنده و با محیط در نظر گرفته شده است. نتایج مربوط به حجم آب خروجی و بازدهی سیستم در دماهای مختلف و در حالت اتصال لوله های موازی و سری و هدایت گردآورنده تک محوره و دو محوره با داده های تجربی اعتبار سنجی شده است. نتایج نشان می دهد? با افزایش تعداد سنسورهای دمایی در طول لوله جاذب مشکلات کنترلی سیستم حل شده و سبب افزایش 9% بازده می شود. بازده حالت هدایت دو محوره 4-10% بیشتر از حالت هدایت تک محوره می باشد. بازده حالت اتصال موازی کلکتورها از بازده حالت اتصال سری کلکتور ها بیشتر است و هر چه دمای آب خروجی افزایش پیدا کند بازده نیز کاهش می یابد.