طراحی عملگر حرارتی از جنس آلِاژ حافظه دار برای کنترل دمای جاذب های خورشیدی

وابستگی شدید جوامع صنعتی به منابع انرژی سبب شده است که در سال های اخیر استفاده از انرژی های نو همچون انرژی خورشیدی مورد توجه قرار گیرد. از این رو امروزه سیستم های خورشیدی متعددی طراحی و مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال سیستم های خورشیدی حرارتی یا برودتی اغلب با مشکلات کنترل دمایی روبه رو هستند. این سیستم ها از کلکتورهای خورشیدی استفاده می نمایند که می توانند به دمایی متجاوز از 170 درجه رسیده و به سیستم خورشیدی آسیب برسانند. با شناخت آثار مضر دمایی، مکانیزمی برای کنترل دمای کلکتورهای خورشیدی طراحی شد. همچنین تحلیل های انتقال حرارتی برای دستیابی به یک طراحی مطلوب انجام گرفته است. بر اساس این تحلیل ها کانال خنک کننده ای با عمق 17 میلیمتر مناسب تشخیص داده شد، به شرطی که سطوح داخلی کانال با پوشش با قابلیت نشر بالا پوشانده شود. در عملگر حرارتی طراحی شده در این پایان نامه از آلیاژهای حافظه دار استفاده شده است. این آلیاژها دسته ای از مواد هوشمند با ویژگی های خاص هستند از جمله حافظه داری هستند که به این واسطه می توانند به عنوان عملگرهای حرارتی مورد استفاده قرار گیرند. عملگرهای حرارتی آلیاژهای حافظه دار می توانند به دو دسته تقسیم شوند. دسته اول عملگرهای با آثار یک سویه حافظه داری هستند که اغلب نیرو و کورس حرکتی کوچکی تولید می نمایند؛ ولی طراحی و ساخت آنها پیچیده نمی باشد. دسته دیگر عملگرهای با آثار دو سویه حافظه داری هستند که می توانند نیرو و کورس حرکتی بزرگی تولید کنند؛ ولیکن ساخت آنها پیچیدگی هایی دارد و نیازمند آزمایش و تجربه است. در دستگاه کنترل دمای کلکتور، یک عملگر حرارتی شامل یک سیم از جنس آلیاژ حافظه دار نایتینول با اثرات یک سویه طراحی و استفاده شده است. این عملگر حرارتی دارای ویژگی هایی است. اول آنکه می تواند همچون بسیاری از عملگرهای دو سویه، نیرو و کورس حرکتی بزرگی ایجاد کند. دیگر آنکه این عملگر قابلیت تنظیم دمای تحریک برای کاربران و طراحان را داراست. بنابراین می تواند در کاربردهای وسیعی مورد استفاده قرار گیرد. در این پایان نامه همچنین نحوه نصب دستگاه کنترل دما بر روی کلکتور به همراه نقشه های مهندسی دستگاه نیز ارائه گردیده است.