طراحی، ساخت و مدل سازی ریاضی یک دستگاه آبگرمکن خورشیدی

هدف از این مطالعه تحقیق بر روی عملکرد یک سیستم آب گرم کن خورشیدی در شهر اصفهان است. با ساختن دو نوع جمع کننده، کارایی سیستم با هر دو نوع تست شد و نتایج مربوطه با هم مقایسه گردید. بعد از ساخت آب گرم کن خورشیدی، سیستم مورد نظر به صورت ریاضی مدل سازی شد و نتایج حاصل از آزمایش ها با نتایج مدل سازی ریاضی با هم مقایسه گردید. نتایج حاصل از مدل سازی ریاضی تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد و کارایی سیستم مورد نظر تحت تأثیر پارامتر های مختلف از جمله زاویه شیب، زاویه سطح، دبی سیال ورودی به جمع کننده و ... می باشد و برای زمان های مختلف، بالاترین کارایی سیستم در بهترین شرایط پارامتر های ذکر شده، با جمع کننده صفحه تخت برابر 43 % است. با تغییر نوع صفحه جمع کننده به متمرکز کننده در شرایط ثابت کارایی دستگاه به بیش از دو برابر رسیده است. زوایای سطح و شیب جمع کننده دو پارامتر بسیار مهم هستند و برای دستیابی به بالاترین کارایی سیستم در زمان های مختلف متفاوتند. برای دستیابی به بالاترین کارایی دستگاه، باید سیستمی طراحی شود که مسیر حرکت خورشید را دنبال کند و در هر لحظه دستگاه را به صورت عمود بر مسیر تشعشع فرودی قرار دهد که طراحی این سیستم مقرون به صرفه نیست. زاویه شیب برابر عرض جغرافیایی و زاویه سطح رو به جنوب مقادیر مناسب این پارامترها می باشند.