طراحی سیستم ذخیره سازی گرما جهت کاربرد در سیستم های آب‏گرم‏کن خورشیدی

در پژوهش حاضر، یک واحد آب‏گرم کن خورشیدی فعال، شبیه سازی و طراحی شده است. آب‏گرم کن خورشیدی به‏گونه ای طراحی شده که برای تأمین آب گرم یک خانواده 4 یا 5 نفره در شهر تهران مناسب باشد، هم‏چنین تأثیر مواد تغییرفاز دهنده بر عملکرد مخزن ذخیره و سهم پوشش خورشیدی آبگرمکن بررسی شده است. یک بخش مهم و حیاتی در سیستم های خورشیدی سیستم ذخیره سازی گرما می باشد. به‏منظور افزایش ظرفیت و بهبود ذخیره سازی گرما در مخازن آب گرم خورشیدی، از مواد تغییرفاز دهنده موسوم به pcm استفاده شده است. مواد به‏کار رفته به‏شکل کپسول‏های کروی حاوی پارافین می‏باشند. برای حل معادلات حاکم بر سیستم از روش حجم محدود ضمنی استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه‏سازی حاکی از آن است که، مقدار ماده ی تغییرفاز دهنده مورد نیاز، کاملاً به خواص حرارتی آن بستگی دارد. هم‏چنین بهترین دمای ذوب برای ماده ی تغییرفاز دهنده دمایی است که به دمای آب گرم مصرفی نزدیک تر باشد. در نتیجه افزودن ماده تغییرفاز دهنده، انرژی کمکی مورد نیاز آب‏گرم‏کن به میزان 9 تا 14 درصد کاهش یافته است.