آنالیز انرژی و اگزرژی کلکتور خورشیدی لوله خلاء تمام شیشه هم محور

در این مطالعه کلکتور خورشیدی لوله خلاء تمام شیشه هم محور با دو مدل یک طرفه و دو طرفه در حالت جابه¬جایی اجباری مدلسازی شده است. این مدلسازی بر اساس حل تحلیلی معادلات تعادل انرژی برای اجزای مختلف لوله کلکتور می¬باشد. مقایسه نتایج بدست آمده در کار حاضر با نتایج پژوهش قبل مطابقت خوبی را نشان می¬دهد. تغییرات ضرایب صدور و هدایت حرارتی لوله هدایت کننده، تغییرات حاصل ضرب ضرایب عبور و جذب لوله جاذب و تغییرات ضریب جذب لوله جاذب بر منحنی توزیع دما در طول لوله کلکتور بررسی شده است. هم چنین تغییرات دبی جرمی، تابش خورشیدی، دمای ورودی، دمای محیط، بازده اپتیکی و طول یک لوله کلکتور بر روی دمای خروجی سیال، بازده انرژی(بازده قانون اول ترمودینامیک) و بازده اگزرژی(بازده قانون دوم ترمودینامیک) بر روی هر دو مدل یک طرفه و دو طرفه، مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می¬دهند که در مدل دو طرفه دمای خروجی سیال از کلکتور، بازده انرژی و بازده اگزرژی برای هر دو سیال¬کاری هوا و دی¬اکسید¬کربن نسبت به مدل یک طرفه بیشتر می¬باشد. تغییرات ضرایب صدور و هدایت حرارتی لوله هدایت کننده تاثیری در دمای خروجی از کلکتور ندارد ولی انتخاب پوشش انتخابی برای لوله جاذب، دمای خروجی از لوله کلکتور را برای هر دو سیال¬کاری افزایش می¬دهد. افزایش تابش خورشیدی، طول لوله کلکتور و بازده اپتیکی منجر به افزایش بازده اگزرژی و افزایش دبی جرمی و دمای محیط منجر به کاهش بازده اگزرژی شده است، با افزایش دمای ورودی بازده اگزرژی ابتدا افزایش و سپس کاهش می¬یابد. افزایش دبی جرمی، دمای محیط و بازده اپتیکی منجر به افزایش بازده انرژی و افزایش تابش خورشیدی، افزایش دمای ورودی و افزایش طول لوله کلکتور منجر به کاهش بازده انرژی شده است. افزایش دبی جرمی موجب کاهش دمای خروجی از کلکتور و افزایش تابش خورشیدی، دمای ورودی، بازده اپتیکی و طول لوله کلکتور منجر به افزایش دمای خروجی شده است و با افزایش دمای محیط، دمای خروجی با شیب بسیار کم زیاد می¬شود.