نام پژوهشگر: سیروس کوهیان افضل

بررسی تجربی عملکرد سیستم ذخیره ساز حرارتی با استفاده از مواد تغییر فاز دهنده (pcm) در آبگرمکن خورشیدی تخت
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه مواد و انرژی - پژوهشکده انرژی 1393
  سیروس کوهیان افضل   امیرحسین زمزمیان

انرژی مورد نیاز بشر به طور عمده از سوخت های فسیلی تأمین می شود. در حال حاضر حدود 80% کل انرژی مصرفی جهان را سوخت های فسیلی تشکیل می دهند. سوخت های فسیلی از نظر جغرافیایی بسیار محدود بوده، اکتشاف، استخراج، انتقال، فرآوری و مصرف آنها بسیار پر هزینه می باشد و در کلیه این مراحل لطمات جدی به محیط زیست وارد خواهد شد؛ لذا استفاده از انرژی خورشید به عنوان یک منبع تجدید پذیر انرژی مورد توجه قرار گرفته است. از طرفی با توجه به طبیعت متناوب انرژی خورشید و کاهش میزان تابش در دوره های زمانی کوتاه و بلند مدت، وجود یک سیستم ذخیره انرژی حرارتی ضروری به نظر می رسد. ذخیره انرژی حراتی به شکل نهان و محسوس انجام می پذیرد. در این پایان نامه عملکرد یک آبگرمکن خورشیدی حاوی مواد تغییر فاز دهنده pcm(phase change material) برای ذخیره انرژی حرارتی به صورت نهان مورد بررسی قرار گرفته است. یک مخزن فقط حاوی آب و دیگری حاوی مخلوطی از آب و پارافین به عنوان pcm است و هر دو سیستم در شرایط کاملاً مشابه مورد آزمایش قرار می گیرند. پارافین در کپسول های استیل، مس و آلومینیوم با قطر 12 میلیمتر و همچنین کپسول های آلومینیومی با قطر 12، 10 و 6 میلیمتر کپسوله شده تا تأثیر جنس و سایز کپسول ها نیز بر عملکرد سیستم ذخیره بررسی شود. نتایج حاکی از افزایش میزان ذخیره انرژی نسبت به حالت فاقد pcm بود به طوری که برای مخزن حاوی پارافین برای کپسول آلومینیومی با قطر 10 میلیمتر، کپسول مسی با قطر 12 میلیمتر، کپسول آلومینیومی با قطر 12 میلیمتر، کپسول استیل با قطر 12 میلیمتر و کپسول آلومینیومی با قطر 6 میلیمتر میزان ذخیره انرژی نسبت به حالت بدون pcm، به ترتیب برابر 3/15%، 3/13%، 2/11%، 6/10% و 4/4% افزایش داشته است. همچنین برای این موارد، میزان دوام آب گرم تولید شده به ترتیب 312، 341، 431، 928 و 1272 ثانیه افزایش یافت.