بررسی تجربی سیستم گرمایش جدید تک منظوره و دو منظوره خورشیدی

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 کارشناس ارشد دانشگاه صنعتی اصفهان

2 استادیار دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول

چکیده

در این پژوهش یک سیستم گرمایش تک منظوره گرمایش آب با یک سیستم گرمایش دو منظوره گرمایش آب و هوا در شرایط یکسان، بصورت تجربی مقایسه شده‌اند. این سیستم از یک گردآورنده خورشیدی دو منظوره‌ی صفحه تخت و یک مخزن ذخیره‌ی عمودی آب که در حالت بدون برداشت عمل می‌کند، تشکیل شده است. آب و هوا به ترتیب بصورت طبیعی و اجباری در گردآورنده جریان دارند. هدف از بکارگیری سیستمهای دو منظوره دستیابی به بازده بیشتر و کاهش اتلاف حرارت می‌باشد. از این سیستم‌ها می‌توان بطور همزمان جهت گرمایش آب و هوا استفاده نمود. از آب گرم می توان جهت مصارف خانگی و سیستم‌های گرمایشی استفاده نمود. همچنین از هوای گرم نیز می‌توان برای کاربری در سیستمهای تهویه مطبوع و خشک‌کن‌ها استفاده نمود. بنابراین استفاده از این گردآورنده ها صرفه جویی بالایی در انرژی خواهد داشت. در این پژوهش تغییرات دمای صفحه جاذب، دمای میانگین مخزن ذخیره و بازده سیستم در دو سرعت مختلف هوا در ساعات مختلف آزمایش ارایه شده است. همچنین بازده ساعتی در حالت دو منظوره و تک منظوره مقایسه شده‌اند. نتایج نشان می دهند که، بازده متوسط در حالت تک منظوره 8/67 درصد و بازده متوسط در حالت دو منظوره در سرعت هوای 8/2 و 2/3 متر بر ثانیه به ترتیب 6/71 و 3/72 درصد است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Naidu GM, Agarwal JP (1981) A theoretical study of heat transfer in a flat-plate solar collector. Solar Energy 26(4): 313–323.

[2] Hachemi A (1999) Technical note comparative study on the thermal performances of solar air heater collectors with selective absorber plate. Renewable Energy 17(1): 103–112.

[3] Kolb A, Winter ERF, Viskanta R (1999) Experimental studies on a solar air collector with metal matrix absorber. Solar Energy 65(2): 91–98.

[4] Kurtbas I, Durmus A (2004) Efficiency and exergy analysis of a new solar air heater. Renewable Energy 29(9): 1489–1501.

[5] Garg H, Datta G, Bhargava AK  (1989) Performance studies on finned air heater. Energy 14(2): 87–92.

[6] Yeh HM (2000) Effect of collector aspect ratio on the collector efficiency of upward type baffled solar air heater. Energy Convers Manage 41: 971–981.

[7] Ong KS (1974) A finite difference method to evaluate the thermal performance of a solar water heater. Solar Energy 16: 137–47.

[8] Kalogirou SA (2004) Solar thermal collectors and applications. Progress in Energy and Combustion Science 30: 231–295.

[9] Pederson PV (1993) System design optimization for large building integrated solar heating systems for domestic hot water. Solar Energy 50: 267–273.

[10] Metrol A, Place W, Webster T, Greif R (1981) Detailed loop model (DLM) analysis of liquid solar thermosyphons with heat exchanges. Solar Energy 27: 367–386.

[11] Arata A, de Winter F (1987) Design and performance of large solar water heating systems.Advances in Solar Energy Technology. Proceedings of the Biennial Congress of the International Solar Energy Society, Hamburg, Germany, 13–14 September.

[12] Whillier A, Saluja, G (1965) The thermal performance of solar water-heater. Solar Energy 9: 6–21.

[13] Shariah AM, Ecevit A (1995) Effect of hot water load temperature on the performance of a thermosyphon solar water heater with auxiliary electric heater. Energy Convers Manage 36(5): 289–96.

[14] Shariah AM, Löf GOG (1996) The optimization of tank volume to collector area ratio for a thermosyphon solar water heater. Renew Energy 7(3): 289–300.

[15] Lima JBA, Prado RTA, Taborianski VM (2006) Optimization of tank and flat-plate collector of solar water heating system for single-family households to assure economic efficiency through the TRNSYS program. Renew Energy 31: 1581–1595.

[16] Morrison GL, Braun JE (1985) System modeling and operation characteristics of thermosyphon solar water heaters. Solar Energy 34: 389–405.

[17] Morrison GL, Tran HN (1984) Simulation of the long term performance of thermosyphon solar water heaters. Solar Energy 33: 515–526.

[18] Hobson PO, Norton B (1988) Verified accurate performance simulation model for direct thermosyphon solar water heaters. ASME J Solar Energy Eng 110: 282–292.

[19] ASHRAE Standard 93 (1977) Methods of testing to determine the thermal performance of solar collectors. ANSI/ASHRAE: 93–77.

[20] Duffie JA, Beckman WA (1999) Solar engineering of Thermal processes. 2nd ed, New York, John Wiley and Sons.

[21] Assari MR, Basirat Tabrizi H, Jafari I (1977)  Experimental and theoretical investigation of dual purpose solar collector. Solar Energy 85: 601–608.

[22] کاوسی بلوتکی ح (1385) طراحی و ساخت کلکتور دو منظوره ترکیبی خورشیدی جهت استفاده بهینه از انرژی. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد واحد دزفول.