مروری جامع بر سیستمهای ذخیرهسازی خورشیدی بستر متراکم مبتنی بر حرارت محسوس
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران
2 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهران، تهران، ایران
doi
چکیده
انرژی حرارتی خورشیدی منبع فراوان و بینظیر تجدیدپذیر است که اگر با واحدهای ذخیرهسازی ترکیب شود به عنوان گزینهای جذاب و قابل رقابت با تجهیزات متعارف مطرح میشود. سیستم ذخیرهسازی بستر متراکم (PBSS) یکی از روشهای ذخیرۀ انرژی گرمایی خورشیدی است که به دلیل سادگی و مقرون بهصرفه بودن، برای کاربردهای گرمایش گلخانهها، خشککردن محصول و گرمایش فضا استفاده میشود. در این مطالعه پارامترهای تاثیرگذار بر عملکرد PBSSها و پارامترهای استفاده شده برای ارزیابی عملکرد آنها شرح داده شدهاند. در ادامه به ارزیابی اقتصادی و برخی از کاربردهای PBSS پرداخته شده است. از میان دو نوع بستر ثابت و بستر سیال، اگرچه سیستمهای بستر سیال نرخهای بالاتری از انتقال گرما و جرم را ارائه میکنند اما مشکلات فنی بیشتری در طراحی و ساخت دارند. از میان دو نوع جریان شعاعی و جریان محوری، سیستم شعاعی میتواند بازدهی مشابه سیستم محوری را با هزینه بیشتر بدست آورد. از میان مواد جامد مورد استفاده در بستر ثابت، چدن بالاترین سطح چگالی انرژی را داراست، اما سنگریزهها به دلیل دوره برگشت هزینه کمتر نسبت به چدن، توصیه میشوند. برخی مقالات، عملکرد ماسه را از بقیه مواد بهتر دانستند. هندسه مستطیلی برای سطح مقطع مخزن ذخیرهسازی کمترین هزینه واحد ذخیرهسازی را دارد، اما افت فشار زیادی را به علت اثرات گوشهای ایجاد میکند. در یک مطالعه که از PBSS برای کشت گلخانهای در طول شب استفاده کردند، به این نتیجه رسیدهاند که اگر سیستم سه ماه در سال کار کند، دوره بازپرداخت هزینه پنج سال خواهد بود.
