ساخت استخر خورشیدی و ارزیابی عملکرد آن با استفاده از مواد تغییر فاز دهنده

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری رشته مهندسی مکانیک بیوسیستم گرایش انرژی‌های تجدید پذیر، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، ایران

2 دانشیار گروه مهندسی مکانیک ماشین‌های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، ایران

3 استاد گروه مهندسی مکانیک ماشین‌های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، ایران

doi
10.22059/ijbse.2021.318968.665388
چکیده

با توجه به عدم حضور خورشید از غروب تا طلوع، استفاده از سامانه­های ذخیره­سازی انرژی اهمیت قابل توجهی پیدا می‌کنند. در این پژوهش یک استخر خورشیدی با مقطع دایره­ای به ارتفاع 120 و قطر 110 سانتی­متر ساخته شده و استحصال گرما در آن توسط مبدل­های گرمایی داخلی و خارجی از ناحیه پائینی استخر انجام شد. برای دریافت پایدار گرما، در مبدل گرمایی خارجی از پارافین واکس به عنوان ماده تغییر­ فاز دهنده (PCM) استفاده گردید. آزمون­ها در دو روز، بدون ماده PCM و با PCM بررسی و تحلیل شدند. تخلیه گرمایی پارافین واکس حدود 12 ساعت زمان برد. به منظور تحلیل تفاوت­های دمایی نقطه مرجع مبدل گرمایی خارجی، داده­ها با استفاده از آزمون تی در دو گروه مستقل از طریق نرم افزار SPSS 16 در سطح معناداری (P˂ 0.05)  مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت (t= 2.09 , p=0.04) که این اختلاف معنادار شد. بازده انرژی سامانه بدون PCM و با PCM به ترتیب 0/76% و  6/84% بدست آمد لذا در آزمایش با استفاده از مواد تغییر فاز دهنده بازده انرژی بیشتری حاصل شد. همچنین بازده اکسرژی سامانه در آزمایش بدون PCM و با استفاده از PCM به ترتیب 9/11% و 9/15% بدست آمد که نشان می­دهد با مواد تغییر فاز دهنده بازده اکسرژی بیشتری حاصل می­شود.