بررسی عددی عملکرد حرارتی کالکتور خورشیدی صفحه تخت با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

در سال‏های اخیر، با توجه به کاهش منابع سوخت فسیلی و نگرانی‏های زیست محیطی در مورد گرم شدن زمین و آلودگی هوا، استفاده از انرژی خورشیدی افزایش یافته است. با توجه به عدم آلودگی، رایگان و در دسترس بودن، انرژی خورشیدی یکی از منابع جایگزین اصلی برای سوخت‏های فسیلی محسوب می‏شود. یکی از کاربردهای اصلی انرژی خورشیدی، سیستم‏های آب‏گرم‏کن خورشیدی است که در این سیستم‏ها، انرژی خورشید به آب یا سیال کاری منتقل می‏شود. مهم ترین بخش یک سیستم آب‏گرم‏کن خورشیدی، کلکتور خورشیدی است. انواع مختلفی از کالکتورهای خورشیدی وجود دارد، که رایج ترین و محبوب ترین آن‏ها، نوع صفحه تخت می باشد. در این مطالعه، دینامیک سیالات محاسباتی به منظور بررسی اثر پارامترهای مختلف بر افزایش بازده حرارتی کالکتور خورشیدی صفحه تخت مورد استفاده قرار گرفت. پارامترهای مهم از قبیل خواص فیزیکی سیال، زبری لوله، هندسه‏ی صفحه‏ی جاذب و ضخامت پوشش شیشه‏ای بررسی شده است. نتایج نشان داد که، افزایش زبری لوله، بازده کلکتور را افزایش می دهد. ضخامت شیشه بر بازده حرارتی تأثیری ندارد. هندسه و شکل صفحه‏ی جاذب نیز مورد بررسی قرار گرفت و نتایج عددی نشان داد که بازده صفحه جاذب تخت از صفحه جاذب انحنادار بیشتر است.