بررسی تأثیر نوع و نحوه توزیع مصرف آب گرم در طول روز بر جهت گیری بهینه صفحه جاذب آبگرمکن خورشیدی

یکی از موضوعاتی که در طراحی آبگرمکن های خورشیدی کمتر مورد توجه قرار می گیرد، توجه به چگونگی توزیع آب مصرفی در طول شبانه روز است. به عنوان مثال مصارف خانگی، تجاری، اداری و صنعتی هر یک توزیع خاصی برای مصرف آب گرم دارند. . اصولاً در نصب کلکتورها هدف جذب بیشترین تشعشع سالیانه، ماهیانه یا جذب بیشترین تشعشع براساس سردترین روز سال است. این درحالی است که می توان جهتگیری کلکتورها را طوری تعیین نمود که بیشترین جذب انرژی از یک سطح معین در طول روز همراه با بازده حرارتی بالاتر سیستم با توجه به ساعات مصرف و تغییرات دمای مخزن وجود داشته باشد. با بررسی تأثیر شیفت مصرف روی پارامترهای طراحی بخصوص روی جهتگیری کلکتورها این نتیجه حاصل شد که در زمانهای همزمانی مصرف آب گرم و جذب تشعشع با کاهش دمای مخزن راندمان کلکتورها افزایش می یابد. بسته به اینکه مصرف در ساعات قبل از ظهر باشد و یا بعد از ظهر کلکتورها به ترتیب به سمت شرق و غرب نسبت به جنوب گرایش می یابند. و برای ساعاتی که مصرف وجود دارد جهتگیری کلکتورها به سمتی است که حداکثر دریافت تشعشع وجود دارد. برای الگوهای مصرف کاربردی شامل آپارتمان مسکونی، واحد تجاری و ... با بررسی های انجام شده مشخص شد میزان صرفه جویی حاصل از بهینه سازی همزمان زوایای شیب و جهتگیری کلکتورها نسبت به حالت جذب حداکثری تشعشع بین 11 تا 14 درصد می رسد. با مقایسه سیستم های مستقیم و غیر مستقیم در حالت بهینه سازی همزمان پارامترهای طراحی شامل سطح کلکتورها، حجم مخزن ذخیره و زوایای شیب و جهتگیری کلکتورها مشخص شده است که در سیستم های غیر مستقیم نسبت به سیستم های مستقیم جهتگیری کلکتورها با توجه به نوع مصرف به دلیل تغییرات دمایی مخزن، تغییرات بیشتری نسبت به حالت جذب حداکثری تشعشع دارد و میزان این تفاوت به 17 درجه نیز می رسد.