بهینه سازی هواگرم کن های خورشیدی با استفاده از الگوریتم اصلاح شده بهینه سازی انبوه ذرات (mpso)

مطالعه حاضر، با هدف بکارگیری از الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات، در تعیین پارامترهای موثر در یک هوا گرم کن خورشیدی با عملکرد بهینه، انجام شده است. در این پژوهش، هوا گرم کن مسطح ساده، به عنوان نمونه مورد بررسی، انتخاب شد. عملکرد یک هوا گرم کن، تابعی از عوامل گوناگونی مانند ابعاد، دبی جرمی هوا، دمای هوای ورودی، دمای محیط، شار تابشی وارده به سطح آن و همچنین مشخصات مواد سازنده آن، مانند ضریب جذب و بازتابش است. علاوه بر کلیه موارد ذکرشده، شرایط جغرافیایی منطقه نیز می تواند در کارکرد آن موثر باشد. برخی از عوامل یاد شده، در صورت افزایش، می توانند عملکرد سیستم را بهبود دهند و در تعداد دیگری از عوامل، کاهش مقدار، موجب بهبود عملکرد خواهدبود. در این جا اگزرژی مفید، به عنوان تابع هدف در الگوریتم بهینه سازی، در نظر گرفته شده و پارامترهای موثر در طراحی یک هوا گرم کن به گونه ای در بازه های مختلف انتخاب شده اند تا سیستم، قابلیت تولید بیشترین مقدار اگزرژی را داشته باشد. در ابتدا، منطقه شمال تهران به لحاظ وضعیت تابش آفتاب بررسی شده و شرایط آن در ماه های مختلف و نهایتاً در دی ماه مورد توجه قرار گرفته است. تلاش شده است با یافتن بهترین زاویه شیب در موقعیت مکانی و زمانی مورد نظر، بیشترین میزان تابش آفتاب منطقه، در محاسبات مورد استفاده قرارگیرد. در ادامه، بازه های مختلفی از عوامل تاثیرگذار، به عنوان ورودی های برنامه در نظر گرفته شده و مشخصات گزینه بهینه از میان بازه های مورد نظر جستجو و انتخاب شده است. نتایج برنامه نشان می دهد بالا بردن سطح جذب خورشید و استفاده از سطوحی با ضریب جذب بالا و بازتابش پایین، تاثیر قابل توجهی در تولید اگزرژی خواهدداشت. همچنین در تعیین میزان دبی جرمی و دمای هوای ورودی، نوع کاربرد هوا گرم کن می باید مورد نظر قرار گیرد. در پایان، برای یافتن گزینه های بهینه کاربردی، حل همزمان فنی و اقتصادی مساله پیشنهاد می گردد.