نام پژوهشگر: هادی کریمی صفا

شبیه سازی عددی هواگرمکن خورشیدی تخت به روش تفاضل محدود و معرفی طرح بهینه
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1390
  هادی کریمی صفا   اصغر برادران رحیمی

انرژی خورشید یکی از منابع تامین انرژی رایگان، پاک و عاری از اثرات مخرب زیست محیطی است که از دیر باز مورد استفاده بشر قرار گرفته است. انرژی ناشی از سه روز تابش خورشید به زمین برابر با تمام انرژی ناشی از احتراق کل سوخت های فسیلی در زمین است. کشور ایران نیز در بین مدارهای 25 تا 40 درجه عرض شمالی قرار گرفته است و در منطقه ای واقع شده که به لحاظ دریافت انرژی خورشیدی در بین نقاط جهان در بالاترین رده ها قرار دارد. میزان تابش خورشیدی در ایران بین 1800 تا 2200 کیلووات ساعت بر مترمربع در سال تخمین زده شده است. در ایران به طور متوسط سالیانه بیش از 280 روزآفتابی گزارش شده است که بسیار قابل توجه است. در حال حاضر استفاده از انرژی خورشیدی را به سه صورت کلی استفاده بصورت نور، حرارت و الکتریسیته می توان تقسیم بندی کرد و به طور کلی تنها مسأله ی قابل بحث، چگونگی جذب، تبدیل و کاربرد این انرژی بیکران است که در این راستا، هواگرمکن های خورشیدی نقش مهمی را ایفا می کنند. هدف اصلی این پژوهش نیز مدلسازی ریاضی یک کلکتور هواگرم خورشیدی تخت و شبیه سازی عملکرد آن بوده است. این مهم با تحلیل فرایند انتقال حرارت در داخل کلکتور و کدنویسی در محیط فرترن انجام شد و مقادیر دمای هوای خروجی از کلکتور، میزان انرژی مفید بدست آمده و راندمان کلکتور برای شرایط مختلف کارکردی مورد ارزیابی قرار گرفت و نهایتاً مشاهده گردید: با افزایش طول کلکتور، دمای هوای خروجی از کلکتور افزایش ولی آهنگ افزایش دما کاهش می یابد. همچنین راندمان کلکتور با افزایش دمای محیط و ابعاد کلکتور ( مانند طول، عرض و پهنای کانال) کاهش می یابد. از طرفی مطابق انتظار، افزایش تعداد پوشش شیشه ای سبب بهبود عملکرد کلکتور گردید.