نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی

2 دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

در این پژوهش عملکرد یک سامانة گرمایش خورشیدی که در ساخت آن از عدسی فرسنل خطی استفاده شده است، بررسی شد.  بدین­منظور در ابتدا عملکرد سامانه در پنج زاویة سمت قرارگیری و پنج شیب عدسی فرسنل خطی بررسی و با استفاده از نتایج آن‌، عملکرد سامانه ارزیابی شد.  برای این کار، پس از تراز کردن سامانه و تنظیم زاویه‌های سمت و شیب در بهترین وضعیت به دست آمده، عملکرد سامانه در شش سطح دبی آب عبوری از لولة جاذب، شامل 100، 200، 300، 400، 600 و 800 میلی­لیتر بر دقیقه در آذر ماه 1393 ارزیابی شد.  در این آزمایش­ها علاوه بر مقدار تابش خورشیدی، سرعت باد، دما و رطوبت نسبی هوا، دمای لولة جاذب و دمای آب ورودی و خروجی لولة جاذب ثبت شد.  نتایج آزمایش­ها نشان می­دهد با اینکه تفاوت معنی­داری بین دمای سیال ورودی به لولة جاذب در تیمارهای مختلف وجود نداشته است، ولی دمای سیال خروجی از لولة جاذب در تیمارهای مختلف در سطح 1 درصد معنی­دار است.  بهترین عملکرد سامانه در دبی 300 میلی‌لیتر بر دقیقه، در وضعیت کاملاً رو به جنوب و با تنظیم زاویة شیب عدسی به صورت ماهانه به دست آمد.  بررسی ضرایب همبستگی داده‌ها نیز نشان می­دهد که بیشترین اثرگذاری افزایش شدت تابش‌ خورشید به ترتیب روی افزایش دمای هوا، افزایش دمای لولة جاذب، افزایش دمای سیال خروجی و افزایش دمای سیال ورودی با ضرایب 91/0، 895/0 86/0 و 84/0 است.

کلیدواژه‌ها

Abdulaziz, M. 1994. Optimum tilt angle for solar collection systems. Int. J. Solar Energy. 14, 191-202.
 
Azmi, M., Yakup, M. and Malik, A. Q. 2001. Optimum tilt angle and orientation for solar collector in Brunei Darussalam. Renew. Energ. 24, 223-234.
 
Bakirci, K. 2012. General models for optimum tilt angles of solar panels: Renew. Sust. Energ. Rev. 16, 6149-6159.
 
Benghanem, M. 2011. Optimization of Tilt Angle for Solar Panel: Case Study for Madinah, Saudi Arabia. App. Energ. 88, 1427-1433.
 
Chabane, F., Moummi, N., Benramache, S. 2012. Effect of the Tilt Angle of Natural Convection in a Solar Collector with Internal Longitudinal Fins. Int. J. Sci. Eng. Invest. 1 (7): 7-13.
 
Chemisana, D., Lamnatou, C. and Tripanagnostopoulos, Y. 2011. The effect of Fresnel lens – solar absorber systems in greenhouse. The Proceeding of International Symposium on Advanced Technologies and Management Towards Sustainable Greenhouse Ecosystems. June. 5-10. Greece.
 
Chemisana, D., Lamnatou, D. and Tripanagnostopoulos, Y. 2012. Fresnel Solar Concentrators for Agriculture Applications. International Conference of Agricultural Engineering, CIGR, AgEng. July. 8-12. Valencia Conference Center, Valencia, Spain.
 
Chinnery, D. 1981. Solar heating in South Africa. CSIR-Research Report NO. 248. Pretoria.
 
Dostucok, I., Selbas, R. and Sahin, V. 2014. Experimental investigation of a linear Fresnel collector system. J. Therm. Sci. Technol. 34(1): 77-83.
 
Duffie, J. and W., Beckman. 2013. Solar Engineering of Thermal Processes. 4th Ed.
 
Leutz, R. and A. Suzuki. 2001. Non Imaging Fresnel Lenses: Design and Performance of Solar Concentrators, Springer Verlag Berlin Heidelberg.
 
Lunde, P. 1980. Solar Thermal Engineering. John Wiley and Sons Inc, New York.
 
Madhugiri, G. A. and Karale, S. R. 2012. High solar energy concentration with a Fresnel lens: A Review. Int. J. Modern Eng. Res. 2(3): 1381-1385.
 
Moncos, V. 1994. Optimum tilt angle and orientation for solar collectors in Assiut/Egypt.  Renew. Energ.
14(3): 291-298.
 
Nijegorodov, N., Devan, K. and Jain, P. 1997. Atmospheric transmittance models and an analytical method to predict the optimum slope on an absorber plate. Renew. Energ. 4, 525-530.
 
Oladiran, M. 1995. Mean global radiation captured by inclined collectors at various surface azimuth angles in Nigeria. App. Energ. 52(4): 317-330.
 
Qiu, G. and Riffat, S. B. 2003. Optimum tilt angle of solar collectors and its impact on performance. Int. J. Ambient Energ. 24, 13-20.
 
Sherafati, K. 2013. Determining Technical Parameters of the Solar Water Heater and Related Thermal Energy Storage Systems for Solar Greenhouses. Final Report NO. 44126. Agricultural Engineering Research Institute. Karaj. Iran. (in Persian)
 
 Sheiker, K. 2009. Optimum tilt angle and orientation for solar collectors in Syria. Energ. Convers. Manage. 50, 2439-2448.
 
Talebizadeh, P., Abdolzadeh, M. and Mehrabian, M. A. 2011. Determination of optimum slope angles of solar collectors based on new correlations. Energ. Sourc. Part A. 33, 1567-1580.
 
Tang, R. and Tong, W. 2004. Optimal Tilt-Angles for Solar Collectors Used in China. App. Energ.
79, 239-248.
 
Tang, R., Yang, Y. and Gao, W. 2011. Comparative Studies on Thermal Performance of Water-in-glass Evacuated Tube Solar Water Heaters with Different Collector Tilt-angles. Solar Energ. 85, 1381-1389.