بررسي اثر تخلخل صفحه جاذب مشبك بر كارائي كلكتور خورشيدي هوايي با پوشش شيشه اي پله اي

Investigating The Effect of Absorber Plate Porosity on an Air Solar Heater Performance With Slatted Glass

يكي از روش هاي استفاده از انرژي خورشيدي بكارگيري كلكتورهاي خورشيدي است كه مي توان آنها را به عنوان يك نمونه ويژه از مبدل گرما براي تبديل انرژي تابشي خورشيد به گرما درنظر گرفت. در اين پژوهش كلكتور مورد نظر از نوع تخت بوده و با صفحات جاذب آلومينيومي متخلخل (با ضريب تخلخل ثابت 0/0177، 0/0314 و 0/1256 و ضخامت mm 2/5 ) و پوشش شيشه اي پله اي با همپوشاني صد در صد، در معرض مستقيم تابش خورشيد مورد بررسي قرار گرفت. اثر تخلخل صفحه جاذب كلكتور بر كارائي حرارتي آن در محدوده دبي جرمي هوا ( 0/0056، تا 0/0385 Kgm-2s-1 ) در شش سطح دبي هواي ورودي مورد آزمايش و بررسي قرار گرفت. آزمايشات در سه تكرار در فواصل زماني 11 تا 14 ، با متوسط شيد خورشيد W/m2 1155 انجام گرفت. نتايج حاصله از آزمايشات حاكي از صحت نظريه مورد بررسي است كه با افزايش تخلخل صفحه جاذب، راندمان حرارتي كلكتور افزايش مييابد. اما در دبي كمينه مشاهده شدكه صفحه جاذب با تخلخل كمتر داراي راندمان بيشتر است. در اين تحقيق در دبي كمينه راندمان صفحات جاذب با تخلخل 0/0177، 0/0314 و 0/1256 به ترتيب و 0/32، 0/30 و 0/28 و در دبي بيشينه به ترتيب 0/83، 0/87 و 0/89 بدست آمد. از اين گرم كننده هوا ميتوان در پروژه هاي خشك كردن محصولات كشاورزي، گرم كردن خانه هاي روستايي وشهري، فضاي گلخانه ها و دامداريها استفاده كرد.

solar collectors is one of the most popular methods for harnessing solar energy That can be a particular example of a heat exchanger to convert solar radiation into heat energy. In this work a flat plate air solar collector was investigated under direct solar radiation consisted of a double glazing cover, perforated absorber aluminum sheets (porosity 0.0177, 0.0314, 0.1256 and absorber thickness of 2.5 mm). The effect of porosity on absorber efficiency of collector was evaluated. Six levels of air mass flow rates (0.0056 to 0.0385 kg m-2 s-1) were adopted.The tests were conducted in three replications on very clear sky days during 11 to 14 O clock (average solar energy was reported to be 1155 Wm-2 during this interval). The experimental results show that thermal efficiency of collector increases by an increase in the porosity of the absorber. This improvement may be due to an increase in heat transfer surface area within the porous medium at higher air mass flux which yields a higher heat transfer coefficient. An absorber with lower porosity shows a better thermal efficiency at lower air mass flux because the air flows in the shortest path through the outlet air channel and may not cover all the holes of the absorber and not able to cool the absorber effectively. In the minimum air flow rate, absorber efficiency with porosity 0.0177, 0.0314 & 0.01256 are 0.32, 0.30 &0.28 respectively whereas, at the maximum flow, efficiency shows an enormous change of 0.83, 0.87 & 0.89 respectively. This air solar heater can be used for drying agricultural products, heating the space of greenhouse, and etc