بررسي تجربي يك استخر خورشيدي گراديان نمكي كوچك در شهركرد

Experimental Study of a Small Salt Gradient Solar Pond in Shahrekord (Iran)

انرژي خورشيدي وسيع‌ترين منبع انرژي پاك در جهان است و در اكثر مناطق قابل‌دسترسي است. انرژي خورشيدي از جمله انرژي‌هاي رقيق و متناوب است كه براي استفاده نياز به­ جمع‌آوري دارد. يك نمونه از جمع­ كننده‌هاي انرژي خورشيدي، استخرهاي خورشيدي‌اند كه انرژي خورشيد را توسط آب‌نمك با دانسيته بالا جمع‌آوري و ذخيره مي‌كنند. رايج‌ترين نوع استخرهاي خورشيدي، استخرهاي گراديان نمكي هستند كه از يك‌لايه گرادياني براي جلوگيري از هدر رفت انرژي استفاده مي‌كنند.‌در اين تحقيق، يك استخر گراديان نمكي كوچك به‌صورت استوانه‌اي با قطر 65 سانتي­متر و ارتفاع كلي 85 سانتي­مترساخته شد و به­ مدت 10 هفته مورد بررسي قرار گرفت. استخر به‌صورت گرادياني با سه لايه‌ مجزا ساخته و به‌طور كامل عايق‌بندي شد. بعد از ساخت استخر، دانسيته لايه‌ها بر اثر اختلاط مقداري با دانسيته طراحي‌شده تفاوت پيدا كرد؛ اما پس از يك هفته دانسيته استخر به‌صورت نسبي به ­پايداري رسيد و ساختار لايه‌اي خود را تا پايان دوره آزمايش‌ها حفظ كرد. بيشينه دماي ثبت‌شده 41/7 درجه سلسيوس بود. تغييرات افزايش دما براي لايه ذخيره‌سازي بسيار ناچيز بود كه پايين بودن دماي محيط را مي‌توان اصلي‌ترين علت آن دانست. دانسيته لايه سطحي در طول دوره آزمايش‌ روزانه در حال افزايش بوده است، اما دانسيته لايه‌ گرادياني كمترين تغييرات را در بين لايه‌هاي استخر داشت. همچنين تغييرات دما به­ طور ميانگين روزانه 0/37 درجه سلسيوس افزايش داشت.

Solar energy is the largest resource of clean energy in the world and it is available in most areas. This energy is a durable energy that needs to be collected for use. An example for solar collectors is the solar pond that collect and store solar energy by high concentrated brine. The most common type of solar ponds are salt gradient ponds, which use a gradient layer to prevent the loss of energy. In this research, a small salt gradient pond was constructed with a cylinder diameter of 65 centimeters and a total height of 85 centimeters and examined for 10 weeks. The pond was constructed in a gradient form with three distinct layers and insulated completely. After construction of the pond, concentration of the layers differed slightly from designed concentration due to mixing. However, after a week, the density of the pool reached relative stability and retained its layered structure by the end of the experiment period. The maximum-recorded temperature was 41.7 °C. This little change in temperature of the storage layer could be in result of the low environmental temperature in the region. The surface layer density was increasing during the daily test period. However, the density of the gradient layer had the slightest variation among the pond layers. The temperature increased by an average rate of 0.37 ° C per day.