ارزيابي تيوري و تجربي عملكرد كلكتور تحت خلا داراي لوله‌هاي حرارتي در سنندج

Theoretical and Experimental Performance Evaluation of Evacuated Tubes heat Pipe Collector in Sanandaj

در اين مطالعه يك سيستم تجربي ، شامل كلكتور خورشيدي تحت خلا داراي لوله‌هاي حرارتي ، ساخته شده و در شرايط آب‌وهوايي شهر سنندج در روز‌هاي 21 مرداد، 30 مرداد و 7 شهريور مورد آزمايش قرار گرفته است. سپس يك مدل رياضي براساس معادلات انرژي و اگزرژي توسعه داده شده و نتايج حاصل با نتايج تجربي مقايسه شده است. از نتايج به‌دست آمده مشخص گرديد كه تعداد بهينه لوله تحت خلا در شرايط آب‌وهوايي شهر سنندج برابر 15 عدد است. در ساعات پاياني روز، بازدهي اگزرژي مقادير بالاتري در اين محدوده زماني به خود اختصاص داده است. تاثير نرخ حجمي سيال بر دماي خروجي آن در ابتداي روز كم بوده و به تدريج اين تاثير بيشتر مي‌گردد. همچنين تغيير نرخ حجمي در مقادير پايين تاثير بيشتري بر عملكرد كلكتور دارد. با افزايش نرخ حجمي اين تاثير به تدريج كاهش مي‌يابد.در پايان نتايج حاصل از مدل توسعه داده‌شده به‌منظور پيش‌بيني عملكرد كلكتور تحت خلا داراي لوله حرارتي با نتايج تجربي مقايسه و هم‌خواني خوبي ميان اين دو از نظر خطاي استاندارد و بيشينه خطاي نسبي مشاهده شده است.

In this study, an experimental system that includes evacuated tube heat pipe solar collector, is constructed and tested under weather conditions of Sanandaj in 21 August, 30 August and 7 September. Then a mathematical model, based on energy and exergy balance equations have been developed and the theoretical results were compared with experimental ones. The obtained results showed that the optimum number of vacuum tubes in weather conditions of Sanandaj is equal to 15. In the final hours of the day exergic efficiency is high. The effect of collector fluid mass rate on its efficiency is little at the beginning hours of the day and gradually increases over time. Also, the effect of this parameter is much more in lower values. Finally, the results of mathematical model developed to simulate the performance of evacuated tube heat pipe solar collector were compared experimental results and a good agreement was observed in terms of standard error and maximum relative error.