یافتن رابطه بین زاویه شیب بهینه کلکتورهای لوله خلاء خورشیدی و عرض جغرافیایی

نوع مقاله: علمی-ترویجی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، رشته تبدیل انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خمینی‌شهر، خمینی‌شهر

2 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خمینی‌شهر، خمینی‌شهر

چکیده

آبگرمکن‌های خورشیدی یکی از پرکاربردترین سیستم‌های استفاده از انرژی خورشیدی است. این سیستم‌ها زمانی بالاترین راندمان خود را خواهند داشت که در شیب بهینه خود نصب شوند و البته این امر به پارامترهای مختلف از جمله موقعیت جغرافیایی بستگی دارد. پژوهش حاضر به منظور دستیابی به شیب بهینه کلکتورهای لوله خلاء و ارتباط آن با عرض جغرافیایی محل نصب صورت گرفته است. از آنجا که بررسی این دسته از کلکتورها در موقعیت‌های جغرافیایی مختلف و در طول کل سال به علت مشکلات زیاد از جمله شرایط جوی، متغیربودن میزان تابش و ...، بسیار دشوار است لذا در ابتدای این تحقیق، لوله‌های خلاء در یک روز ثابت و در یک موقعیت جغرافیایی معلوم در شیب‌های مختلف به صورت تئوری و تجربی بررسی گردیده و پس از مقایسه نتایج و اطمینان از توصیف رفتاری این کلکتورها به کمک معادلات کنترل‌کننده مربوطه؛ بررسی این کلکتورها در کل سال انجام گرفته است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که مدل آسمان غیرهمسانگرد داویس(Davies) و های(Hay)، رفتار دمایی کلکتور لوله خلاء را با دقت خوبی بیان می‌کند. به کمک این مدل نشان داده شد که شیب بهینه سالانه با عرض جغرافیایی ارتباط مستقیم دارد و برای کلکتورهای لوله خلاء این مقدار برابر با عرض جغرافیایی محل نصب است و شیب بهینه در فصول سال نیز ارتباط خطی با عرض جغرافیایی دارد.
 

کلیدواژه‌ها


]1[

ر. پوینده، م. ثقفی، م. اسدی‌خلجی، شیب بهینه گردآورهای خورشیدی و مقایسه با حالت نصب شده روی نمای جنوبی در تهران،نشریه هنرهای زیبا، شماره 44، سال 1389

A. Talebizadeh, M. A. Mehrabian, M. Abdolzadeh, Effect of Solar Angels on Incident Energy of the Flat Collectors, The Jornal of Energy: Engineering & Managment, No.4,1391

[2]

]3[

ح. احترام، ع. آقایی، ح. خراسانی زاده، پتانسیل سنجی انرژی خورشیدی و تعیین زاویه بهینه کلکتورهای خورشیدی در شهر ارومیه، دومین همایش ملی انرژی باد و خورشید، تهران، 1391

]4[

ا. بهرامی، ک. عباسپور ثانی، تعیین زاویه شیب بهینه آرایه‌های خورشیدی در شرایط اقلیمی کرج، نشریه انرژی ایران، جلد 15، شماره 2، سال 1391

]5[

ع. ملکی، ر. رحیمی، ش. بشارتی، تعیین زاویه بهینه کلکتورهای خورشیدی صفحه تخت برای خشک‌کن‌های خورشیدی در منطقه شهرکرد، هشتمین کنگره ملی ماشینهای کشاورزی (بیوسیستم) و مکانیزاسیون ایران، مشهد، سال1392

]6[

ا. دلفان، ف. ویسی، م. یاراحمدی، بررسی تجربی تأثیر زاویه شیب بر عملکرد کلکتورهای خورشیدی آبگرمکن لوله خلاء،  اولین کنفرانس و نمایشگاه بین المللی انرژی خورشیدی، تهران، سال 1393

N. Nijegorodov, K. R. S. Devan, P. K. Jain & S. Carlsson, Atmospheric Transmittance Models and an Analytical Method to Predict The Optimum Slope of an Absorber Plate, Variously Oriented at any Latitude, Renewable Energy, vol. 4, no. 5, 1994

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[7]

M. M. EL-Kassaby, Monthy and daily optimum tilt angel for south facing solar collectors, theoretical model, experimental and empirical correlations, Solar & Wind Technology, vol. 5, no. 6, 1998

 

[8]

Shariah, A., M.A Al-Akhras, I.A Al-Oman, Optimizing the tilt angle of solar collectors, Renewable Energy, no. 26, 2002.

[9]

Skeiker, K, Optimization tilt angle and orientation for solar collectors in Syria, Energy Conversion and Management, No.50, 2009.

[10]

Runsheng Tang, Wenfeng Gao, Yamei Yu, Hua chen, Optimal tilt angels of all-glass evacuated tube solar collectors, Energy, no.43,2009.

[11]

Hassane Darhamoui, Driss Lahjouji, Latitude Based Model for Tilt Angle Optimization for Solar Collectors in the Mediterranean Region, Energy Procedia, no.42, 2013.

[12]

Imad Jawad Khadim, Emad jaleel mahdi, Ali Hussian Ubaid, Determining Tilt Angel for Fixed Solar Panel to Sites of Iraq's Provinces by using the Programs on NASA and Google Earth Website, Eng. & Tech. Journal, no. 3, Vol. 32, part B, 2014.

[13]

Dorin Stanciu, Camelia Stanciu, Loana Paraschiv, Mathematical links between optimum solar collector tilts in isotropic sky for intercepting maximum solar irradiance, Journal of Atmospheric and solarTerrestrial Physics, no. 137, 2015.

[14]

]15[

ج. ویلیام، ا.بکمن، مهندسی خورشیدی فرآیندهای حرارتی (جلد1)،  انتشارات نوآور، تهران،1393

]16[

سایت مرکز اطلاعات علمی اتمسفر ناسا،

 https://eosweb.larc.nasa.gov/cgi-bin/sse/grid