تحلیل و بررسی کلکتورهای هوایی خورشیدی برای پنج ماه آخر سال در شهر قائن

Abstract

در این مقاله به بررسی و طراحی یکی از سیستم­های پر­کاربرد انرژی خورشیدی؛ یعنی کلکتورهای هوایی خورشیدی (هواگرمکن) جهت گرمایش فضا پرداخته شده و محاسبات لازم و پارامترهای مؤثر بر بازده و مساحت کلکتورها مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می­دهد افزایش تعداد پوشش­های شیشه­ای و دبی هوای ورودی و ضخامت عایق سبب کاهش مساحت مورد نیاز کلکتور و در نتیجه افزایش راندمان آن می­شود و نیز بیشتر شدن عمق کانال هوا نیاز به مساحت بیشتری از کلکتور برای تأمین بار گرمایشی مورد نیاز دارد که این باعث کاهش راندمان می­گردد. تأثیر تغییرات دمای میانگین هوا با مساحت مورد نیاز رابطة عکس و تغییرات ضریب انتقال حرارت باد رابطة مستقیم دارد.­ در نهایت هم شیب صفحات جاذب به‌عنوان عاملی مؤثر در جذب بیشتر انرژی مورد بررسی قرار گرفته که شیب میانگین 58 درجه مناسب برای منطقة مورد مطالعه تخمین زده شده است. برای ملموس بودن تحقیق حاضر و همچنین مستند بودن آن، منطقه‌ای خاص از کشور، شهر قاین در خراسان جنوبی، با عرض جغرافیایی 33 درجه، یک ساختمان اداری دوطبقه در نظر گرفته شده است. با توجه به در دسترس نبودن تابش کلی رسیده به سطح در این شهر، انرژی تابشی کل به روش HDKR در نرم‌افزار متلب شبیه‌سازی شده است. نتایج حاصل در مقایسه با شهرهایی با عرض جغرافیایی مشابه قابل قبول بوده است. شبیه‌سازی و تحلیل کلکتور هواگرمکن هم با توجه به روابط موجود توسط نرم­افزار متلب انجام شده است.