بازگشت به بانک اطلاعات پایان نامه ها

شماره دانشجویی : 930313136
نام و نام خانوادگي : سیدحسین سیدرضائی
عنوان پایان نامه : استفاده از نوآوری لنز فرنل در کلکتورهای آب گرم کن خورشیدی جهت بهینهسازی عملکرد آن‌ها
دانشكده : دانشکده فنی و مهندسی
گروه تحصيلي : مكانيك
رشته/گرایش تحصيلي : مهندسي مکانيک - تبديل انرژي - کارشناسي ارشد
مقطع تحصيلي : کارشناسی ارشد
استاد راهنما (عضو هیات علمی مرکز) : آرمن آدامیان ,
استاد مشاور (عضو هیات علمی مرکز) : آرش میرعبداله لواسانی ,
چكيده : چکیده در این مطالعه به بررسی استفاده از نوآوری لنز فرنل در آب‌گرم‌کن خورشیدی پرداخته‌شد. مشخصات طراحی چنین سیستمی از طریق الگوریتم ژنتیک بهینه سازی گردید. نوآوری این مطالعه عبارت است از کاربرد لنز فرنل در آب‌گرم‌کن خورشیدی که برای اولین بار طرح شده است. با توجه به در دسترس بودن انرژی خورشیدی در کشور و نیاز کشور به تأمین انرژی، باید تجهیزات بر پایه خورشید در اولویت قرار گیرند. مقادیر بهینه طراحی آب‌گرم‌کن مجهز به لنز فرنل با توجه به مشخصات اقلیمی کشور ایران و به ویژه مشخصات تابش خورشید در شهر تهران تعیین گردید. آب‌گرم‌کن خورشیدی بر اساس قوانین ترمودینامیک و انتقال حرارت مدل‌سازی شد. مشخصات تابش خورشید نیز به کمک معادلات موجود در طول سال و ساعات مختلف روز در محیط متلب مدل‌سازی شد. نتایج مدل درمقایسه با نتایج آینه فرنل اعتبار سنجی گردید. سپس تأثیر اضافه شدن لنز فرنل بر مجموعه آب گرم‌کن بررسی گردید. مشخص شد که این سیستم می‌تواند در شرایط تابش کم که به ویژه در هنگام صبح یا قبل از غروب حاکم است نیز هم‌چنان آب گرم با دمای مورد نیاز جهت مصارف مسکونی را تأمین نماید. در نتیجه می‌تواند ساعات در دسترس بودن آب گرم خورشیدی را افزایش دهد، این مزیت می تواند به عنوان نقطه قوت این ایده مورد نظر قرار گیرد. از طرف دیگر مشخص شد که لنز فرنل با بزرگ‌نمایی بیش از 3 می‌تواند میزان اتلاف را در واحد سطح به حدی بالا ببرد که بازده مجموعه کاهش یابد. از آن‌جا که تنها معیار بهینه‌سازی، بازده آب‌گرم‌کن است، برای یافتن مقادیر بهینه از الگوریتم ژنتیک تک هدفه بهره گرفته شد تا پارامترهایی از قبیل بزرگ‌نمایی لنز فرنل، دبی آب، تعداد جدارهای کلکتور آب گرم‌کن و همین طور زاویه مناسب را برای رسیدن به بهترین بازده حرارتی در طول سال معین کند. میزان بهبود تا 30% قابل دست‌یابی است. به نظر می رسد که با استفاده از لنز فرنل بتوان عملکرد آب گرم‌کن خورشیدی را بهبود بخشید. ایجاد دانش فنی ساخت این قطعه با قیمت مناسب می‌تواند صنعت آب‌گرم‌کن خورشیدی در داخل کشور را با رشد مواجه سازد. مشخص شد که چنین نوآوری می‌تواند بازه عملکردی آب گرم‌کن را در طول روز افزایش دهد و دمای آب گرم مورد نظر را تأمین کند. کلمات کلیدی: لنزفرنل، انرژی خورشیدی، انتقال حرارت
كلمات كليدي : لنزفرنل، انرژی خورشیدی، انتقال حرارت
تاريخ دفاع : 1396-09-01