تعداد صفحات:93
نوع فايل:word
فهرست مطالب:
چكيده
مقدمه
فصل اول – كليات
هدف
پيشينه تحقيق
روش كار و تحقيق
فصل دوم – كلكتورهاي خورشيدي
كلكتور صفحه تخت
ساختمان كلكتور صفحه تخت
تاثير آب و هوا بر كلكتور صفحه تخت
كلكتورهاي لوله اي خلاء
انواع كلكتورهاي لوله اي خلاء
كلكتورهاي متمركز كننده
اجزاي كلكتورهاي متمركز كننده
انواع كلكتورهاي متمركز كننده
فصل سوم – آبگرمكن هاي خورشيدي
اجزاي اصلي آبگرمكن هاي خورشيدي
كلكتور خورشيدي
مخزن ذخيره آب گرم
آبگرمكن خورشيدي ترموسيفوني
آبگرمكنهاي خورشيدي با سيستم هاي جابجايي اجباري
آبگرمكنهاي خورشيدي يكپارچه
فصل چهارم – آناليز قانون دوم ترموديناميك
انرژي و قانون اول تروديناميك
قانون دوم ترموديناميك
اگزرژي
اتلاف اگزرژي و توليد آنتروپي در فرآيندهاي ترموديناميكي
فصل پنچم – آناليز انرژي و اگزرژي كلكتورهاي خورشيدي
كلكتور صفحه تخت
آناليز انرژي
آناليز اگزرژي
كلكتور لوله‌اي خلاء با لوله حرارتي
تحليل حرارتي
راندمان انرژي
راندمان اگزرژي
فصل ششم – نتيجه‌گيري و پيشنهادات
ارزيابي عملي روابط تئوري
كلكتور صفحه تختف
كلكتور لوله‌اي خلاء با لوله حرارتي
بررسي تاثير تغيير پارامترهاي طراحي بر عملكرد كلكتورها
كلكتور صفحه تخت
كلكتور لوله‌اي خلاء با لوله حرارتي
جمع بندي و پيشنهادات
منابع و ماخذ
فهرست منابع لاتين
سايت هاي اطلاع رساني
چكيده انگليسي
صفحه عنوان انگليسي
فهرست جداول:
مقايسه بين انرژي و اگزرژي
مشخصات كلكتور صفحه تخت مورد استفاده جهت آزمايشات عملي
نتايج آزمايشات عملي كلكتور صفحه تخت
مشخصات كلكتور لوله‌اي خلاء مورد استفاده در آزمايشگاه
نتايج آزمايشات عملي و تئوري كلكتور لوله‌اي خلاء
فهرست نمودار‌ها:
تغييرات راندمان انرژي كلكتور صفحه تخت بر حسب T_i-T_a/I_T در دبي هاي مختلف
تغييرات راندمان اگزرژي كلكتور صفحه تخت بر حسب T_i-T_a/I_T در دبي هاي مختلف
تغييرات راندمان انرژي كلكتور لوله‌اي خلاء بر حسب T_i-T_a/I_T در دبي هاي مختلف
تغييرات راندمان اگزرژي كلكتور لوله‌اي خلاء بر حسب T_i-T_a/I_Tدر دبي هاي مختلف
تغييرات دماي صفحه جاذب بر حسب تغييرات T_i-T_a/I_T و دبي جريان
تغييرات راندمان انرژي كلكتور صفحه تخت بر حسب T_i-T_a/I_T و دبي جريان ورودي به كلكتور
تغييرات راندمان اگزرژي كلكتور صفحه تخت بر حسب T_i-T_a/I_T و دبي جريان ورودي به كلكتور
تغييرات راندمان انرژي و اگزرژي كلكتور را بر حسب تغييرات قطر لوله‌هاي داخلي كلكتور
تغييرات راندمان انرژي كلكتور بر حسب ضخامت عايق پشت كلكتور
تغييرات راندمان اگزرژي كلكتور بر حسب ضخامت عايق پشت كلكتور
تغييرات راندمان اگزرژي كلكتور بر حسب سرعت وزش باد
تغييرات راندمان انرژي كلكتور بر حسب T_i-T_a/I_T، براي سه سيال عامل مختلف
تغييرات راندمان اگزرژي كلكتور بر حسب T_i-T_a/I_T، براي سه سيال عامل مختلف
تغييرات راندمان انرژي كلكتور لوله‌اي خلاء بر حسب T_i-T_a/I_T و دبي جريان ورودي به كلكتور
تغييرات راندمان اگزرژي كلكتور لوله‌اي خلاء بر حسب T_i-T_a/I_T و دبي جريان ورودي به كلكتور
فهرست شكل‌ها:
كلكتور صفحه تخت
كلكتور لوله‌اي خلاء
كلكتور لوله اي خلاء جريان مستقيم
كلكتور لوله اي خلاء با دو لوله‌ي شيشه‌اي
نماي شماتيك كلكتور لوله‌اي خلاء با لوله حرارتي
كلكتور سهموي خطي
كلكتور فرنل
آبگرمكن ترموسيفوني با كلكتور صفحه تخت
آبگرمكن خورشيدي ترموسيفوني حلقه باز
آبگرمكن خورشيدي با سيستم هاي جابجايي اجباري حلقه باز
نماي شماتيك كلكتور صفحه تخت مورد بررسي
لوله حرارتي در حالت افقي
كلكتور لوله‌اي خلاء با لوله حرارتي مورد بررسي
مدل الكتريكي انتقال حرارت در كلكتور لوله خلاء با لوله حرارتي
تجهيزات مورد استفاده در آزمايشگاه انرژي خورشيدي
چكيده:
آبگرمكن هاي خورشيدي پركاربردترين سيستم هاي حرارتي خورشيدي در جهان هستند. اصلي‌ترين بخش آن ها كلكتور خورشيدي است كه انرژي تابشي خورشيد را جذب كرده و به سيال عامل انتقال ميدهد. استفاده از راندمان قانون اول ترموديناميك بعنوان يكي از مهم ترين پارامترها جهت معرفي و مقايسه‌ي سيستم هاي حرارتي از جمله كلكتورهاي خورشيدي بطور متداول مورد استفاده قرار ميگيرد. در حالي كه قانون اول ترموديناميك به تنهايي قادر به بيان عملكرد كمي و كيفي اين سيستم ها نميباشد. در اين تحقيق مدلي تئوري و جامع براي تحليل انرژي (قانون اول ترموديناميك) و اگزرژي (قانون دوم ترموديناميك) كلكتورهاي خورشيدي صفحه تخت و لوله‌اي خلاء با لوله حرارتي ارائه شده كه در آن تاثير مولفه‌هاي طراحي كلكتور روي عملكرد آن قابل بررسي است. پس از ارزيابي و تاييد اين مدل با استفاده از نتايج آزمايشات عملي به بررسي تاثير پارامترهاي طراحي مختلف روي راندمان انرژي و اگزرژي كلكتور پرداخته شده است.
مقدمه:
طبق آمار استخراج شده در سال 2006، %81 انرژي مصرفي در جهان توسط منابع فسيلي تامين ميگردد. با ادامه اين روند علاوه بر مشكلات حاصل از محدوديت اين منابع، شاهد مشكلات زيست محيطي بسياري نيز خواهيم بود. گرم شدن زمين در اثر افزايش گازهاي گلخانه‌اي يكي از مهم ترين اثرات استفاده روز افزون از انرژي هاي فسيلي است. افزايش پنج درصدي غلظت دي اكسيد كربن كه مهم ترين گاز گلخانه‌اي محسوب ميشود، در جو زمين در فاصله سال هاي 1995 تا 2005 نمونه‌اي از خطرات زيست محيطي ناشي از ادامه روند كنوني مصرف سوخت هاي فسيلي است كه موجب روي آوردن بيشتر بشر به استفاده از انرژي هاي پاك و تجديدپذير شده است. بi طوري كه طبق سياست هاي منتشر شده استفاده از انرژي هاي تجديدپذير در فاصله سال هاي 2008 و 2035 سه برابر ميشود. در ميان انواع مختلف انرژي هاي تجديد پذير انرژي خورشيدي به دليل دسترسي آسان و هزينه كاركرد پايين همواره مورد توجه خاصي بوده است. استفاده از اين انرژي در دو مقياس صنعتي (عمدتاً با هدف توليد برق) و خانگي (عمدتاً به منظور توليد حرارت) در چند دهه اخير رشد چشمگيري داشته است. در مناطق با آب و هواي گرم ميتوان تا %75 نياز گرمايش آب را با استفاده از سيستم هاي حرارتي خورشيدي تامين كرد. اين درصد در مناطق با آب و هواي سرد اروپا تا %20 كاهش مي‌يابد. آبگرمكن هاي خورشيدي به دليل قيمت پايين و تكنولوژي ساده‌ترش پركاربردترين سيستم حرارتي خورشيدي در جهان محسوب ميشوند. اصلي‌ترين بخش اين سيستم ها، كلكتور خورشيدي است كه انرژي تابشي خورشيد توسط آن جذب ميگردد. كلكتور خورشيدي نوع خاصي از مبدل است كه انرژي تشعشع خورشيد را به حرارت تبديل ميكند اما از جهات مختلف با مبدل هاي حرارتي تفاوت دارد. در مبدل هاي گرمايي، گرما معمولا از طريق جابجايي يا هدايت به سيال ديگر منتقل ميشود و انتقال گرما از طريق تابش در آن ها بسيار ناچيز است در حالي كه در يك كلكتور خورشيدي، انتقال حرارت از طريق تابش داراي نقشي اساسي است. در سيستم هاي خانگي عموماً از كلكتورهاي صفحه تخت و لوله‌اي خلاء استفاده ميشود. شناخت و ارزيابي دقيق اين كلكتورها ميتواند تاثير زيادي در طراحي بهينه آن ها داشته باشد. عمده تحقيقاتي كه در سال هاي گذشته روي اين كلكتورها صورت گرفته بر پايه‌ي قانون اول ترموديناميك بوده است. اما اين تحليل هيچگونه اطلاعاتي در مورد افت‌ها و بازگشت ناپذيري هاي داخلي نميدهد و به تنهايي نميتواند معيار مناسبي جهت ارزيابي كارايي كلكتورهاي خورشيدي باشد. اين امر لزوم استفاده از تحليل هاي بر پايه قانون دوم ترموديناميك را نشان ميدهد. آناليز اگزرژي واضح ترين تحليل بر پايه قانون دوم ترموديناميك است. كه يكي از مهم ترين مزاياي آن نسبت به قانون اول در نظر گرفتن شرايط محيط است كه تاثير بسياري بر عملكرد سيستم و افزايش يا كاهش مصرف انرژي دارد.
تعداد صفحات:93
نوع فايل:word
فهرست مطالب:
چكيده
مقدمه
فصل اول – كليات
هدف
پيشينه تحقيق
روش كار و تحقيق
فصل دوم – كلكتورهاي خورشيدي
كلكتور صفحه تخت
ساختمان كلكتور صفحه تخت
تاثير آب و هوا بر كلكتور صفحه تخت
كلكتورهاي لوله اي خلاء
انواع كلكتورهاي لوله اي خلاء
كلكتورهاي متمركز كننده
اجزاي كلكتورهاي متمركز كننده
انواع كلكتورهاي متمركز كننده
فصل سوم – آبگرمكن هاي خورشيدي
اجزاي اصلي آبگرمكن هاي خورشيدي
كلكتور خورشيدي
مخزن ذخيره آب گرم
آبگرمكن خورشيدي ترموسيفوني
آبگرمكنهاي خورشيدي با سيستم هاي جابجايي اجباري
آبگرمكنهاي خورشيدي يكپارچه
فصل چهارم – آناليز قانون دوم ترموديناميك
انرژي و قانون اول تروديناميك
قانون دوم ترموديناميك
اگزرژي
اتلاف اگزرژي و توليد آنتروپي در فرآيندهاي ترموديناميكي
فصل پنچم – آناليز انرژي و اگزرژي كلكتورهاي خورشيدي
كلكتور صفحه تخت
آناليز انرژي
آناليز اگزرژي
كلكتور لوله‌اي خلاء با لوله حرارتي
تحليل حرارتي
راندمان انرژي
راندمان اگزرژي
فصل ششم – نتيجه‌گيري و پيشنهادات
ارزيابي عملي روابط تئوري
كلكتور صفحه تختف
كلكتور لوله‌اي خلاء با لوله حرارتي
بررسي تاثير تغيير پارامترهاي طراحي بر عملكرد كلكتورها
كلكتور صفحه تخت
كلكتور لوله‌اي خلاء با لوله حرارتي
جمع بندي و پيشنهادات
منابع و ماخذ
فهرست منابع لاتين
سايت هاي اطلاع رساني
چكيده انگليسي
صفحه عنوان انگليسي
فهرست جداول:
مقايسه بين انرژي و اگزرژي
مشخصات كلكتور صفحه تخت مورد استفاده جهت آزمايشات عملي
نتايج آزمايشات عملي كلكتور صفحه تخت
مشخصات كلكتور لوله‌اي خلاء مورد استفاده در آزمايشگاه
نتايج آزمايشات عملي و تئوري كلكتور لوله‌اي خلاء
فهرست نمودار‌ها:
تغييرات راندمان انرژي كلكتور صفحه تخت بر حسب T_i-T_a/I_T در دبي هاي مختلف
تغييرات راندمان اگزرژي كلكتور صفحه تخت بر حسب T_i-T_a/I_T در دبي هاي مختلف
تغييرات راندمان انرژي كلكتور لوله‌اي خلاء بر حسب T_i-T_a/I_T در دبي هاي مختلف
تغييرات راندمان اگزرژي كلكتور لوله‌اي خلاء بر حسب T_i-T_a/I_Tدر دبي هاي مختلف
تغييرات دماي صفحه جاذب بر حسب تغييرات T_i-T_a/I_T و دبي جريان
تغييرات راندمان انرژي كلكتور صفحه تخت بر حسب T_i-T_a/I_T و دبي جريان ورودي به كلكتور
تغييرات راندمان اگزرژي كلكتور صفحه تخت بر حسب T_i-T_a/I_T و دبي جريان ورودي به كلكتور
تغييرات راندمان انرژي و اگزرژي كلكتور را بر حسب تغييرات قطر لوله‌هاي داخلي كلكتور
تغييرات راندمان انرژي كلكتور بر حسب ضخامت عايق پشت كلكتور
تغييرات راندمان اگزرژي كلكتور بر حسب ضخامت عايق پشت كلكتور
تغييرات راندمان اگزرژي كلكتور بر حسب سرعت وزش باد
تغييرات راندمان انرژي كلكتور بر حسب T_i-T_a/I_T، براي سه سيال عامل مختلف
تغييرات راندمان اگزرژي كلكتور بر حسب T_i-T_a/I_T، براي سه سيال عامل مختلف
تغييرات راندمان انرژي كلكتور لوله‌اي خلاء بر حسب T_i-T_a/I_T و دبي جريان ورودي به كلكتور
تغييرات راندمان اگزرژي كلكتور لوله‌اي خلاء بر حسب T_i-T_a/I_T و دبي جريان ورودي به كلكتور
فهرست شكل‌ها:
كلكتور صفحه تخت
كلكتور لوله‌اي خلاء
كلكتور لوله اي خلاء جريان مستقيم
كلكتور لوله اي خلاء با دو لوله‌ي شيشه‌اي
نماي شماتيك كلكتور لوله‌اي خلاء با لوله حرارتي
كلكتور سهموي خطي
كلكتور فرنل
آبگرمكن ترموسيفوني با كلكتور صفحه تخت
آبگرمكن خورشيدي ترموسيفوني حلقه باز
آبگرمكن خورشيدي با سيستم هاي جابجايي اجباري حلقه باز
نماي شماتيك كلكتور صفحه تخت مورد بررسي
لوله حرارتي در حالت افقي
كلكتور لوله‌اي خلاء با لوله حرارتي مورد بررسي
مدل الكتريكي انتقال حرارت در كلكتور لوله خلاء با لوله حرارتي
تجهيزات مورد استفاده در آزمايشگاه انرژي خورشيدي
چكيده:
آبگرمكن هاي خورشيدي پركاربردترين سيستم هاي حرارتي خورشيدي در جهان هستند. اصلي‌ترين بخش آن ها كلكتور خورشيدي است كه انرژي تابشي خورشيد را جذب كرده و به سيال عامل انتقال ميدهد. استفاده از راندمان قانون اول ترموديناميك بعنوان يكي از مهم ترين پارامترها جهت معرفي و مقايسه‌ي سيستم هاي حرارتي از جمله كلكتورهاي خورشيدي بطور متداول مورد استفاده قرار ميگيرد. در حالي كه قانون اول ترموديناميك به تنهايي قادر به بيان عملكرد كمي و كيفي اين سيستم ها نميباشد. در اين تحقيق مدلي تئوري و جامع براي تحليل انرژي (قانون اول ترموديناميك) و اگزرژي (قانون دوم ترموديناميك) كلكتورهاي خورشيدي صفحه تخت و لوله‌اي خلاء با لوله حرارتي ارائه شده كه در آن تاثير مولفه‌هاي طراحي كلكتور روي عملكرد آن قابل بررسي است. پس از ارزيابي و تاييد اين مدل با استفاده از نتايج آزمايشات عملي به بررسي تاثير پارامترهاي طراحي مختلف روي راندمان انرژي و اگزرژي كلكتور پرداخته شده است.
مقدمه:
طبق آمار استخراج شده در سال 2006، %81 انرژي مصرفي در جهان توسط منابع فسيلي تامين ميگردد. با ادامه اين روند علاوه بر مشكلات حاصل از محدوديت اين منابع، شاهد مشكلات زيست محيطي بسياري نيز خواهيم بود. گرم شدن زمين در اثر افزايش گازهاي گلخانه‌اي يكي از مهم ترين اثرات استفاده روز افزون از انرژي هاي فسيلي است. افزايش پنج درصدي غلظت دي اكسيد كربن كه مهم ترين گاز گلخانه‌اي محسوب ميشود، در جو زمين در فاصله سال هاي 1995 تا 2005 نمونه‌اي از خطرات زيست محيطي ناشي از ادامه روند كنوني مصرف سوخت هاي فسيلي است كه موجب روي آوردن بيشتر بشر به استفاده از انرژي هاي پاك و تجديدپذير شده است. بi طوري كه طبق سياست هاي منتشر شده استفاده از انرژي هاي تجديدپذير در فاصله سال هاي 2008 و 2035 سه برابر ميشود. در ميان انواع مختلف انرژي هاي تجديد پذير انرژي خورشيدي به دليل دسترسي آسان و هزينه كاركرد پايين همواره مورد توجه خاصي بوده است. استفاده از اين انرژي در دو مقياس صنعتي (عمدتاً با هدف توليد برق) و خانگي (عمدتاً به منظور توليد حرارت) در چند دهه اخير رشد چشمگيري داشته است. در مناطق با آب و هواي گرم ميتوان تا %75 نياز گرمايش آب را با استفاده از سيستم هاي حرارتي خورشيدي تامين كرد. اين درصد در مناطق با آب و هواي سرد اروپا تا %20 كاهش مي‌يابد. آبگرمكن هاي خورشيدي به دليل قيمت پايين و تكنولوژي ساده‌ترش پركاربردترين سيستم حرارتي خورشيدي در جهان محسوب ميشوند. اصلي‌ترين بخش اين سيستم ها، كلكتور خورشيدي است كه انرژي تابشي خورشيد توسط آن جذب ميگردد. كلكتور خورشيدي نوع خاصي از مبدل است كه انرژي تشعشع خورشيد را به حرارت تبديل ميكند اما از جهات مختلف با مبدل هاي حرارتي تفاوت دارد. در مبدل هاي گرمايي، گرما معمولا از طريق جابجايي يا هدايت به سيال ديگر منتقل ميشود و انتقال گرما از طريق تابش در آن ها بسيار ناچيز است در حالي كه در يك كلكتور خورشيدي، انتقال حرارت از طريق تابش داراي نقشي اساسي است. در سيستم هاي خانگي عموماً از كلكتورهاي صفحه تخت و لوله‌اي خلاء استفاده ميشود. شناخت و ارزيابي دقيق اين كلكتورها ميتواند تاثير زيادي در طراحي بهينه آن ها داشته باشد. عمده تحقيقاتي كه در سال هاي گذشته روي اين كلكتورها صورت گرفته بر پايه‌ي قانون اول ترموديناميك بوده است. اما اين تحليل هيچگونه اطلاعاتي در مورد افت‌ها و بازگشت ناپذيري هاي داخلي نميدهد و به تنهايي نميتواند معيار مناسبي جهت ارزيابي كارايي كلكتورهاي خورشيدي باشد. اين امر لزوم استفاده از تحليل هاي بر پايه قانون دوم ترموديناميك را نشان ميدهد. آناليز اگزرژي واضح ترين تحليل بر پايه قانون دوم ترموديناميك است. كه يكي از مهم ترين مزاياي آن نسبت به قانون اول در نظر گرفتن شرايط محيط است كه تاثير بسياري بر عملكرد سيستم و افزايش يا كاهش مصرف انرژي دارد.
دانلود پروژه سكته