شبیه‌سازی عددی هواگرمکن خورشیدی صفحه تخت با تاثیر جاذب بهینه و شیشه دوجداره

با توجه به پایین بودن راندمان در این هواگرم کن‌ها می‌توان از روش‌هایی مانند استفاده از سطوح گسترش‌یافته روی جاذب، استفاده از شیشه ضخیم‌تر، استفاده از محیط متخلخل و تغییرات هندسی روی صفحه جاذب (موج‌دار کردن صفحه جاذب با الگوهای مختلف) استفاده کرد. در این پژوهش عددی سعی بر این است که تغییرات هندسی ایجادشده بر روی هواگرمکن خورشیدی با روش دینامیک سیالات محاسباتی بررسی شود و نتیجه آن با پژوهش‌های انجام‌شده مقایسه و حالت بهینه انتخاب گردد. با افزودن تعدادی بافل به هواگرمکن، دمای خروجی و در نتیجه بازده کلی هواگرمکن افزایش یافت که بیشترین میزان بازده کلی، مربوط به وجود سه بافل در هواگرمکن بود که بازدهی حدود 82 درصد حاصل شد. بهینه سازی تغییر فاصله هوایی (ضخامت) و شیشه تک و دوجداره بررسی شد. نتایج نشان میدهد که بهینه‌ترین ضخامت برای هواگرمکن خورشیدی صفحه تخت، ضخامت حدود 15 الی 18 سانتی‌متر می باشد. بازده حرارتی شیشه دوجداره 20 درصد از حالت تک جداره بیشتر است.

numerical simulation of flat plate solar air heater with optimal absorber effect and double glazed glass

one of the most important disadvantages of solar air heaters is their low thermal performance. the use of porous plates, double-glazed glass, and geometric changes to the absorber plate is methods for improving the heat transfer and thermal performance of solar air heaters. in this numerical study, an attempt is made to investigate the geometric changes made to the solar air heater using the computational fluid dynamics method, and the results are compared with previous research and the optimal state is selected. the maximum thermal efficiency of 82% is related to the presence of three baffles in the solar air heater. the most optimal thickness for the flat plate solar air heater is about 15 to 18 cm thick. the thermal efficiency of double-glazed glass is 20% higher than that of single-glazed glass. increasing the number of baffles by more than 3 leads to an increase in pressure drop.