مدلسازی اثر نانوذرات سیلیکا در لایه میانی یک استخر خورشیدی با گرادیان شوری

استخرهای خورشیدی یکی از مناسبترین روشهای جمع آوری و ذخیره انرژی خورشیدی در جهان می باشند. استخر خورشیدی با گرادیان شوری نوعی از استخرهای خورشیدی هستند که از سه لایه آب نمک با دانسیته های متفاوت تشکیل می شوند. در این پژوهش، تاثیر استفاده از نانوذرات سیلیکا با نسبتهای حجمی 1، 2، 5، و 10 درصد در لایه میانی استخر خورشیدی با گرادیان شوری بر روی عملکرد آن در چهار منطقه آب و هوایی در کشور ایران بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که استفاده از ذرات نانو سیلیکا در لایه میانی استخر خورشیدی باعث بهبود راندمان استخر خورشیدی شده و هرچه درصد نانوذرات استفاده شده بیشتر باشد، راندمان لایه پایینی نیز بیشتر خواهد شد. بیشینه افزایش در راندمان لایه پایین معادل %17.86می باشد. همچنین با توجه به تفاوت بیشتر دمای لایه پایین استخر خورشیدی و محیط در منطقه سردسیر کشور، اضافه نمودن نانوذرات سیلیکا در این مناطق باعث بیشترین افزایش دمای لایه پایینی و راندمان خواهد شد.

Numerical investigation on effect of silica nanoparticles on the middle layer of salt gradient solar ponds

Solar pond is the one of the important ways for collecting and storing solar energy in the world. The salinity gradient solar ponds included the three layers of watersalt with different densities. In this study, the effect of the silica nanoparticles in the middle layer of the salt gradient solar pond was investigated for four different solar radiation zones in Iran. The nanoparticles volume concentrations, which were used in this study, were 1, 2, 5 and 10%. The results showed that nanoparticles improved solar pond efficiency and it increased with nanoparticles concentration. The temperature of the lower layer and efficiency of solar pond increased by 10% and 18 %, respectively. The nanoparticles were more efficient at cold zone.