ارزیابی تجربی نانوسیال حاوی نانوذرات تیتانیوم‌اکساید (tio2) در جذب نور خورشید و تولید بخار

در پژوهش حاضر به بررسی آزمایشگاهی عملکرد نانوسیال حاوی نانوذرات تیتانیوم اکساید (tio2) در تولید بخار پرداخته شده است. برای این منظور از یک شبیه‌ساز نور خورشید دارای لامپ زنون به عنوان منبع تابش و یک پیرانومتر برای تعیین میزان شدت خورشیدی استفاده شد. سپس درصدهای جرمی 0/001، 0/002، 0/004، 0/04، و 0/08% از نانوذرات در سیال پایه آب، تحت شدت نور (kw.m23/5) suns 3/5 مورد ارزیابی قرار گرفت، تا عملکرد تبخیری آن با آب معمولی (h2o) مقایسه شد. در نهایت اثر شدت توان انرژی خورشیدی در تولید بخار بررسی شد. نتایج نشان داد که نانو سیال حاوی نانوذرات tio2 توانایی بهتری در جذب مستقیم انرژی خورشیدی در مقایسه با آب دارد؛ به طوری که بیشترین بازده کل برای نانوسیال و آب در شدت kw.m25/3، به ترتیب77/4%و 54% به دست می‌آید. از طرفی با افزایش غلظت نانوذرات در سیال پایه میزان جذب نور افزایش یافته و نیز افزایش میزان شدت از kw.m21/5 تا kw.m2 3/5 بازده محسوس را افزایش و بازده تبخیری را کاهش می‌دهد.

Experimental Investigation of Nanofluid Based on Titanium Dioxide Nanoparticles in Absorption Sunlight and Steam Generation

In the present research, the steam generation performances of nanofluids containing titanium dioxide have experimentally been examined. For this purpose, a solar simulator with a xenon lamp as the radiation source, and a pyranometer as a light intensity measuring device are used. Then, the water basednanofluids in five nanoparticle mass fractions of 0.001, 0.002, 0.004, 0.04, and 0.08% exposed to the light intensity of 3.5Suns (3.5 kW/m2) were investigated to compare their evaporation performances with water (H2O). Finally, the effects of the solar power intensity on the steam generation were examined. The results showed that the titanium dioxide nanostructures are more efficient to directly absorb the solar energy than the water so that the maximum total evaporation efficiency of 77.4% and 54% were obtained at 3.5 kW.m2 for nanofluid and water, respectively. Furthermore, it was found that light absorption increases as the nanofluid mass fraction increases. Also, increasing the light intensity from 1.5 to 3.5 kW.m2 enhances the thermal efficiency, while it reduces the evaporation efficiency.