بررسی تجربی یک استخر خورشیدی گرادیان نمکی کوچک در شهرکرد

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی ‌گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم دانشگاه شهرکرد

2 گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم دانشگاه شهرکرد

چکیده

چکیده
انرژی خورشیدی وسیعترین منبع انرژی پاک در جهان است و در اکثر مناطق قابل‌دسترسی است. انرژی خورشیدی از جمله انرژی‌های رقیق و متناوب است که برای استفاده نیاز به­جمع‌آوری دارد. یک نمونه از جمع­کننده‌های انرژی خورشیدی، استخرهای خورشیدی‌اند که انرژی خورشید را توسط آب‌نمک با دانسیته بالا جمع‌آوری و ذخیره می‌کنند. رایج‌ترین نوع استخرهای خورشیدی، استخرهای گرادیان نمکی هستند که از یک‌لایه گرادیانی برای جلوگیری از هدر رفت انرژی استفاده می‌کنند.در این تحقیق، یک استخر گرادیان نمکی کوچک به‌صورت استوانه‌ای با قطر 65 سانتی­متر و ارتفاع کلی 85 سانتی­مترساخته شد و به­ مدت 10 هفته مورد بررسی قرار گرفت. استخر به‌صورت گرادیانی با سه لایه‌ مجزا ساخته و به‌طور کامل عایق‌بندی شد. بعد از ساخت استخر، دانسیته لایه‌ها بر اثر اختلاط مقداری با دانسیته طراحی‌شده تفاوت پیدا کرد؛ اما پس از یک هفته دانسیته استخر به‌صورت نسبی به­پایداری رسید و ساختار لایه‌ای خود را تا پایان دوره آزمایش‌ها حفظ کرد. بیشینه دمای ثبت‌شده 7/41 درجه سلسیوس بود. تغییرات افزایش دما برای لایه ذخیره‌سازی بسیار ناچیز بود که پایین بودن دمای  محیط را می‌توان اصلی‌ترین علت آن دانست. دانسیته لایه سطحی در طول دوره آزمایش‌ روزانه در حال افزایش بوده است، اما دانسیته لایه‌ گرادیانی کمترین تغییرات را در بین لایه‌های استخر داشت. همچنین تغییرات دما به­طور میانگین روزانه 37/0 درجه سلسیوس افزایش داشت.
 

کلیدواژه‌ها


افتاری م. 1391. تأمین انرژی فرایند نمک‌زدایی از نفت خام با بهره­گیری از استخر خورشیدی. ماهنامه اکتشاف و تولید. شماره 92.
بی نام. 1395، آمارنامه اطلاعات هواشناسی استان چهار محال و بختیاری. سایت اداره کل هواشناسی استان چهارمحال و بختیاری. موجود در سایت www.chaharmahalmet.ir
بیدختی ع. الف. و محمدنژاد، ع. ر. 1376. پایداری و بازده گرمایی یک استخر خورشیدی کوچک. استقلال. دانشگاه صنعتی اصفهان. شماره 16.
جعفرزاده م. ر. 1387. استخرهای خورشیدی، کاربردهای آن و روش مطالعات مکان‌یابی در ایران. کنفرانس بین‌المللی برق. دانشگاه فردوسی مشهد.
دشتی­مفرد م.، کیهانی  ع. ر.، موسی­زاده ح. و جعفرزاده م. ر. 1391. بررسی تجربی و نظری انتقال گرما و رفتار گرادیانی نمک در یک استخر خورشیدی آزمایشگاهی. گروه ماشین‌های کشاورزی دانشگاه تهران.
دشتی­مفرد م.، کیهانی ع. ر.،  موسی­زاده ح. و جعفرزاده م. ر. 1392. بررسی کاربردی استخر خورشیدی در کشاورزی و امکان‌سنجی استفاده از آن در ایران. هشتمین کنگره ملی مهندسی ماشین‌های کشاورزی و مکانیزاسیون. دانشگاه فردوسی مشهد.
Al-Enezi I. 2012. Salinity Gradient Solar Ponds: Theatrical Modelling and Integration with Desalination. Ph.D. Thesis. Chemical Engineering Faculty of Engineering and Physical Sciences. University of Surrey.
Schober B. 2010.  Membrane stratified solar ponds master programmer of energy systems. Department of Technology and Built Environment University of Gävle. 2-18.
Tabor H.  and Weinberger Z. 1981. Non-convecting solar ponds. Solar Energy Handbook. Krielder & Kreith, McGraw-Hill Book Company. Chapter 10.
Tabor H. 1980. Non-convecting solar ponds.  Phil Trans R Soc Lond. A295:423–33. Reprinted in the book solar energy. Royal Society of London.