افزايش بازدهي جذب انرژي خورشيدي با استفاده از نانو سيالات

به گزارش روز چهارشنبه گروه علمي ايرنا از ستاد ويژه توسعه فناوري نانو رياست جمهوري، امروزه با توجه به محدود بودن منابع سوخت فسيلي و از سوي ديگر مشكلات ناشي از احتراق اين نوع سوخت‌ها از جمله انتشار گازهاي گلخانه‌اي و گرمايش روزافزون زمين و پيامدهاي ناشي از آن، توجه و علاقه جوامع بشري در دست‌يابي به انرژي‌هاي تجديد پذير و پاك در حال افزايش است. انرژي خورشيد به‌عنوان يكي از پاك‌ترين انرژي‌هاي موجود، بسيار موردتوجه قرار گرفته است.
دكتر ريحانه لوني پژوهشگر دانشگاه محقق اردبيلي با اشاره به بازده پايين سامانه‌هاي كنوني جذب انرژي خورشيدي هدف از انجام اين طرح را اين‌گونه تبيين كرد: در طرح حاضر به‌منظور افزايش بازدهي جذب انرژي تابشي خورشيد از دو راهكار، كاربرد دريافت كننده‌هاي حفره‌اي و كاربرد نانوسيال به عنوان سيال عامل سيستم متمركز كننده بشقابي خورشيدي، به‌صورت هم‌زمان استفاده شده است. در اين راستا، سامانه‌اي متشكل از گردآورنده بشقابي و دريافت كننده حفره‌اي استوانه‌اي حاوي نانوسيال طراحي و ساخته شد و كارايي آن در جذب انرژي خورشيدي مورد بررسي قرار گرفت.
استفاده از سيستم طراحي شده در اين طرح به‌عنوان سامانه جاذب انرژي خورشيد موجب كاهش تلفات انرژي خورشيدي در هنگام جذب شده و بازده تبديل انرژي افزايش خواهد يافت.
به گفته اين محقق، نانوسيالات به دليل هدايت حرارتي بالايشان قادرند انرژي حرارتي جذب شده از خورشيد را با كمترين تلفات منتقل كنند. ازاين‌رو در طرح حاضر ازاين‌گونه نانومواد جهت بهبود كارايي سامانه‌هاي جاذب انرژي خورشيد استفاده شده است.
در طرح حاضر به‌منظور افزايش ميزان بازدهي سامانه جاذب انرژي خورشيد، از دريافت كننده حفره‌اي استوانه‌اي در متمركز كننده بشقابي استفاده شده است كه نانوسيال كربن/روغن حرارتي به منظور جذب انرژي خورشيدي درون دريافت كننده حركت كرده و انرژي خورشيدي را جذب كرده و به انرژي حرارتي تبديل مي‌كنند. كاربرد دريافت كننده حفره‌اي موجب مي‌شود حرارت جذب‌شده را با كمترين تلفات منتقل كند.
بر اساس نتايج آزمون‌هاي انجام‌شده مي‌توان اذعان كرد بازده جذب اين سامانه با كاربرد نانوسيال كربن/روغن حرارتي نسبت به بازده جذب براي سامانه‌ با كاربرد روغن خالص به ميزان 13.12 درصد بالاتر است.
شايان‌ذكر است از اين طرح يك اختراع با عنوان « ساخت و ارزيابي دريافت كننده‌هاي حفره‌اي در متمركز كننده بشقابي خورشيدي، جهت توليد توان با كاربرد نانوسيال هاي مختلف » و با شماره 94671 به ثبت رسيده است.
اين تحقيقات حاصل تلاش‌هاي دكتر ريحانه لوني- دانش‌آموخته مقطع دكتري دانشگاه محقق اردبيلي و دكتر عزت اله عسكري اصلي ارده- عضو هيأت علمي اين دانشگاه و دكتر برات قباديان- عضو هيأت علمي دانشگاه تربيت مدرس و دكتر عليبخش كساييان- عضو هيأت علمي دانشگاه تهران است. بخشي از نتايج اين طرح پژوهشي در مجله‌ Energy Conversion and Management با ضريب تأثير 6.377 (جلد 165، سال 2018، صفحات 593 تا 601) به چاپ رسيده است.
علمي**1023**1440