دانشكده مهندسي

گروه مهندسي مکانیک

 

 جلسه دفاعیه پایان نامه جهت دريافت درجه كارشناسي ارشد در رشته مهندسي مکانیک

عنوان:

بهينه سازي كلكتورهاي خورشيدي صفحه تخت با توجه به پارامترهاي مختلف در جذب انرژي خورشيدي و آناليز اگزرژي كلكتورهاي خورشيدي صفحه تخت.

استاد راهنما:

دكتر ابولقاسم مکانیک

 

اساتید داور:

دکتر حبیب الله سایه‌وند

دکتر محمد سعید عقیقی

 

 

نگارش:

احمد حبیبی

 

زمان: یکشنبه 18 بهمن ماه 94 ، ساعت10 تا 12

مکان: سمینار 2 دپارتمان عمران

چکیده:  

      یکی از  تجهیزاتی که در جذب انرژی خورشیدی مورد استفاده قرار می‌گیرد، کلکتورهای خورشیدی می‌باشد.  این کلکتورها بر حسب نوع استفاده متفاوت هستند. از کلکتورهای صفحه تخت خورشید برای گرمایش ساختمانها و تامین آب گرم ساختمانها استفاده می‌شود. اهدافی که در این پروژه  مورد بررسی قرار گرفته اندعبارت اند از: بهینه سازی راندمان حرارتی کلکتورهای صفحه تخت با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک و تحلیل اگزرژی کلکتورهای صفحه تخت

      کلکتورهای خورشیدی به دو صورت متحرک و ثابت نصب می‌شوند. در حالت ثابت میزان تابش ورودی به سطح به مراتب از حالت متحرک کمتر است. در حالت متحرک تابش خورشید همواره بر سطح کلکتور عمود می‌باشد در نتیجه تابش جذب شده توسط کلکتور در این حالت بیشتر است. راندمان حرارتی کلکتورهای صفحه تخت با استفاده از معادلات حاکم به دست آورده شده اند. راندمان حرارتی کلکتور به عوامل و پارامترهای گوناگونی وابستگی دارد که عبارت اند از میزان تابش خورشید، زاویه کلکتور، ضخامت و جنس عایق، جنس و رنگ شیشه، جنس صفحه جاذب و ضخامت صفحه جاذب. روش بهینه سازی در این پژوهش الگوريتم ژنتيك می‌باشد. يك كاربرد متداول الگوريتم ژنتيك، استفاده از آن بعنوان تابع بهينه‏كننده است.

      در  نتایج بدست آمده راندمان حرارتی بهینه و راندمان اگزرژی در حالت متحرک و ثابت مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج نشان می‌دهند که استفاده از روش ردیاب خورشیدی باعث افزایش میزان تابش ورودی و در نتیجه افزایش راندمان حرارتی و کاهش راندمان اگزرژی می‌شود. با توجه به نتایج بدست آمده استفاده از پوشش شیشه‌ای دو لایه باعث افزایش راندمان حرارتی می‌شود اما بر روی راندمان اگزرژی تاثیر نمی‌گذارد. بر خلاف پژوهش‌های انجام شده در این پروژه هشت پارامتر به عنوان متغیر اصلی انتخاب شده است. با توجه به نتایج بهینه سازی، ضریب عبور شیشه و ضریب جذب صفحه جاذب بیشترین تاثیر را بر روی راندمان حرارتی می‌گذارد. افزایش سرعت باد نیز باعث افزایش اندک راندمان حرارتی می‌شود ولی بر روی راندمان اگزرژی تاثیری نمی‌گذارد.

Abstract:

One of the equipment that is used to absorb solar energy is solar collector. These type of  collectors are different depending on the type of usage. Flat plate solar collectors are used to heat and supply hot water for buildings. In this project the following objectives has been studied: Optimization of thermal efficiency of flat plate collectors using genetic algorithms and Exergy analysis of flat plate collectors.

Solar collectors are installed, both stationary and motion. In the stationary state, the entry-level radiation is far less than the motion mode. In motion, the sun is always perpendicular to the surface of the collector. As a result, more radiation is absorbed by the collector in this case. Thermal efficiency of flat plate collectors are obtained by the use of governing equations.  A collector thermal efficiency depends on a variety of factors and parameters including the sun, the collector angle, thickness and type of insulation, type and glass color, type of absorber, and absorber thickness. A common application of the genetic algorithm is to use it as an optimizer function.

In the results, the optimized thermal efficiency and exergy efficiency have been studied in stationary and moving modes. Results indicate that using a solar tracker increases the amount of radiation input and the subsequent increase in thermal efficiency as well as a decrease in exergy efficiency. Regarding the results obtained, the use of glass coating layer causes an increase in thermal efficiency but does not affect the exergy efficiency. Contrary to the other researches In this project, eight parameters have been chosen as the main variables. With regard to the optimization results, the transmission coefficient and the glass absorption coefficient of the absorber plate will have the greatest impact on thermal efficiency. Also changes in wind speed causes a slight increase in the thermal efficiency but does not affect the exergy efficiency.

Key Words: Flat plate solar collector, Optimization, Genetic algorithm, Exergy

رزومه

مشخصات فردي :

نام: احمد

نام خانوادگي: حبیبی

نام پدر: علی

 

مشخصات تحصيلي :

مدرك تحصيلي	رشته تحصيلي	گرایش	محل تحصيل	مدت	تحصیل	معدل
كارشناسي	مهندسی مکانیک	حرارت و سیالات	دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهر ری	88	92	48/16
كارشناسي ارشد	مهندسی مکانیک	تبدیل انرژی	دانشگاه بوعلی سینا همدان	92	94	-

 

آشنايي با زبانهاي خارجي :

نام زبان خارجي	ميزان تسلط
	عالي	خوب	متوسط	ضعيف
انگلیسی		*
عربی				*

 

آشنايي با نرم افزار:

عنوان	ميزان تسلط
	عالي	خوب	متوسط	ضعيف
كار با كامپيوتر و سيستم عامل ويندوز		*
تسلط بر word و excell			*
Auto cad			*
Solid work			*
matlab		*
تسلط بر اينترنت		*

سوابق پژوهشی:

1- محاسبه بار گرمایشی استخر و تامین گرمای مورد نیاز آن توسط خورشید و سوخت فسیلی (موضوع پروژه پایان دوره تحصیلی دوره کارشناسی می‌باشد)

2- بهینه سازی کلکتورهای خورشیدی صفحه تخت با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک و تحلیل اگزرژی این کلکتورها (موضوع پایان نامه کارشناسی ارشد می‌باشد(