بررسی تجربی شارژ پارافین واکس همراه با نانوذرات در یک مبدل حرارتی دو لوله ای خارج از مرکز برای ذخیره انرژی در یک آبگرمکن خورشیدی

کاربرد سیستم ذخیره انرژی حرارتی با استفاده از گرمای نهان ذوب مواد تغییر فاز دهنده یکی از روش های موثر و کارآمد برای ذخیره انرژی در آبگرمکن های خورشیدی است. این مقاله مربوط به پژوهشی تجربی است که در هفته اول شهریور سال 93در دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول انجام شده است. در این پژوهش ابتدا دو مبدل حرارتی دو لوله ای خارج از مرکز با خروج از مرکزهای متفاوت ساخته شده است و هر کدام به صورت مجزا در مدار یک سیستم آبگرمکن خورشیدی اجباری(پمپی) قرار گرفته اند که این سیستم خود شامل یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت و یک مخزن ذخیره و یک پمپ گردش دهنده آب گرم است. از میان لوله داخلی این مبدل، آبی که توسط کلکتور خورشیدی گرم می شد عبور می کرد در حالی که در پوسته این مبدل پارافین واکس به عنوان ماده تغییر فاز دهنده که به آن نانوذرات اکسید مس برای افزایش ضریب هدایت حرارتی اضافه شده بود قرار داشت. در این مقاله به بررسی تجربی تاثیر نانوذرات اکسید مس و همچنین اثر خارج از مرکز بودن بر فرایند شارژ پارافین واکس به عنوان ماده تغییر فاز دهنده و همچنین ذخیره انرژی در اثر تغییر این دو پارامتر پرداخت شده است. نتایج تجربی نشان داد که در مبدل حرارتی با خروج از مرکز 1اینچ حاوی پارافین واکس با 3درصد نانوذرات، 1 درصد نانوذرات و بدون نانوذرات به ترتیب پارافین واکس در ساعات 16:20 ،15:20 ،14:20به نقطه ذوب رسیده است و مبدل حرارتی با خروج از مرکز 1اینچ در مقایسه با مبدل حرارتی با خروج از مرکز 0/5اینچ که هر دو حاوی پارافین واکس با 3درصد نانوذرات بودند به ترتیب در ساعات 14:20و 15:40به نقطه ذوب پارافین واکس رسیدند. در واقع می توان گفت که با پایین آوردن لوله داخلی مبدل حرارتی و افزودن نانوذرات، می توان فرایند ذوب شدن(شارژ) پارافین واکس و همچنین ذخیره انرژی حرارتی و کارایی مبدل حرارتی را به صورت قابل ملاحظه ای بهبود بخشید.