فهرست مطالب

فصلنامه مهندسی و مدیریت انرژی
سال چهاردهم شماره 1 (پیاپی 50، بهار 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/04/01
  • تعداد عناوین: 8
|
  • غضنفر شاهقلیان* صفحات 2-29

    ریزشبکه یک سیستم تولید و توزیع انرژی الکتریکی است. ریزشبکه ها شامل سیستم های قدرت مختلف اند که هرکدام ظرفیت توان مختلف دارند و نوسانات متفاوتی تولید می کنند. ریزشبکه ها با تولید توان قابل اعتماد و انعطاف پذیر می توانند ایمنی و قابلیت اطمینان الکتریکی شبکه را تضمین کنند و هزینه های انرژی را کاهش دهند. ریزشبکه یک سیستم قدرت کوچک دارای منابع انرژی و بارهای توزیع شده است که در دو حالت متصل به شبکه و جزیره ای می تواند کار کند. کنترل کننده در یک ریزشبکه باید انتقال یکپارچه بین حالت های مختلف عملکرد را فراهم کند. با بررسی مطالعات انجام شده، کاربرد ریزشبکه ها برای پاسخ گویی به تقاضای روبه رشد انرژی و حل مشکلات آلودگی محیط زیست گسترش پیدا کرده است. در این مقاله مروری کوتاه بر اثربخشی ریزشبکه های جریان مستقیم (dc) در سیستم قدرت شده است. ریزشبکه های dc نیازی به همگام سازی فرکانس و مدیریت توان راکتیو ندارند و ازنظر پایداری، انعطاف پذیری و پیچیدگی نسبت به ریزشبکه جریان متناوب (ac) برتری دارند. ولتاژهای منبع متغیرهایی هستند که ریزشبکه dc توان را کنترل می کنند، بنابراین باید به خوبی مدیریت شوند تا تنظیم ولتاژ مطلوب حاصل گردد. تقسیم بندی مختلفی براساس روش های کنترل، ساختار، عملکرد و مولفه های دیگر برای ریزشبکه بیان شده است. این مرور به عنوان یک بستر اولیه برای مطالعه تحقیقاتی در توسعه ریزشبکه های جریان مستقیم براساس کنترل متمرکز و هوشمند می تواند در نظر گرفته شود.

    کلیدواژگان: تولید پراکنده، انرژی تجدیدپذیر، انرژی و محیط زیست، ریزشبکه، سیستم توزیع، کنترل
  • عباس مطلبی، احمد شایان نیا*، مهدی امیر میاندرق، ابراهیم نیک نقش صفحات 30-45
    هدف این پژوهش بهینه سازی سیستم ترکیبی متشکل از پنل های فتوولتائیک خورشیدی و دستگاه دیزل ژنراتور به عنوان 2 متغیر تصمیم مستقل و 5 پاسخ و یا تابع هدف بهینه سازی شامل مصرف برق سیستم، مصرف گاز سیستم، مصرف سوخت دیزل، میزان کاهش آلاینده های زیست محیطی و همچنین بازگشت سرمایه به عنوان متغیرهای وابسته تحقیق اند. برای دستیابی به بهترین طراحی ممکن در نرم افزار ترنسیس از یک روش بهینه سازی استفاده می شود. درضمن برای پیدا کردن بهترین ترکیب فاکتورهای انتخاب شده در سیستم، از روش سطح پاسخ استفاده شده است. هدف اصلی سطح پاسخ، برآورد و پیش بینی تاثیر متغیرهای مستقل بر متغیر وابسته است. پس از پیاده سازی سیستم در نرم افزار ترنسیس و بهینه سازی توسط روش سطح پاسخ نتایج نشان داد که مساحت پنل های فتوولتائیک در حالت بهینه برابر با 11770 متر مربع و توان دیزل ژنراتور بهینه برابر با 984 کیلووات است. همچنین در شرایط بهینه، سیستم بهترین عملکرد را داشته و مطلوبیت ترکیبی برابر با 740/0 است. این عدد نشان می دهد که عملکرد سیستم بهینه و نزدیک به حالت ایدئال یعنی 1 است. ازنظر مصرف انرژی، سیستم بهینه به مصرف کل برق 1026860 کیلووات، کل مصرف گاز 205182 متر مکعب، کل مصرف سوخت دیزل 1338030 لیتر، میزان آلاینده های زیست محیطی 23/3693 کیلوگرم و دوره بازگشت سرمایه 679/1 سال دست پیدا می کند. همچنین استراتژی 1 که شامل خرید مستقیم کل دیماند برق از شبکه و فروش مستقیم کل برق تولیدی سیستم به شبکه است، ازلحاظ اقتصادی به صرفه تر به نظر می رسد. نتایج شبیه سازی نشان داد که سیستم ترکیبی مورد بررسی، یک راهکار مناسب برای تولید همزمان انرژی الکتریکی و حرارتی بوده و قادر به تولید انرژی الکتریکی و حرارتی در طول سال است.
    کلیدواژگان: شبیه سازی، انرژی های تجدید پذیر، بهینه سازی، سیستم های گذری، بهینه سازی چند پاسخی
  • بیتا دستان، مجتبی شیوایی*، محسن قلعه نوئی صفحات 46-59
    امروزه، با توجه به رشد روزافزون تقاضای انرژی الکتریکی و نفوذ بالای منابع انرژی تجدید پذیر، نوسانات فرکانس به عنوان یک چالش اساسی پیش روی بهره برداران سیستم های قدرت قرار دارد. لذا، در این مقاله، با دیدگاهی جدید، مسئله کنترل فرکانس- بار بر اساس شاخص های (1) حداکثر دامنه انحراف فرکانس و (2) انتگرال زمانی قدرمطلق خطا برای یک سیستم قدرت دوناحیه ای به هم پیوسته مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا، سیستم مورد مطالعه از منابع تولیدی حرارتی، گازی، برق آبی و همچنین، منابع تولیدی تجدیدپذیر بادی و خورشیدی تشکیل شده است. در ساختار دوناحیه ای به هم پیوسته پیشنهادی، عوامل غیرخطی شامل باند سکون گاورنر و محدودیت های نرخ تولید در نظر گرفته شده است. برای کنترل فرکانس سیستم مورد مطالعه، از کنترل کننده مرتبه کسری TID به دلیل ساختار ساده و دقت بالا استفاده شده که ضرایب آن توسط الگوریتم ژنتیک بهینه می شوند. بعلاوه، عملکرد کنترل کننده پیشنهادی با کنترل کننده PID از نظر پارامترهای دینامیکی مانند دامنه انحرافات فرکانس، زمان نشست و سرعت رسیدن به پایداری، مقایسه گردیده است. نتایج شبیه سازی ساختار پیشنهادی در محیط MATLAB/SIMULINK بیانگر این است که کنترل کننده TID دامنه انحراف فرکانس را 85/97% و زمان نشست را 77% نسبت به کنترل کننده PID بهبود داده است و بنابراین، برای اهداف کنترل فرکانس تحت شرایط مختلف بهره برداری کارآیی مطلوب تری دارد.
    کلیدواژگان: انتگرال زمانی قدرمطلق خطا، حداکثر دامنه انحراف فرکانس، سیستم قدرت دوناحیه ای به هم پیوسته، کنترل فرکانس- بار، کنترل کننده TID، الگوریتم ژنتیک، منابع تولیدی تجدیدپذیر بادی و خورشیدی
  • شاهین مطاعی ده باغی، سیروس همتی*، وحید عباسی صفحات 60-73
    در این مقاله، یک مبدل DC-DC سه درگاهه جدید معرفی شده است. در طراحی این مبدل سعی بر این بوده که تعداد عناصر کم باشد و دارای درگاه دوطرفه برای اتصال باتری باشد. در صورت حذف منبع اصلی که از نوع تجدیدپذیر است، مبدل ارائه شده قادر است ازطریق باتری بار را تغذیه نماید. همچنین در زمان های کم باری، امکان شارژ باتری ازطریق منبع تجدیدپذیر فراهم شده است. این مبدل می تواند در سه مد عملکردی شامل منبع تجدیدپذیر تنها، باتری تنها و شارژ باتری کار کند. لذا با برنامه ریزی صحیح، امکان تغذیه بار به صورت بلندمدت ممکن می شود. یک نمونه از مبدل پیشنهادی برای تایید نتایج طراحی ساخته شده و پاسخ دینامیکی آن به تغییرات ولتاژ ورودی و بار خروجی در هر سه مد عملکردی در آزمایشگاه ثبت شده است. نتایج به دست آمده در آزمایشگاه نشان دهنده صحت طراحی مبدل و کنترل کننده آن است. مبدل طراحی شده که هزینه ساخت بسیار پایینی دارد، می تواند در حضور یک منبع تجدیدپذیر (مثلا پنل خورشیدی) به همراه یک باتری با ظرفیت مناسب، بار مورد نظر را به صورت بلندمدت تغذیه کند.
    کلیدواژگان: مبدل DC-DC، مبدل چند درگاهه، درگاه دو طرفه، مد باتری تنها، مد شارژ باتری
  • سعید کاردان حلوائی، توحید غنی زاده بلندی*، وحید تلاوت صفحات 74-89
    شبکه های انتقال همیشه مستعد خطاهای مختلف اتصال کوتاه در خطوط خود هستند. مکان یابی سریع خطا با دقت مناسب برای بهبود قابلیت اطمینان سیستم با کاهش زمان خاموشی و بازیابی سرویس مورد نیاز است. این مسئله از زمان ظهور فناوری های اندازه گیری و ارتباطی ناحیه گسترده جالب تر شده است. وابستگی به پارامتر خط حفاظت شونده، عدم دقت در خطاهای با مقاومت و زمان بر بودن تشخیص ناحیه خطا و خط معیوب ازجمله معایب اصلی روش های موجود است. این مقاله یک الگوریتم جدید مکان یابی یکپارچه و ناحیه گسترده خطا را مبتنی بر امپدانس-دیفرانسیل محاسبه شده از فازورهای ولتاژ و جریان تجمیع شده از دو پایانه خطا انتقال را ارائه می دهد. ابتدا خط مشکوک به خطا با استفاده از دیفرانسیل زاویه فاز جریان توالی مثبت محاسبه شده در دو پایانه هر خط شناسایی می شود و سپس مکان خطا با دقت مناسب با استفاده از روش امپدانس-دیفرانسیل به دست می آید. این روش برای انواع مختلف خطا، مکان های متنوع وقوع خطا و مقاومت خطا مورد آزمایش قرار می گیرد. به دست آوردن سریع ناحیه وقوع خطا، خط معیوب و فاصله وقوع خطا از شین ابتدای خط با استفاده از روش مبتنی بر امپدانس دیفرانسیل به دست آمده از اندازه گیری های سنکرون دو طرف خط از خروجی مهم این مقاله است.
    کلیدواژگان: مکان یابی ناحیه گسترده خطا، امپدانس دیفرانسیل، مقاومت خطا، حفاظت خط انتقال، داده های فازورسنکرون
  • زهراسادات هاشمی نسب، اسماعیل مزروعی نصرآبادی*، زهرا صادقی آرانی صفحات 90-107
    در سال های اخیر، اینترنت اشیا که از فناوری های مهم صنعت نسل چهار محسوب می شود، به یکی از موضوعات مهم در زمینه های صنعتی و دانشگاهی تبدیل شده است. ترغیب صنایع برای حرکت هرچه سریع تر به سمت استفاده از این فناوری به دلیل مزایای آن از اهمیت بالایی برخوردار است. صنعت نفت و گاز و برق، از صنایع مهم هر کشور محسوب می شود. تحول این صنعت مزایای زیادی برای بخش های مختلف ازجمله اقتصاد داشته و ضروری است سریع تر در مسیر پیاده سازی اینترنت اشیا حرکت کند. بررسی ها نشانگر روند آهسته صنعت نفت و گاز و برق ایران در به کارگیری اینترنت اشیا بوده و ازآنجاکه این فناوری امکان ایجاد تغییرات مهم و نوآورانه را در این صنعت فراهم می کند، لازم است رانه ها شناسایی و مدل سازی شوند. تحقیق حاضر با هدف شناسایی و مدل سازی رانه های پیاده سازی اینترنت اشیا در زنجیره تامین صنعت نفت و گاز و برق ایران در دو مرحله انجام شده است. در مرحله اول، با مرور ادبیات رانه ها شناسایی و با روش دلفی، مورد بررسی قرار گرفتند. در مرحله دوم، مدل رانه ها با روش مدل سازی ساختاری تفسیری فراگیر فازی ارائه شد. نتایج 75 رانه در 14 دسته کلی را نشان می دهد که «مقررات دولتی» بنیادی ترین رانه در زنجیره تامین صنعت نفت و گاز و برق ایران است.
    کلیدواژگان: اینترنت اشیاء، صنعت نفت و گاز و برق، زنجیره تامین، رانه، مدل سازی ساختاری تفسیری فراگیر فازی
  • محمد اسدی*، رحیم حسن زاده صفحات 108-121

    تولید صدا توسط توربین های بادی محور عمودی می تواند از محبوبیت آن ها برای به کار بردن در مناطق شهری و مسکونی کم کند. به منظور کاهش سطح صدای تولیدشده، در این مقاله، رفتار آکوستیکی روتور ترکیبی با کمک دینامیک سیالات محاسباتی ((CFD) Computational Fluid Dynamics) مطالعه شده است. در ساختار روتور مورد بررسی، از پره های نوع متعارف ساونیوس به عنوان روتور داخلی استفاده شده که با زاویه صفر درجه به روتور خارجی متصل شده است. برای اطمینان از مدل سازی، اعتبارسنجی نتایج و تاثیر گام زمانی بر داده های خروجی صورت گرفته است. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر نسبت سرعت نوک و سرعت آزاد باد بر میزان سطح صدای تولیدشده است. نتایج نشان دادند که سطح صدای تولیدشده رابطه مستقیم با نسبت سرعت نوک و سرعت آزاد باد دارد، به این صورت که کمترین سطح فشار صوت در نسبت سرعت نوک 5/1 و سرعت آزاد باد 5 متر بر ثانیه توسط دریافت کننده R4 گزارش شده و مقدار آن برابر 64/7 دسیبل است. همچنین با دور شدن از روتور سطح صدای تولیدشده کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: توربین بادی ترکیبی، پره های داریوس، پره های ساونیوس، آکوستیک، سطح فشار صوت، فشار آکوستیک
  • محمد سپهری راد، علیرضا آقایی*، محمدمهدی نجفی زاده، علی حسنی جوشقانی صفحات 122-141

    خورشید یک منبع تجدیدپذیر است که به کاهش انتشار دی اکسید کربن کمک کرده و تاثیر صنایع را بر آلودگی طبیعت کم می کند. در مطالعه حاضر با روش عددی و با کمک روش حجم محدود به بررسی تاثیرات استفاده از مولد گردابه در حالت های مختلف هندسی در لوله جاذب کلکتور خورشیدی سهموی پرداخته شد. همچنین نانوسیال هیبریدی آب/اکسید آهن-نانولوله کربنی با در نظر گرفتن مدل دوفازی در اعداد رینولدز 24000 تا 96000 به عنوان سیال انتقال حرارت مورد استفاده قرار گرفت. مولدهای گردابه با چهار حالت هندسی Case A، Case B، Case C و Case D مدل سازی شده و تاثیر آن ها بر پارامترهای مختلف در خروجی کلکتور خورشیدی سهموی بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان داد به کار گیری مولد گردابه ها باعث بالا رفتن ضریب انتقال حرارت و درنتیجه افزایش بازده حرارتی در کلکتور خورشیدی سهموی شد. افزایش نسبت پیچش مولد گردابه میزان اثربخشی و بازده انرژی را در کلکتور خورشیدی سهموی افزایش داد. مطلوب ترین میزان بازده انرژی در عدد رینولدز 96000 و هنگام استفاده از مولد گردابه با شکل هندسی Case D رخ داد. مطلوب ترین میزان بازده اگزرژی در عدد رینولدز 48000 و هنگام استفاده از مولد گردابه با شکل هندسی Case D بود. بیشترین میزان افزایش عملکرد حرارتی به میزان 03/65 درصد نسبت به زمانی که کلکتور خورشیدی سهموی ساده بود، افزایش پیدا کرد.

    کلیدواژگان: کلکتور خورشیدی سهموی، مولد گردابه، جریان دوفازی، نانو سیال هیبریدی، بازده اگزرژی، بازده انرژی
|
  • Ghazanfar Shahgholian * Pages 2-29

    Microgrid is a system of generating and distributing electrical energy. Microgrids include various power systems, each of which has different power capacity and produces different oscillations. By producing reliable and flexible power, microgrids can ensure the safety and electrical reliability of the network and reduce energy costs. A microgrid is a small power system with distributed energy sources and loads, which can work in two modes connected to the grid and island. The controller in a microgrid must provide a seamless transition between different modes of operation. By reviewing the studies, the application of microgrids has expanded to respond to the growing energy demand and solve environmental pollution problems. In this paper, a brief overview of the effectiveness of direct current microgrids in the power system has been provided. Direct current microgrids do not need frequency synchronization and reactive power management, and in terms of stability, flexibility, and complexity, they are superior to alternating current microgrids. The source voltages are the variables that control the direct current microgrid power, so they must be well managed to achieve the desired voltage regulation. Various classifications have been stated for microgrids based on control methods, structures, performance, and other parameters. This review can be considered as an initial platform for research study in the development of direct current microgrids based on centralized and intelligent control.

    Keywords: Distributed Generation, Renewable Energy, Energy, Environment, Microgrid, Distribution System, Control
  • Abbas Motallebi, Ahmad Shayanniya *, Mahdi Amirmiandaragh, Ebrahim Niknaghsh Pages 30-45
    The aim of this research is to optimize the combined system consisting of solar photovoltaic panels and a diesel generator as two independent decision variables and five responses or the optimization objective function, including system electricity consumption, system gas consumption, diesel fuel consumption, the amount of bio-pollutants reduction. The environment and the return on investment are dependent variables of this research; an optimization method is used to achieve the best possible design in Transis software, and the response level method is used to find the best combination of selected factors in the system. The main purpose of the response surface is to estimate and predict the effect of independent variables on the dependent variable after implementing the system in Transis software and optimizing by the response surface method. The results showed that the area of photovoltaic panels in the optimal state is equal to 11770 square meters and the optimal diesel generator power is equal to 984 kW. Also, in optimal conditions, the system has the best performance, and the combined utility is equal to 0.740, which indicates that the performance of the optimal system is close to the ideal state, i.e., one. In terms of energy consumption, the optimal system achieves a total electricity consumption of 1026860 kilowatts, a total gas consumption of 205182 cubic meters, a total diesel fuel consumption of 1338030 liters, an amount of environmental pollutants of 3693.23 kilograms, and an investment return period of 1.679 years. Also, strategy one, which includes the direct purchase of the total electricity demand from the grid and the direct sale of the total electricity produced by the system to the grid, seems to be economically more economical. The results of the simulation showed that the investigated combined system is a suitable solution to simultaneous energy production. It is electric and thermal, and it is capable of producing electric and thermal energy throughout the year.
    Keywords: Simulation, Renewable Energies, Optimization, Transient Systems, Multi-Response Optimization
  • Bita Dastan, Mojtaba Shivaie *, Mohsen Ghalehnoie Pages 46-59
    Nowadays, with an increasing demand for electrical energy and the high penetration of renewable energy sources, frequency fluctuations pose a significant challenge to power system operators. In this paper, the frequency-load control problem based on the measures of (i) peak overshoot of frequency deviation and (ii) integral of time-weighted absolute error is explored from a new perspective for an interconnected, two-area power system. To this end, the proposed interconnected two-area power system includes thermal, gas, and hydro power generation sources as well as wind and solar renewable energy sources. Additionally, and from a technical perspective, nonlinear factors including dead-band governor and generation rate constraints are also taken into account for the newly developed interconnected two-area power system. To control the frequency, a fractional-order TID controller is widely employed due to its simple structure and high accuracy, the coefficients of which were optimized by a well-adjusted genetic algorithm. For comparison purposes, the performance of the suggested TID controller is compared with a PID controller in terms of dynamic parameters such as frequency deviation range, settling time, and stability speed. Simulation of the proposed interconnected two-area power system in the MATLAB/SIMULINK environment indicates that under various operating conditions the proposed TID controller exhibits better effectiveness and efficiency compared with the PID controller in terms of improving dynamic parameters.
    Keywords: Integral Of The Absolute Time Error, Maximum Frequency Deviation Range, Interconnected Two-Area Power System, Frequency-Load Control, TID Controller, Genetic Algorithm, Wind, Solar Renewable Energy Sources
  • Shahin Mataei Dehbaghi, Siroos Hemmati *, Vahid Abbasi Pages 60-73
    In this paper, a new three-port DC-DC converter is introduced. The designed converter benefits from a small number of elements, and it has a bidirectional port for the battery. This converter can operate in three different operating modes including renewable source-alone mode, battery-alone mode, and battery-charging mode. A prototype of the proposed converter was built and tested in the laboratory. Its dynamic responses to the changes in the input voltage and output load in all three operation modes verified the accuracy of the designed converter.
    Keywords: Dc-Dc Converter, Multiport Converter, Bidirectional Port, Battery Alone Mode, Battery Charging Mode
  • Saeed Kardan Halvaie, Tohid Ghanizadeh Bolandi *, Vahid Talavat Pages 74-89
    Transmission networks are always prone to various short-circuit faults in their lines. Fast and accurate fault location is required to improve system reliability by reducing downtime and restoring service. This issue has become more interesting since the advent of wide area communication and measurement technologies. Dependence on the parameter of the protected line, inaccuracy in resistance faults and time-consuming detection of the fault area, and faulty line are among the main disadvantages of the existing methods. This article presents a new integrated fault location algorithm based on differential-impedance calculated from voltage and current phasors collected from two transmission fault terminals. First, the suspected fault line was identified using the differential of the phase angle of the positive sequence current calculated at the two terminals of each line. Then, the exact location of the fault was obtained using the impedance-differential technique. This technique was tested for different types of faults, various locations of fault and fault resistance. The important output of this article is the rapid detection of the fault area, the faulty line, and fault location using a technique based on differential impedance obtained from synchronous measurements on both sides of the line.
    Keywords: Wide Area Fault Location, Differential Impedance, Fault Resistance, Transmission Line Protection, Synchrophasor Data
  • Zahrasadat Hasheminasab, Esmaeil Mazroui Nasrabadi *, Zahra Sadeqi Arani Pages 90-107
    In recent years, the Internet of Things (IoT) has emerged as a significant technology in the industrial and academic sectors, particularly in the context of the fourth-generation industry. Encouraging industries, including oil, gas, and electric power sectors to adopt IoT technology expeditiously is crucial due to its numerous advantages. This article focuses on the oil and gas and electric power industry, which is a vital sector in any country, and emphasizes the need for the accelerated implementation of IoT to unlock its potential benefits. Despite the potential of IoT to achieve important and innovative changes in oil, gas, and electric power industries, surveys indicate a slow adoption trend in Iran. Thus, this research aims to identify and model the drivers that influence the implementation of IoT in Iran's oil, gas, and electric power industry supply chain. The research consists of two stages: the identification of drivers through literature review and assessment using the Delphi method and the presentation of a model of drivers using fuzzy total interpretive structural modeling. The results, comprising 75 drivers categorized into 14 general categories, highlight "government regulations" as the most fundamental driver in Iran's oil, gas, and electric power industry supply chain.
    Keywords: Internet Of Things (Iot), Oil, Gas, Electric Power Industry, Supply Chain, Driver, Fuzzy Total Interpretive Structural Modeling
  • Mohammad Asadi *, Rahim Hassanzadeh Pages 108-121

    Sound produced by vertical axis wind turbines can reduce their popularity for use in urban and residential areas. In order to reduce the produced sound level the acoustic behavior of hybrid rotor is studied in this research with the help of Computational Fluid Dynamics (CFD). In the investigated rotor structure, conventional-type blades were used as the inner rotor, which was connected to the outer rotor at a zero-degree angle. To ensure the modeling, the validation of the results and the measuring of effect of the time step on the output data were undertaken. The purpose of this research was to investigate the effect of a tip speed ratio and free wind speed on the level of sound produced. The results showed that the sound level produced had a direct relationship with a tip speed ratio and the free wind speed in such a way that the lowest sound pressure level in a tip speed ratio of 1.5 and the free wind speed of 5 m/s was reported by the R4 receiver.  Its value was equal to 7.64 dB. Also, by moving away from the rotor, the produced sound level decreasesd.

    Keywords: Vertical Axis Wind Turbine, Darrieus Blades, Savonius Blades, Acoustic, Sound Pressure Level, Acoustic Pressure
  • Mohammad Sepehrirad, Alireza Aghaei *, Mohammadmahdi Najafizadeh, Ali Hassani Joshaghani Pages 122-141

    The sun is a renewable resource that helps reduce carbon dioxide emissions and reduces the impact of industries on nature pollution. In the present study, the effects of using the vortex generator in different geometrical states in the absorber tube of the parabolic solar collector were investigated using the numerical method and with the help of the finite volume method. Vortex generators were modeled with four geometric states, Case A, Case B, Case C, and Case D, and their effect on different parameters in the output of parabolic solar collector was investigated. According to the results, using the vortex generator increased the heat transfer coefficient and the thermal efficiency of the parabolic solar collector. The maximum increase in thermal performance increased by 65.03% compared to when the parabolic solar czollector was a simple.

    Keywords: Parabolic Solar Collector, Vortex Generator, Two-Phase Flow, Hybrid Nanofluid, Exergy Efficiency, Energy Efficiency