مقایسه انرژی و اکسرژی یک گردآورنده خورشیدی صفحه تخت با استفاده از نانوسیال آب، آلومنیوم اکسید و نانو سیال کوپر اکسید

عملکرد گردآورنده خورشیدی صفحه تخت با استفاده از آب، نانوسیال و نانوسیال بعنوان سیال عامل مورد بررسی قرار گرفت. بازده انرژی، تولید آنتروپی، تخریب اکسرژی و بازده اگزرژی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. گردآورنده صفحه تخت بالاترین بازده را در زمانی نشان داد که استفاده از نانوسیال آلومنیوم اکسید به عنوان سیال عامل (۲۱.۹ % بیشتر از بازده زمانی که از آب استفاده می‌شد)استفاده می‌شد. تولید آنتروپی بیش‌ترین مقدار برای آب و پایین‌ترین بازده برای نانوسیال ۱ % حجمی آلومنیوم اکسید بود. بازده اکسرژی گردآورنده خورشیدی با استفاده از نانوسیال های ۱.۰ درصد و ۰.۵ درصد حجمی – کوپر اکسید به ترتیب با ۵۶.۹ درصد و ۴۹.۶ درصد بهبود یافته‌است. بالاترین بازده اگزرژی گردآورنده خورشیدی با بازده ۱ % حجمی نانوسیال به دست آمد. نتایج تجربی نشان داد که استفاده از آلومنیوم اکسید و کوپر اکسید نانوسیال در گردآورنده صفحه مسطح می‌تواند بازده حرارتی را در مقایسه با استفاده از آب بهبود بخشد و حداکثر عملکرد گردآورنده صفحه تخت با استفاده از نانوسیال ۱ درصد حجمی آلومنیوم اکسید به دست آمد.

Highlights•The performance of a flat-plate solar collector with water, Al2O3 and CuO nanofluids was investigated.•Thermal efficiency of solar collector using Al2O3 and CuO nanofluids increased by 21% and 16%.•For 1.0 vol%-Al2O3 and 0.5 vol%-CuO nanofluid, exergy efficiency was improved by 56.9% and 49.6%.AbstractThe performance of a flat-plate solar collector was investigated by using water, Al2O3 nanofluid, and CuO nanofluid as the working fluids. The energy efficiency, entropy generation, exergy destruction, and exergy efficiency were analyzed and compared. The flat-plate solar collector exhibited the highest efficiency when the Al2O3 nanofluid was used as the working fluid (21.9% higher than the efficiency when water was used). The entropy generation was the highest for water and the lowest for 1.0 vol%-Al2O3 nanofluid. The exergy efficiency of the solar collector using 1.0 vol%-Al2O3 and 0.5 vol%-CuO nanofluid was improved by 56.9% and 49.6%, respectively, compared with that for wa