太阳能空气加热器使用废旧温钢芯片作为合理的储热材料的实验分析
Harjyoti Das1, Pooja Dutta2, Partha Pratim Dutta2
1Department of Mechanical Engineering, School of Engineering, Tezpur University, Tezpur, India. sdharjyotidas@gmail.com.
Environmental science and pollution research international
|November 3, 2024
概括
在太阳能空气加热器 (SAH) 中添加分离器和废旧温钢芯片可以显著提高热效率,并在日落后延长热传递. 这种创新方法提高了太阳能利用率,并提供了具有成本效益的供暖解决方案.
科学领域:
- 可再生能源工程可再生能源工程
- 热科学 热科学 热科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 太阳能空气加热器 (SAH) 对可再生能源至关重要,但它们的实用性受到间歇性的太阳能可用性限制.
- 整合热储材料可以提高SAH性能,特别是在日落后的应用中.
- 废物材料为储存热能提供了一个可持续且具有成本效益的选择.
研究的目的:
- 为了研究太阳能空气加热器的性能提升,使用分隔板和废弃温钢芯片作为合理的储热 (SHS) 材料.
- 在自然对流下比较不同SAH配置的热效率和传热特性.
- 评估改进的SAH设计的经济可行性和回报期.
主要方法:
- 对四种SAH设置进行实验调查:平板 (I),模糊板 (II),平板与SHS (III) 以及模糊板与SHS (IV).
- 在类似的太阳辐射条件下对自然对流传热转移进行比较分析 (556-934 W/m2).
- 测量每个设置的热效率,有用能率,热储容量和储能效率.
主要成果:
- 获得的最大热效率为18.76% (I),22.40% (II),27.21% (III) 和28.22% (IV).
- 设置IV (带SHS的模糊板) 显示了最高的平均有用能率和最长的日落后热空气输送时间 (1小时42分钟).
- 设置IV显示了最高的存储效率 (70.89%) 和最经济的能源成本 (1.39 ₹/kWh),回报期为1年4个月.
结论:
- 作为SHS材料的分离器和温钢芯片的整合显著提高了SAH的热性能,并延长了运行时间.
- 这种方法有效地利用废物材料,有效地收集太阳能和保留热量.
- 改进的SAH设计为太阳能供热应用提供了成本效益高且可持续的解决方案.
