双通太阳能空气收集器的热性能增强,使用涂层吸收器,使用来自废茶尘的活性炭
Ravishankar Sathyamurthy1,2, Karrar A Hammoodi3, Saif Ali Kadhim4
1Department of Mechanical Engineering, King Fahd University of Petroleum & Minerals, Dhahran, 31261, Saudi Arabia. r.sathyamurthy@kfupm.edu.sa.
Scientific reports
|July 13, 2025
概括
研究人员开发了一种新的太阳能空气收集器 (SAC),使用废茶粉中的活性碳纳米粒子. 与传统的黑色涂料相比,这种可持续涂料显著提高了热效率和太阳能吸收,提供了更绿色的能源解决方案.
科学领域:
- 可再生能源工程可再生能源工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可持续能源 可持续能源
背景情况:
- 随着全球能源需求的不断升级,化石燃料的可持续替代品变得必不可少.
- 可再生能源,特别是太阳能热系统,提供了一个可行的解决方案.
- 提高太阳能吸收效率对于提高性能至关重要.
研究的目的:
- 为了研究双通太阳能空气收集器 (SAC) 的热性能.
- 为了评估从废茶粉中提取的活性碳纳米粒子 (ACNPs) 作为吸收涂层的有效性.
- 为了比较ACNP涂层SAC与传统黑色涂层SAC的性能.
主要方法:
- 制造一个双通的SAC,其吸收板涂有来自废茶尘的ACNP.
- 在不同的空气流速 (0.6,1.2,1.8公斤/分钟) 中对SAC进行实验测试.
- 热参数的比较分析,包括吸收器温度,传热系数,输出空气温度和热效率.
主要成果:
- 与传统的SAC (77.8%) 相比,ACNP涂层的SAC显著提高了热效率 (高达96.2%).
- 不同流速的效率提升幅度从10.05%到19.12%不等.
- ACNP涂层导致出口空气温度和功率效率 (高达6.2%) 的提高.
结论:
- 废茶粉中的活性碳纳米粒子有效地提高了太阳能吸收和热性能.
- 将农业废物转化为先进材料,为太阳能热能提供了一种可持续的方法.
- 开发的ACNP涂层SAC是一个有希望的,高效的,环保的太阳能解决方案.
