لوله گرمایی

لوله های گرمایی وسایلی با قابلیت انتقال حرارت بالا هستند با توجه به خصوصیات حرارتی آنها، تحقیقاتی در رابطه با تئوری و ساخت مبدل حرارتی مایع ـ گاز (رادیاتور) با استفاده از لوله های گرمایی صورت گرفته است. مبدل حرارتی ساخته شده از 18 عدد ترموسیفون (لوله گرمایی بدون فتیله) در دو ردیف به صورت آرایشی هندسی مثلثی تشکیل شده است. حرارت از آب گرم به قسمت پایین ZrO2 مبدل حرارتی ( بیرون تبخیر کننده لوله گرمای) منتقل می شود و عمل دفع حرارت از قسمت بالای مبدل حرارتی توسط دمیدن هوا انجام می گیرد. محاسبات نشان می دهد محدودیت جوش حداقل مقدار محدودیت لوله گرمایی است وچون در شرایط طراحی ظرفیت هر ترموسیفون کمتر از مقدار محدودیت جوش است بنابراین اطمینان حاصل می شود که لوله گرمایی درعملکرد خود به محدوده بحرانی نمی رسد. محاسبات نشان می دهد مبدل حرارتی مورد استفاده به ازاء دبی 6 لیتر در دقیقه آب گرم 80 درجه سانتی گراد، توانایی انتقال حرارت 1908وات را دارا می باشد درآزمایش نرخ انتقال حرارت 1730 وات اندازه گیری شده است. مقایسه این دو عدد صحت محاسـبات و کارایی خوب مبدل حرارتی ساخته شده را تائید می کند [ 1 ]. نتایج محاسبات ضریب انتقال حرارت خارج چگالنده و داخل چگالنده در حالت تئوری و آزمایش همخوانی خوبی دارند ضریب انتقال حرارت داخلی در ترموسیفونهای مورد استفاده 7900 می باشد در حالی که برای لوله مبدل های عادی این ضریب بسیار کمتر در حدود 230 می باشد. بنابراین می توان نتیجه گرفت استفاده از لوله گرمایی در مبدل حرارتی مایع ـ گاز کارایی آن را بهبود قابل توجهی می دهد.

با مترا کمتر شدن شهرها و افزایش ارتفاع ساختمان ها، سطوح عمودی نما متناسب با سطح زیر بنا، افزایش می یابد، لذا جدار های عمودی ساختمان، از بیشترین ظرفیت برای استفاده از انرژی خورشیدی در ساختما نهای آینده برخوردار م یباشند. تلفیق و یکپارچ هسازی سیست مهای خورشیدی نظیر گردآورهای حرارتی با عناصر تشکی لدهنده ساختمان نظیر دیوار، بام و سایه بان ضمن آن که تمامیت و یکپارچگی معماری و اجزای آن را حفظ م یکند، م یتواند صرفه اقتصادی کاربرد این سیست مها را افزایش داده و در مجموع کارایی و بهره وری انرژی را در ساختمان بهبود ببخشد. در این پژوهش، کاربرد حرارتی انرژی خورشیدی با توجه به مزی تهای نسبی آن نظیر بازدهی بالا و بهای مناسب در مقایسه با کاربردهای الکتریکی، پیشنهاد شده است. برای جلوگیری از بازتاب پرتوهای خورشید از سطح نما - ناشی از اختاف زاویه زیاد سطح نما و زاویه تابش آفتاب در تابستان - استفاده از گردآورهای لول های تحت خأ ب هصورت افقی پیشنهاد شد. این نوع از گردآور، در مقایسه با انواع تخت، در دماهای بالای سیال خروجی، بازدهی بالای خود را حفظ می کند. در نتیجه، دامنه کارایی آن، برای گرمایش و حتی سرمایش متکی بر حرارت گسترش م ییابد. برای سهولت تعمیر و نگ هداری، فناوری لوله گرمایی انتخاب شد تا انتقال حرارت از گردآور به سیستم جمع آوری انرژی بدون انتقال سیال و به صورت اتصال خشک صورت پذیرد. لذا، خطر رسو بگذاری یا نشت سیال ناقل به کلی برطرف می شود. استفاده از گردآورهای لول های، امکان عبور نور روز و ارتباط بصری را فراهم م ینماید؛ ضمن آن که نقش سایه بان را نیز ایفا م یکند. در نهایت، این ایده به کمک روش های نرم افزاری شبیه سازی گردید و مشخص شد با استفاده از فرم لوله ای افقی، بازدهی سالانه در مقایسه با گردآور تخت، به میزان چشمگیری افزایش می یابد.