To improve the efciency of solar air heaters with porous absorber plate, various modifcations were carried out, such as a new solar collector with the cone-shaped surface, SAH with thin porous plate, diferent types of composite wall, fnned plate, spherical dimple plate and porous wire screen. Zhang et al. (2021) summaries the utilization of PCMs to retain and expels heat and can signifcantly meet the energy demand. However, it afects leakage problems and minimum thermal conductivity. The author addressed that the practical solution combines porous supports and PCMs to fabricate shape-stabilized phase change materials. Rajarajeswari et al. (2018) suggested and conducted the experimental analysis on porous and non-porous SAH for the heat transfer and frictional factor characteristics. The result reveals that better performance is achieved at a mass fow rate range of 0.02–0.055 kg/s. Abuska (2017) studied a new solar collector experimentally with the cone-shaped surface with a fat absorber plate, and the result shows that the new design has a signifcant enhancement of performance that the fat plate absorber. The modifed absorber plate with the conical surface can be used as an energy-efcient enhancement option for solar air heaters. Results indicate that the efciency of SAH primarily depends on solar radiation, surface structure of absorber plate and mass fow rate. Jouybari et al. (2019) analyzed the impact of covering the absorber plate of a solar air heater with a thin porous media. The most signifcant expansion in the thermal and thermo-pressure driven exhibitions is more than multiple times those got in a solar air heater without a porous medium. The outcome reveals that the heat exchange by conduction in the porous medium highly afects the thermo-hydraulic performances of the solar heater. Ghritlahre and Prasad (2017) utilized Artifcial Neural Network to analyze the thermal performance of unidirectional porous bed solar air heater. Levenberg-Marquardt training function is the optimal function for predicting the best performance of porous bed solar air heater for selected MLP ANN model. Ghritlahre and Prasad (2018) four distinct sorts of neural models (MLP, GRNN, MLR, and RBF) have been utilized to analyze unidirectional fow porous bed solar air heater performance. The results obtained by utilizing ANN models are superior to the measurable MLR model. Li and Chen (2019) conducted analysis between the porous layer without and with PCM encapsulated granular capsules in the composite wall for heating. And in comparison with the granular capsules-consisted porous layer without PCM, 20 % enhancement of mean temperature at night time can be achieved in the heating room using a solar air heater when the PCM is packaged in the porous layer. Perwez and Kumar (2019) analyzed the thermal performance of an FPSAH and SDPSAH at diferent mass fow rate conditions. The output signifes that the maximum efciency of the SDPSAH is about 35 % greater than the corresponding FPSAH. The experimental setup of modifed SDPSAH and FPSAH is shown in Fig. 19.
Solar air heater with thermal energy storage
Thermal energy storage is a device used to absorb and retain energy in the form of sensible heat and latent heat. TES system increases SAH efciency using parafn wax PCM, packed bed LHTES flled with encapsulated PCMs, hybrid natural circulation type SAH with TES. Abu?ka et al. (2019) analyzed the efciency and the impact of using honeycomb as an interior fn structure in PCM panel. The heat storage has been tested in two forms, the frst heater is only with a PCM, and the second heater is incorporated with honeycomb and PCM. Comparison is made by the third heater, which has a fat absorber plate without PCM. The comparison reveals that the incorporation of honeycomb with PCM decreases the charging and discharging time. Raj et al. (2020) analyzed the relationship between efciency of solar air heater enriched PCM with signifcant parameters like wax quantity, heat input, melting temperature and fow velocity. Kabeel et al. (2016) investigated the two typical absorber plates such as conventional fat and v-corrugated of SAH incorporated along with PCM and LHTES, where the PCM material is parafn wax. The result shows that the v-corrugated plate with PCM is more signifcant in the improvisation of SAH performance, and there is an increase in daily efciency by 12% than the v-corrugated plate without PCM. Raul et al. (2018) focused the performance and thermal analysis of packed bed LHTES flled with encapsulated PCM. During discharging and charging period, the enhancement of HTF fow rate results in more energy. The enhanced thermal efciency is from 62 to 64 %, enhancing the HTF fow rate from 7.1 to 9.3 lpm. BA. SunilRaj and Eswaramoorthy (2020) conducted an experimental study for drying of capsicum at outdoor conditions by SAH with thermal energy storage
(دقت کنید که این بخش از متن، با استفاده از گوگل ترنسلیت ترجمه شده و توسط مترجمین سایت ای ترجمه، ترجمه نشده است و صرفا جهت آشنایی شما با متن میباشد.)
بخاری هوا خورشیدی با صفحه جاذب متخلخل
برای بهبود کارایی بخاری های خورشیدی با صفحه جاذب متخلخل، اصلاحات مختلفی از جمله کلکتور خورشیدی جدید با سطح مخروطی شکل، SAH با صفحه متخلخل نازک، انواع مختلف دیوار کامپوزیت، صفحه fnned، صفحه فرورفتگی کروی انجام شد. و صفحه سیم متخلخل. ژانگ و همکاران (2021) استفاده از PCM ها برای حفظ و دفع گرما را خلاصه می کند و می تواند به طور قابل توجهی نیاز انرژی را برآورده کند. با این حال، بر مشکلات نشتی و حداقل هدایت حرارتی تأثیر می گذارد. نویسنده اشاره کرد که راه حل عملی پشتیبانی متخلخل و PCM ها را برای ساخت مواد تغییر فاز تثبیت شده با شکل ترکیب می کند. راجاراجسواری و همکاران (2018) تجزیه و تحلیل تجربی را بر روی SAH متخلخل و غیر متخلخل برای ویژگی‌های انتقال حرارت و عامل اصطکاکی پیشنهاد و انجام داد. نتیجه نشان می‌دهد که عملکرد بهتری در محدوده سرعت فور جرمی 0.02-0.055 کیلوگرم بر ثانیه به دست می‌آید. ابوسکا (2017) یک کلکتور خورشیدی جدید را به صورت تجربی با سطح مخروطی شکل با یک صفحه جاذب چربی مورد مطالعه قرار داد و نتیجه نشان می‌دهد که طراحی جدید نسبت به جاذب صفحه چربی عملکرد قابل توجهی را بهبود می‌بخشد. صفحه جاذب اصلاح شده با سطح مخروطی می تواند به عنوان یک گزینه افزایش کارآمد انرژی برای گرم کن های هوای خورشیدی استفاده شود. نتایج نشان می دهد که کارایی SAH در درجه اول به تابش خورشیدی، ساختار سطحی صفحه جاذب و نرخ فورو جرم بستگی دارد. جویباری و همکاران (2019) تأثیر پوشاندن صفحه جاذب یک بخاری هوای خورشیدی با یک محیط متخلخل نازک را تجزیه و تحلیل کرد. مهم‌ترین انبساط در نمایشگاه‌های تحت فشار حرارتی و حرارتی بیش از چندین برابر آن چیزی است که در یک بخاری هوای خورشیدی بدون محیط متخلخل ایجاد می‌شود. نتیجه نشان می دهد که تبادل گرما توسط رسانش در محیط متخلخل به شدت بر عملکرد ترمو هیدرولیک بخاری خورشیدی تأثیر می گذارد. Ghritlahre و Prasad (2017) از شبکه عصبی مصنوعی برای تجزیه و تحلیل عملکرد حرارتی گرم کننده هوای خورشیدی تخت متخلخل یک طرفه استفاده کردند. تابع آموزشی Levenberg-Marquardt تابع بهینه برای پیش‌بینی بهترین عملکرد بخاری خورشیدی بستر متخلخل برای مدل MLP ANN منتخب است. Ghritlahre و Prasad (2018) از چهار نوع متمایز مدل عصبی (MLP، GRNN، MLR، و RBF) برای تجزیه و تحلیل عملکرد گرم کن هوای خورشیدی تخت متخلخل چهار جهته استفاده شده است. نتایج به‌دست‌آمده با استفاده از مدل‌های ANN نسبت به مدل MLR قابل اندازه‌گیری برتری دارد. لی و چن (2019) تجزیه و تحلیلی را بین لایه متخلخل بدون و با کپسول های دانه ای محصور شده PCM در دیواره کامپوزیت برای گرم کردن انجام دادند. و در مقایسه با لایه متخلخل تشکیل‌شده از کپسول‌های دانه‌ای بدون PCM، زمانی که PCM در لایه متخلخل بسته‌بندی می‌شود، می‌توان 20 درصد افزایش میانگین دما در شب را در اتاق گرمایش با استفاده از بخاری هوای خورشیدی به دست آورد. پرویز و کومار (2019) عملکرد حرارتی یک FPSAH و SDPSAH را در شرایط مختلف سرعت جرمی تجزیه و تحلیل کردند. خروجی نشان می دهد که حداکثر راندمان SDPSAH حدود 35 درصد بیشتر از FPSAH مربوطه است. تنظیمات آزمایشی SDPSAH و FPSAH اصلاح شده در شکل 19 نشان داده شده است.
بخاری خورشیدی با ذخیره انرژی حرارتی
ذخیره انرژی حرارتی وسیله ای است که برای جذب و حفظ انرژی به صورت گرمای محسوس و گرمای نهان استفاده می شود. سیستم TES با استفاده از PCM موم پارافن، بستر بسته بندی شده LHTES پر شده با PCM های محصور شده، نوع گردش طبیعی ترکیبی SAH با TES، کارایی SAH را افزایش می دهد. ابوشکا و همکاران (2019) کارایی و تأثیر استفاده از لانه زنبوری را به عنوان ساختار fn داخلی در پانل PCM تجزیه و تحلیل کرد. ذخیره سازی گرما به دو صورت آزمایش شده است، بخاری اول فقط با PCM است و بخاری دوم با لانه زنبوری و PCM گنجانده شده است. مقایسه توسط بخاری سوم انجام می شود که دارای صفحه جذب چربی بدون PCM است. مقایسه نشان می دهد که ادغام لانه زنبوری با PCM زمان شارژ و دشارژ را کاهش می دهد. راج و همکاران (2020) رابطه بین راندمان PCM غنی شده با بخاری خورشیدی را با پارامترهای مهمی مانند مقدار موم، گرمای ورودی، دمای ذوب و سرعت فو تجزیه و تحلیل کرد. کبیل و همکاران (2016) دو صفحه جاذب معمولی مانند چربی معمولی و موجدار V از SAH همراه با PCM و LHTES را بررسی کردند، جایی که ماده PCM موم پارافن است. نتیجه نشان می‌دهد که صفحه موجدار V با PCM در بداهه‌سازی عملکرد SAH مهم‌تر است و افزایش بازده روزانه 12 درصد نسبت به صفحه موجدار V بدون PCM وجود دارد. رائول و همکاران (2018) بر عملکرد و تجزیه و تحلیل حرارتی LHTES بستر بسته بندی شده با PCM محصور شده متمرکز شد. در طول دوره تخلیه و شارژ، افزایش نرخ فو HTF منجر به انرژی بیشتر می شود. راندمان حرارتی افزایش یافته از 62 تا 64 درصد است که نرخ فوو HTF را از 7.1 به 9.3 لیتر در دقیقه افزایش می دهد. BA SunilRaj و Eswaramoorthy (2020) یک مطالعه تجربی برای خشک کردن فلفل دلمه ای در شرایط بیرونی توسط SAH با ذخیره انرژی حرارتی انجام دادند.
