۶/۶
۶/۶
۵/۴
ساعت
۱۲
۱۳
۱۴
۱۵
۱۶
۱۷
۱۸
۱۹
۲۰
۲۱
۲۲
۲۳
درصد مصرف آبگرم از حجم مخزن
۵/۴
۷/۳
۷/۳
۷/۳
۷/۳
۲/۶
۲/۶
۲/۶
۲/۶
۱/۵
۱/۵
۹/۰
نمودار۳-۶ : میزان درصد آبگرم مصرفی در ۲۴ ساعت
۳-۳-۲- لایه‌بندی در مخازن ذخیره
مخازن آبگرم با درجات مهمی از لایه‌بندی عمل می‌کنند. یعنی بالای مخزن نسبت به پایین آن گرمتر می‌باشد.برای محاسبه لایه‌بندی در مخازن مدل‌های توسعه یافته‌اند. در ادامه دو روش توسعه یافته ذکر شده است.
( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
روش چند گرهای؛ یک مخزن به N گره ( بخش ) تقسیم شده است، در هر بخش ار مخزن معادلات تعادل انرژی نوشته می‌شود که این منتج به یک N سری معادله دیفرانسیل می‌گردد که برای دماهای N گره به صورت توابعی از زمان قابل حل می‌باشند. روش دیگر ، روش جریان پلاگ(plug flow) است. در این روش بخش‌های مایع در دماهای مختلف در حال حرکت در سرتاسر مخزن در جریان دو فاز فرض شده‌اند.
درجه لایه‌بندی در یک مخزن واقعی به طراحی مخزن وابسته خواهد بود. اندازه، محل و طراحی ورودی‌ها و خروجی‌ها، و آهنگ‌های جریان ورودی و خروجی. برای فرموله کردن معادله‌ها برای یک مخزن چند گرهای، فرض‌هایی درباره این که چگونه آب ورودی به مخزن به گرههای مختلف توزیع می‌شود، ضروری می‌باشد. مثلاً برای مخزن پنج گرهای نشان داده شده در شکل ۳-۲ آب در یک دمای که بین Ts,2 و Ts,3 قرار دارد از کلکتور وارد می‌شود. فرض می‌شود که آن تماماً به طرف پایین داخل مخزن به گره ۳ ، جایی که چگالی آن تقریباً با چگالی آب درون مخزن جور است، راه پیدا می کند.
شکل ۳-۵ : یک تانک پنج گرهای فرضی با . آب می تواند برای ورود در گره ۳ یا توزیع یافته میان گرههای ۱و۲و۳ در نظر گرفته شود.
ارزیابی لایه‌بندی بدون در نظر گرفتن کاربرد نهایی، مشکل است. اگر بار بتواند از انرژی با یک بازدهی یکسان بدون توجه به میزان دما استفاده کند، (یعنی، دسترسی ترمودینامیکی) ، در آن صورت لایه‌بندی کمترین دمای ممکن نزدیک پایین مخزن را فراهم می آورد و این خروجی کلکتور را بیشینه می‌سازد.از طرف دیگر، اگر کیفیت انرژی داده شده به بار مهم باشد، کمینه کردن تخریب انرژی قابل دسترس ممکن است معیار مناسبی برای تعریف لایه بندی بیشینه باشد (اگرچه همه بخش‌های سیستم باید همزمان در چنین تحلیلی، در نظر گرفته شوند) تحلیل بعدی یک مورد محدود کننده که در آن، پایین مخزن در یک دمای کمینه حفظ می‌شود، تعیین می‌گردد. اما معیار دیگری می‌تواند مورد استفاده قرار بگیرد.
در این تحقیق جهت انجام شبیه سازی مخزن ترموسیفون به ۱۲ گره تقسیم گردیده است و همچنین سنسور سیستم کمکی (المنت برقی) در لایه ۱۰ جهت تامین میزان انرژی مورد نیاز قرار دارد.
۳-۴- تحلیل اقتصادی
۳-۴-۱- عوامل اقتصادی فرایند خورشیدی
هدف از تحلیل اقتصادی را میتوان به صورت تعیین حداقل شیوه هزینه جهت برآوردن نیازهای انرژی با در نظر گرفتن هر دو گزینه های خورشیدی و غیر خورشیدی در نظر گرفت. مشکل موجود در رابطه با فرآیندهای انرژی خورشیدی، مشخص نمودن اندازه سیستم انرژی خورشیدی است که پایینترین هزینه حاصل از ترکیب انرژی خورشیدی و کمکی را بدست میدهد.
با مشخص بودن عملکرد، به شیوه هایی برای ایجاد ارزیابیهای اقتصادی نیاز داریم. به طور کلی فرآیندهای خورشیدی با هزینه بالای اولیه و هزینه‌های پایین عملیاتی توصیف می‌شوند. از این رو، مشکل اقتصادی اساسی، مقایسه سرمایه گذاری مشخص اولیه، با هزینه‌های عملیاتی آتی برآورد شده است. بیشتر فرآیندهای انرژی خورشیدی به یک منبع انرژی کمکی نیاز دارند، در نتیجه این سیستم حاوی تجهیزات خورشیدی و متداول است و بارهای سالانه با ترکیب این منابع تامین می‌شود. اصولا، تجهیزات انرژی خورشیدی، امروزه جهت کاهش هزینه‌های سوخت در آینده خریداری می‌شود.
هزینه هرگونه فرایند توزیع انرژی شامل تمامی اقلام سخت افزاری و نیروی کار است که در نصب تجهیزات به علاوه هزینه های عملیاتی دخیل هستند. عواملی که باید در نظر گرفته شوند در برگیرنده سود و بهره پول قرض گرفته شده، مالیات بر درآمد و دارایی، بازفروش تجهیزات، نگهداری، بیمه، سوخت و سایر هزینه های عملیاتی است.
در این تحقیق، راهکارهایی از انجام ارزیابیهای اقتصادی، با تاکید بر شیوه صرفه جویی درطول دوره عمر ذکر گردیده است. این شیوه ارزش زمانی پول را مد نظر قرار میدهد و بررسی جزئیات محدوده کاملی از هزینهها را امکان پذیر میسازدو خلاصهای از برآورد هزینهها، یادداشتهایی از ارقام اقتصادی ارزشمند (معیارهای طراحی) و نظراتی در خصوص متغیرهای طراحی که در تعیین عوامل اقتصادی سیستم حائز اهمیت هستندرا بیان می کند.
۳-۴-۲- هزینه های سیستمهای فرایند خورشیدی
