SlideShare a Scribd company logo
Research Article
Vol. 13, No. 2, 2023, p. 147-162
Thermal Analysis and Exergy of Linear Fresnel Reflectors for Feasibility of Use
in Greenhouse Heating System
S. Noroozi1
, A. Maleki 2*
, Sh. Besharati3
1- M.Sc. Student of Mechanical Engineering of Biosystems Department, Faculty of Agriculture, Shahrekord University,
Shahrekord, Iran
2- Associate Professor of Mechanical Engineering of Biosystems Department, Faculty of Agriculture, Shahrekord
University, Shahrekord, Iran
3- Lecture of Mechanical Engineering of Biosystems Department, Faculty of Agriculture, Shahrekord University,
Shahrekord, Iran
(*- Corresponding Author Email: maleki@sku.ac.ir)
https://doi.org/10.22067/jam.2021.72345.1060
How to cite this article:
Noroozi, S., Maleki, A., & Besharati, Sh. (2023). Thermal Analysis and Exergy
of Linear Fresnel Reflectors for Feasibility of Use in Greenhouse Heating
System. Journal of Agricultural Machinery, 13(2), 147-162. (in Persian with
English abstract). https://doi.org/10.22067/jam.2021.72345.1060
Received: 05 September 2021
Revised: 07 November 2021
Accepted: 15 November 2021
Available Online: 15 November 2021
Introduction
Solar energy is one of the most important sources of renewable energy, and it is used to address problems
related to energy needs, including increasing fossil fuels, rising energy transportation costs, higher energy
demand worldwide, and greenhouse gas emissions. Solar collectors harness the sun's thermal energy to convert it
into useful and usable energy. Solar collectors are divided into several types, including parabolic trough
collectors (PTCs), linear Fresnel reflectors (LFRs), solar plates, and central towers. Among these, the most
common heat generation systems are linear adsorption technologies. In this study, we examine the use of LFR
technology for greenhouse heating during the winter in Shahrekord.
Materials and Methods
Previous studies (Huang et al., 2014) were used for optical analysis. The Daneshyar model was utilized to
calculate the amount of solar energy available at a particular location. Mathematical formulas were employed to
calculate the instantaneous energy equilibrium, and a heat transfer resistance model was developed to calculate
the heat loss of different parts of the collector. To create a model, the total amount of exergy must first be
calculated, which can be done by using the Petlla formula given by Bellos et al. (2019).
Results and Discussion
The following results were obtained from this study:
 The proposed mathematical model for calculating solar energy was accurate in terms of daily and
instantaneous performance. This model was valid for both clear and cloudy days, making it applicable in a
variety of weather conditions.
 The maximum useful heat production of the current system for February was about 2.5 kW, resulting in an
increased liquid temperature of 16 degrees Celsius in the heat tank.
 The maximum thermal efficiency of the Fresnel collector during the day was 64%, while the average daily
efficiency was 56.4%.
 The most significant parameters that affected the production of useful energy were the position of the sun
during the day and the number of cloudy days.
 The system was capable of heating stored water to 98 degrees per day, available for up to 14 hours.
 The system under consideration can be used to produce heat up to 1260 watts for 15 hours without heating
the tank. The generated heat can be utilized in the food industry for steam production and industrial
desalination of water.
 The decrease in exergy efficiency was due to the reduction in the thermal efficiency of the system and the
Journal of Agricultural Machinery
Homepage: https://jame.um.ac.ir
841
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
‫جلد‬
31
‫شماره‬ ،
2
‫تابستان‬ ،
3042
increase in the thermal difference between the collector and ambient temperatures. Higher values can be
achieved by reducing the heat losses, which is a reason to reduce the exergy efficiency of the system.
Conclusion
This paper investigated the daily performance of a linear Fresnel collector with an 18 square meter mirror
field, a parabolic collector, and an insulated storage tank with a volume of 250 liters. The investigation included
experimental analysis and theoretical formulation of thermal phenomena under the weather conditions of
Shahrekord. The mathematical model developed for this system is based on the energy balance in the collector
and storage tank. The results show that this is an efficient greenhouse heating system, with an average thermal
efficiency of 56%, which is reasonable and competitive with other similar technologies. Additionally, the cost of
construction and maintenance of this system is much lower than that of competitors.
Keywords: Concentrated collectors, Heat loss, Reflector, Thermal efficiency
،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫نوروزي‬
‫به‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫متمرکزکننده‬ ‫اکسرژي‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫تحليل‬
‫منظور‬
...
841
‫پژوهشی‬ ‫مقاله‬
‫جلد‬
31
‫شماره‬ ،
2
‫تابستان‬ ،
3042
‫ص‬ ،
312
-
301
‫به‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫متمرکزکننده‬ ‫اکسرژی‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫تحلیل‬
‫امکان‬ ‫منظور‬
‫سامانه‬ ‫در‬ ‫استفاده‬ ‫سنجی‬
‫گلخانه‬ ‫گرمایش‬
‫نوروزی‬ ‫سعید‬
3
‫ملکی‬ ‫علی‬ ،
2
*
‫بشارتی‬ ‫شاهین‬ ،
1
:‫دریافت‬ ‫تاریخ‬
41
/
60
/
4166
:‫پذیرش‬ ‫تاریخ‬
41
/
60
/
4166
‫چکیده‬
‫سال‬ ‫در‬
‫حامل‬ ‫قیمت‬ ،‫هوا‬ ‫آلودگی‬ ‫افزایش‬ ‫اخیر‬ ‫های‬
‫انترژی‬ ‫ا‬ ‫استفااده‬ ‫تا‬ ‫شده‬ ‫باعث‬ ‫اقلیم‬ ‫تغییرات‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫آبی‬ ‫تنش‬ ‫و‬ ‫انرژی‬ ‫های‬
‫تددیدپتذیر‬ ‫هتای‬
‫به‬
‫خورشیدی‬ ‫انرژی‬ ‫ویژه‬
‫جمع‬ .‫یابد‬ ‫افرایش‬
‫کننده‬
‫جمع‬ ‫مهم‬ ‫منابع‬ ‫ا‬ ‫یكی‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬
‫کارایی‬ ‫و‬ ‫ده‬ ‫با‬ ‫راسفا‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫هسفند‬ ‫گرمایی‬ ‫انرژی‬ ‫تامین‬ ‫و‬ ‫آوری‬
‫عامل‬ ‫این‬ ‫افزایش‬ ‫برای‬ ‫م‬ ‫ال‬ ‫اقدامات‬ ‫و‬ ‫کلكفورها‬ ‫این‬
‫پژوهش‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫لذا‬ .‫است‬ ‫برخورار‬ ‫خاصی‬ ‫اهمیت‬ ‫ا‬ ‫ها‬
‫انه‬ ‫رو‬ ‫عملكرد‬
‫ی‬
‫ک‬
‫خط‬ ‫فرنل‬ ‫تابنده‬ ‫با‬
‫جهت‬ ‫ی‬
‫اسف‬
‫شهرکرد‬ ‫هوایی‬ ‫و‬ ‫آب‬ ‫شرایط‬ ‫در‬ ‫ماه‬ ‫بهمن‬ ‫در‬ ‫گلخانه‬ ‫یک‬ ‫گرمایش‬ ‫سیسفم‬ ‫در‬ ‫ااده‬
‫به‬
‫عدد‬ ‫صورت‬
‫ی‬
‫سامانه‬ ‫این‬ .‫شد‬ ‫خواهد‬ ‫بررسی‬
‫دارا‬
‫ی‬
‫ی‬
‫ک‬
‫گ‬
‫ی‬
‫رنتده‬
‫صاحه‬
‫تخت‬
‫با‬
40
‫مفرمربع‬
‫آینه‬ ‫میدان‬
‫بوده‬
‫به‬ ‫و‬
‫ی‬
‫ک‬
‫ذخ‬ ‫مخزن‬
‫ی‬
‫ره‬
‫سا‬
‫ی‬
‫باحدم‬
456
‫لیفر‬
‫مفصل‬
‫است‬ ‫شده‬
‫ا‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ .
‫ی‬
‫ن‬
،
‫انترژ‬ ‫تاتادل‬ ‫استا‬ ‫بر‬
‫ی‬
‫در‬
‫جمع‬
‫ذخ‬ ‫مخزن‬ ‫و‬ ‫کننده‬
‫ی‬
‫ره‬
‫سا‬
،‫ی‬
‫ی‬
‫ک‬
‫ر‬ ‫مدل‬
‫ی‬
‫اض‬
‫ی‬
‫برا‬
‫ی‬
‫پ‬
‫ی‬
‫ش‬
‫ب‬
‫ی‬
‫ن‬
‫ی‬
‫انه‬ ‫رو‬ ‫عملكرد‬
‫شد‬ ‫تهیه‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫سامانه‬
.
‫تحلیل‬
‫داد‬ ‫نشان‬ ‫ها‬
‫که‬
‫حرارتی‬ ‫ده‬ ‫با‬ ‫بیشینه‬
‫با‬ ‫برابر‬ ‫سامانه‬
01
‫و‬ ‫درصد‬
‫تول‬ ‫حداکثر‬
‫ی‬
‫د‬
‫ما‬ ‫حرارت‬
‫ی‬
‫د‬
4
/
5
‫ک‬
‫ی‬
‫لووات‬
‫است‬
‫بهمت‬ ‫متاه‬ ‫در‬ ‫شتم‬ ‫تول‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫گلخانته‬ ‫محتیط‬ ‫گرمتایش‬ ‫توانایی‬ ‫که‬
.‫دارد‬ ‫را‬ ‫ن‬
‫ا‬ ‫همچنین‬
‫نفا‬
‫ی‬
‫ج‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫پژوهش‬
‫م‬
‫ی‬
‫برا‬ ‫توان‬
‫ی‬
‫ار‬
‫ی‬
‫اب‬
‫ی‬
‫سامانه‬
‫ها‬
‫ی‬
‫خورش‬ ‫مفمرکز‬
‫ی‬
‫د‬
‫ی‬
‫به‬ ‫و‬
‫و‬
‫ی‬
‫ژه‬
‫تابنده‬ ‫با‬
‫ها‬
‫ی‬
‫خط‬ ‫فرنل‬
‫ی‬
‫کرد‬ ‫اسفااده‬
.
‫واژه‬
:‫كلیدی‬ ‫های‬
،‫حرارتی‬ ‫تلاات‬ ،‫حرارتی‬ ‫ده‬ ‫با‬ ،‫تابنده‬ ‫با‬
‫مفمرکزکننده‬
‫مفمرکز‬ ‫های‬
‫مقدمه‬
1
‫پرمصتر‬ ‫حتال‬ ‫عتین‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫پردرآمتدترین‬ ‫ا‬ ‫یكی‬ ‫ی‬ ‫کشاور‬
‫تترین‬
‫بخش‬
‫می‬ ‫کشور‬ ‫در‬ ‫تولیدی‬
‫باشتد‬
.
‫متی‬ ‫نشتان‬ ‫تحقیقتات‬
‫افتزایش‬ ‫دهتد‬
‫بهره‬
‫به‬ ‫است‬ ‫همراه‬ ‫انرژی‬ ‫مصر‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ‫ی‬ ‫کشاور‬ ‫در‬ ‫وری‬
‫توری‬
‫در‬ ‫که‬
56
‫گلخانه‬ ‫های‬ ‫گا‬ ‫تولید‬ ‫گذشفه‬ ‫سال‬
‫برابر‬ ‫دو‬ ‫بخش‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫ای‬
‫استت‬ ‫شده‬
., 2014
et al
Smith
‫صتورت‬ ‫مطالاتات‬ ‫بت‬ .)
‫گرففته‬
،
‫گلخانه‬ ‫های‬ ‫گا‬ ‫ا‬ ‫درصد‬ ‫ده‬ ‫ا‬ ‫بیش‬ ‫ی‬ ‫کشاور‬ ‫بخش‬
‫تولید‬ ‫را‬ ‫جهان‬ ‫ای‬
‫می‬
‫کند‬
‫بته‬ ‫مقتدار‬ ‫ایتن‬ ‫بیاوریم‬ ‫حساب‬ ‫به‬ ‫نیز‬ ‫را‬ ‫بیای‬ ‫منابع‬ ‫سهم‬ ‫اگر‬
‫حتدود‬
06
‫رستید‬ ‫خواهتد‬ ‫درصتد‬
., 2008
et al
Smith
)
‫ختود‬ ‫کته‬
4
-
‫تكده‬
‫ت‬‫دانش‬ ،‫تفم‬
‫ت‬‫بیوسیس‬ ‫تک‬
‫ت‬‫مكانی‬ ‫تی‬
‫ت‬‫مهندس‬ ‫تروه‬
‫ت‬‫گ‬ ،‫تد‬
‫ت‬‫ارش‬ ‫تی‬
‫ت‬‫کارشناس‬ ‫تدوی‬
‫ت‬‫دانش‬
‫ایران‬ ،‫شهرکرد‬ ،‫شهرکرد‬ ‫دانشگاه‬ ،‫ی‬ ‫کشاور‬
4
-
‫تی‬
‫ت‬‫مهندس‬ ‫تروه‬
‫ت‬‫گ‬ ،‫تیار‬
‫ت‬‫دانش‬
‫ی‬ ‫تاور‬
‫ت‬‫کش‬ ‫تكده‬
‫ت‬‫دانش‬ ،‫تفم‬
‫ت‬‫بیوسیس‬ ‫تک‬
‫ت‬‫مكانی‬
،
‫تگاه‬
‫ت‬‫دانش‬
‫ایران‬ ،‫شهرکرد‬ ،‫شهرکرد‬
0
-
‫ی‬ ‫کشاور‬ ‫دانشكده‬ ،‫بیوسیسفم‬ ‫مكانیک‬ ‫مهندسی‬ ‫گروه‬ ،‫مربی‬
،
،‫شتهرکرد‬ ‫دانشگاه‬
‫ایران‬ ،‫شهرکرد‬
*
-
:‫مسئول‬ ‫نویسنده‬
Email: maleki@sku.ac.ir
)
https://doi.org/10.22067/jam.2021.72345.1060
‫نشان‬
‫بخش‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫انرژی‬ ‫مصر‬ ‫اصالح‬ ‫اهمیت‬ ‫دهنده‬
‫است‬
‫همچنین‬
‫گلخانه‬ ‫های‬ ‫گا‬ ‫انفشار‬ ‫میزان‬
‫در‬ ‫کشورهای‬ ‫در‬ ‫ای‬
‫بته‬ ‫رو‬ ‫توستاه‬ ‫حتال‬
‫توساه‬ ‫جوامع‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫حالی‬ ‫در‬ ‫این‬ ‫است‬ ‫افزایش‬
‫رو‬ ‫مقدار‬ ‫این‬ ‫یاففه‬
‫تت‬
‫ت‬‫اس‬ ‫تاهش‬
‫ت‬‫ک‬ ‫ته‬
‫ت‬‫ب‬
Jovanović, Kašćelan, Despotović, &
Kašćelan, 2015
.)
‫استفاا‬ ‫نتوین‬ ‫ی‬ ‫کشتاور‬ ‫توساه‬ ‫و‬ ‫رشد‬
‫ماشتین‬ ‫و‬ ‫ادوات‬ ‫ا‬ ‫ده‬
‫آالت‬
‫گلخانه‬ ‫و‬ ‫مصنوعی‬ ‫کشت‬ ‫بسفرهای‬ ‫ا‬ ‫اسفااده‬ ،‫مدرن‬
‫صنات‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫ای‬
‫شتده‬ ‫آلودگی‬ ‫انفشار‬ ‫و‬ ‫ی‬ ‫کشاور‬ ‫رشد‬ ‫بین‬ ‫مسفقیم‬ ‫ارتباط‬ ‫ایداد‬ ‫موجم‬
‫ی‬ ‫تاور‬
‫ت‬‫کش‬ ‫تش‬
‫ت‬‫بخ‬ ‫تودگی‬
‫ت‬‫آل‬ ‫تاد‬
‫ت‬‫اید‬ ‫تاهش‬
‫ت‬‫ک‬ ‫تت‬
‫ت‬‫جه‬ ‫در‬ ‫تد‬
‫ت‬‫بای‬ ‫و‬ ‫تت‬
‫ت‬‫اس‬
‫راه‬
‫حل‬
‫شود‬ ‫ارائه‬ ‫هایی‬
Arasu, 2019
Babu, Raj, &
.)
‫بررس‬
‫ی‬
‫ها‬
‫ی‬
‫اندام‬
‫شده‬
‫بر‬
‫رو‬
‫ی‬
‫انرژ‬ ‫مصر‬
‫ی‬
‫گلخانته‬ ‫کشتت‬
‫ا‬
‫ی‬
‫می‬ ‫نشان‬
‫که‬ ‫دهد‬
‫گلخانه‬ ‫تولید‬ ‫هزینه‬ ‫بیشفرین‬
‫گرمتایش‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫ای‬
‫می‬ ‫گرمایشی‬ ‫سامانه‬ ‫نوع‬ ‫به‬ ‫بسفگی‬ .‫است‬ ‫گلخانه‬
‫تتا‬ ‫توانتد‬
16
‫درصتد‬
‫هزینه‬
‫شتود‬ ‫شتامل‬ ‫را‬ ‫محصتول‬ ‫نهایی‬ ‫ی‬
., 2013
et al
Baudoin
.)
‫بتا‬ ‫برابر‬ ‫و‬ ‫بیشفر‬ ‫مقدار‬ ‫این‬ ‫ترکیه‬ ‫مانند‬ ‫کشوری‬ ‫در‬ ‫همچنین‬
06
‫تتا‬
06
‫هزینه‬ ‫درصد‬
‫می‬ ‫شامل‬ ‫را‬ ‫محصول‬ ‫نهایی‬ ‫تولید‬ ‫های‬
‫شتود‬
Ozgener
, 2006
& Hepbasli
‫تحقیقات‬ ‫برخی‬ .)
‫م‬ ‫نشان‬
‫ی‬
‫بت‬ ‫که‬ ‫دهد‬
‫ی‬
‫ش‬
‫ا‬
۰6
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
https://jame.um.ac.ir
851
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
‫جلد‬
31
‫شماره‬ ،
2
‫تابستان‬ ،
3042
‫درصد‬
‫هز‬
‫ی‬
‫نه‬
‫ها‬
‫ی‬
‫تول‬
‫ی‬
‫د‬
‫گلخانه‬
‫ای‬
‫مربتوط‬
‫هز‬ ‫بته‬
‫ی‬
‫نته‬
‫گرمتا‬
‫ی‬
‫ش‬
‫استت‬
Sherafati, 2009
.)
‫کمینه‬
‫ا‬ ‫کمفر‬ ‫دمای‬
44
‫اثترات‬ ‫سلسیو‬ ‫درجه‬
‫بدی‬
‫کیایت‬ ‫و‬ ‫عملكرد‬ ‫بر‬
‫بیشفر‬
‫دارد‬ ‫ی‬ ‫کشاور‬ ‫محصوالت‬
Hassan
Dokht, 2005
.)
‫انرژی‬
‫خورشیدی‬
‫یكی‬
‫ا‬
‫مهتم‬
‫تترین‬
‫منتابع‬
‫انترژی‬
‫تددیدپذیر‬
‫است‬
‫و‬
‫بهره‬
‫برداری‬
‫ا‬
‫آن‬
‫برای‬
‫مقابله‬
‫با‬
‫مشتكالت‬
‫ه‬ ‫امترو‬
‫انرژی‬
‫مانند‬
‫مصتر‬ ‫افزایش‬
‫ستوخت‬
،‫فستیلی‬
‫افتزایش‬
‫قیمتت‬
،،‫بتر‬
‫تقاضای‬
‫باالی‬
‫انرژی‬
‫در‬
‫سراسر‬
‫جهتان‬
‫و‬
‫انفشتار‬
‫گلخانته‬ ‫هتای‬ ‫گا‬
‫ای‬
‫استت‬ ‫مناسبی‬ ‫پاسخ‬
)
Balaji, Reddy, & Sundararajan, 2016
(
.
‫پژوهشی‬ ‫در‬
‫عملكرد‬
‫ستامانه‬
‫گلخانته‬ ‫بترای‬ ‫تددیدپتذیر‬ ‫گرمتایش‬
‫بتا‬
‫ا‬ ‫اسفااده‬
‫پنل‬
‫ذخیره‬ ‫و‬ ،‫بر‬ ‫تولید‬ ‫برای‬ ‫ففوولفائیک‬ ‫های‬
‫به‬ ‫آن‬ ‫ی‬
‫منظور‬
‫راه‬
‫شتتم‬ ‫تتول‬ ‫در‬ ‫گرمتتایی‬ ‫متتین‬ ‫پمتتی‬ ‫ی‬ ‫انتتدا‬
‫بررستتی‬
‫گردیتتد‬
Anifantis, Colantoni, & Pascuzzi, 2017
.)
‫همچنین‬
‫گروهتی‬
‫سامانه‬ ‫مدل‬ ‫یک‬ ‫توانایی‬ ‫پژوهشگران‬ ‫ا‬ ‫دیگر‬
‫ی‬
‫مفمرکزکننده‬
‫حرارتت‬
‫ی‬
‫خورش‬
‫ی‬
‫د‬
‫ی‬
‫آب‬
‫ی‬
‫برا‬
‫ی‬
‫گرما‬
‫ی‬
‫ش‬
‫گلخانه‬
‫را‬
‫مورد‬
‫بررس‬
‫ی‬
‫قرار‬
‫دادند‬
.
‫آن‬
‫هتا‬
‫گزارش‬
‫کردند‬
‫که‬
‫سامانه‬
‫ی‬
‫پ‬
‫ی‬
‫شنهاد‬
‫ی‬
‫هز‬
‫ی‬
‫نه‬
‫ها‬
‫ی‬
‫گرما‬
‫ی‬
‫ش‬
‫را‬ ‫گلخانته‬
‫تا‬
5
/
04
‫درصد‬
‫کاهش‬
‫م‬
‫ی‬
‫دهد‬
Attar & Farhat, 2015
)
‫مقدار‬ ‫این‬ .
‫تان‬
‫ت‬‫نش‬
‫تده‬
‫ت‬‫مفمرکزکنن‬ ‫ا‬ ‫تفااده‬
‫ت‬‫اس‬ ‫تت‬
‫ت‬‫اهمی‬ ‫تده‬
‫ت‬‫دهن‬
‫در‬ ‫تیدی‬
‫ت‬‫خورش‬ ‫تای‬
‫ت‬‫ه‬
‫سامانه‬
‫نتوع‬ ‫دو‬ ‫بته‬ ‫ختود‬ ‫خورشتیدی‬ ‫گرمتایش‬ .‫استت‬ ‫گرمایشتی‬ ‫های‬
‫مفمرکزکننده‬ ‫مانند‬ ‫غیرمفمرکز‬ ‫و‬ ‫مفمرکز‬
‫تقستیم‬ ‫تختت‬ ‫صتاحه‬ ‫هتای‬
‫می‬
.‫شوند‬
‫مفمرکزکننده‬
‫مفمرکز‬ ‫های‬
‫انتواع‬ ‫بته‬
‫ستهموی‬
PTC
4
)
،
‫تابنتده‬ ‫با‬
‫فرنل‬
‫خطی‬
LFR
4
)
،
‫بشتقاب‬
‫خورشتیدی‬
‫و‬
‫بتر‬
‫تقستیم‬ ‫خورشتیدی‬
‫تی‬
‫ت‬‫م‬
‫تود‬
‫ت‬‫ش‬
.
‫در‬
‫تان‬
‫ت‬‫می‬
‫آن‬
،‫تا‬
‫ت‬‫ه‬
‫تداول‬
‫ت‬‫مف‬
‫ترین‬
‫ت‬‫ت‬
‫تامانه‬
‫ت‬‫س‬
‫تای‬
‫ت‬‫ه‬
‫تد‬
‫ت‬‫تولی‬
‫تا‬
‫ت‬‫گرم‬
‫فناوری‬
‫های‬
‫جاذب‬
‫خطی‬
،‫هسفند‬
‫مانند‬
‫سهموی‬ ‫انواع‬
‫و‬
‫مفمرکزکننتده‬
‫فرنتل‬
‫کته‬
‫دارنتد‬ ‫یكستانی‬ ‫تقریبتا‬ ‫عملكترد‬
)
., 2014
et al
Xu
(
.
‫در‬
‫تورت‬
‫ت‬‫ص‬
‫تت‬
‫ت‬‫ثاب‬
‫ته‬
‫ت‬‫نگ‬
‫تفن‬
‫ت‬‫داش‬
‫ته‬
‫ت‬‫ناحی‬
،‫تاذب‬
‫ت‬‫ج‬
‫تزایش‬
‫ت‬‫اف‬
‫تبت‬
‫ت‬‫نس‬
‫تراکم‬
‫ت‬‫ت‬
‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬
‫با‬
‫افزودن‬
‫تابنده‬ ‫با‬
‫های‬
‫اضافی‬
‫روی‬
‫حل‬ ‫قابل‬ ‫مین‬
‫بود‬ ‫خواهد‬
)
Nixon, Dey, & Davies, 2013
(
.
‫بسیاری‬
‫ا‬
‫مطالاتات‬
‫با‬
‫تنظیم‬
‫مفغیرهای‬
‫مخفلف‬
‫بهینه‬
‫ی‬ ‫سا‬
‫جمله‬ ‫ا‬
‫عرض‬
،‫میدان‬
‫فاصتله‬
‫کانونی‬
‫و‬
‫فاصله‬
‫آینه‬
،‫ها‬
‫بهینه‬
‫ی‬ ‫سا‬
‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬
‫را‬
‫بررسی‬ ‫مورد‬
‫دادند‬ ‫قرار‬
)
., 2019
et al
Bellos
(
‫در‬ .
‫مطالااتی‬
‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬
‫را‬
‫با‬
‫ردیابی‬
‫یمتوت‬ ‫آ‬
‫متورد‬
‫بررستی‬
‫قترار‬
‫دادنتد‬
‫و‬
‫آن‬
‫هتا‬
04
%
‫میتانگین‬
‫عملكرد‬
‫ده‬ ‫با‬
‫حرارتی‬
‫را‬
‫با‬
‫سطح‬
‫دمای‬
‫متایع‬
‫نزدیتک‬
‫بته‬
166
‫درجته‬
‫سلسیو‬
‫به‬
‫آوردند‬ ‫دست‬
)
Huang, Li, & Huang, 2014
(
.
‫رح‬ ‫در‬
‫می‬ ‫ثانویه‬ ‫تابنده‬ ‫با‬ ‫های‬
‫نقه‬ ‫ذو‬ ‫اصلی‬ ‫نوع‬ ‫دو‬ ‫به‬ ‫توان‬
‫و‬ ‫ای‬
‫به‬ ‫مطالاات‬ ‫ا‬ ‫یكی‬ ‫در‬ .‫کرد‬ ‫اشاره‬ ‫سهموی‬
‫ور‬
‫مایشی‬ ‫آ‬
‫مفمرکزکننتده‬
‫فرنل‬
‫نقه‬ ‫ذو‬
‫ای‬
‫بدون‬
‫پوشش‬
‫بررسی‬
‫شد‬
‫و‬
‫ده‬ ‫با‬
‫حرارتی‬
ً‫ا‬‫نسبف‬
‫کم‬
06
‫درصد‬
‫و‬
‫دمای‬
‫آب‬
‫نزدیک‬
‫به‬
06
‫درجه‬
‫سلسیو‬
‫به‬
‫آمتد‬ ‫دست‬
.
‫دلیتل‬
1- Parabolic trough collector
2- Linear fresnel reflector
‫نتتوری‬ ‫تلاتتات‬ ‫و‬ ‫ثانویتته‬ ‫تابنتتده‬ ‫با‬ ‫راحتتی‬ ‫را‬ ‫کتتم‬ ‫دهی‬ ‫بتتا‬ ‫ایتتن‬
‫دانسفند‬
)
Mokhtar, Boussad, & Noureddine, 2016
.(
‫یكتی‬ ‫در‬
‫مطاالت‬ ‫ا‬ ‫دیگر‬
‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬
‫که‬
‫با‬
‫ثانویه‬ ‫تابنده‬ ‫با‬
‫نقته‬ ‫ذو‬ ‫ی‬
‫ای‬
‫بررسی‬
،‫بود‬ ‫شده‬
‫حداکثر‬
‫ده‬ ‫با‬
‫نوری‬
‫پیكربندی‬
‫پیشنهادی‬
‫نزدیتک‬
‫بته‬
05
%
‫یک‬ ‫که‬ ‫بود‬
‫مقدار‬
‫قابل‬ ‫مناسم‬
‫رقابت‬
‫انتواع‬ ‫بتا‬
‫ستهموی‬
‫استت‬
)
., 2014
et al
Huang
(
‫تابنده‬ ‫با‬ .
‫ثانویه‬
‫با‬
‫شكل‬
،‫سهموی‬
‫کارآمتدتر‬
‫ا‬
‫تاب‬ ‫با‬
‫ه‬ ‫مربو‬
‫با‬
‫هندسه‬
‫نقته‬ ‫ذو‬
‫استت‬
-
Loni, Kasaeian, Asli
(
)
Ardeh, & Ghobadian, 2016
‫فرنتل‬ ‫نوع‬ ‫که‬ ‫دیگری‬ ‫تحقیقی‬ ‫در‬ .
‫تابنده‬ ‫با‬ ‫با‬
‫ثانویه‬
‫سهموی‬
‫با‬
‫نمک‬
‫مذاب‬
‫کار‬
‫متی‬
‫کترد‬
‫حتداکثر‬
‫ده‬ ‫بتا‬
‫سامانه‬
‫برابر‬
‫بتا‬
05
%
‫شتد‬ ‫گتزارش‬
Qiu, He, Cheng, & Wang,
2015
.)
‫به‬
‫خطتی‬ ‫فرنتل‬ ‫تابنده‬ ‫با‬ ‫نوری‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫رساندن‬ ‫حداکثر‬ ‫منظور‬
‫رح‬ ‫خورشیدی‬ ‫ردیابی‬ ‫سامانه‬ ‫با‬ ‫همراه‬
‫سامانه‬ ‫این‬ ‫برای‬ ‫مخفلای‬ ‫های‬
‫یكتی‬ ‫در‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫گرففه‬ ‫نظر‬ ‫در‬
‫شتده‬ ‫راحتی‬ ‫ستامانه‬ ‫مطالاتات‬ ‫ا‬
‫تت‬
‫ت‬‫دق‬ ‫دارای‬
660
/
6
±
‫تزایش‬
‫ت‬‫اف‬ ‫و‬
01
/
40
‫ترژی‬
‫ت‬‫ان‬ ‫در‬ ‫ترژی‬
‫ت‬‫ان‬ ‫تدی‬
‫ت‬‫درص‬
‫تت‬
‫ت‬‫اس‬ ‫تدی‬
‫ت‬‫تولی‬
., 2021
et al
Barbón
)
‫تات‬
‫ت‬‫مطالا‬ ‫تدترین‬
‫ت‬‫جدی‬ ‫در‬ .
‫سیال‬ ‫نانو‬ ‫ا‬ ‫اسفااده‬ ‫گرففه‬ ‫صورت‬
‫به‬ ‫ها‬
‫حترارت‬ ‫انفقتال‬ ‫ستیال‬ ‫عنتوان‬
‫می‬ ‫نشان‬ ‫نفایج‬ .‫است‬ ‫گرففه‬ ‫قرار‬ ‫بررسی‬ ‫مورد‬
‫افتزایش‬ ‫باعتث‬ ‫که‬ ‫دهد‬
‫می‬ ‫ها‬ ‫سیسفم‬ ‫این‬ ‫حرارتی‬ ‫دهی‬ ‫با‬
‫شود‬
Wang
;
., 2021
et al
id
Sa
(
)
., 2020
et al
.
‫حرارتی‬ ‫انرژی‬ ‫تولید‬ ‫به‬ ‫تنها‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫سامانه‬ ‫کاربرد‬
‫سیسفم‬ ‫راحی‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫کاربرد‬ ‫و‬ ‫نبوده‬ ‫ماید‬
‫های‬
‫ففوولفائ‬
‫ی‬
‫ک‬
‫نیز‬ ‫مفمرکز‬
‫سیسفم‬ ‫این‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫بررسی‬
‫به‬ ‫ها‬
‫بیشتفر‬ ‫نوری‬ ‫چگالی‬ ‫بودن‬ ‫دارا‬ ‫دلیل‬
‫می‬ ‫ارائه‬ ‫را‬ ‫باالتر‬ ‫نوری‬ ‫دهی‬ ‫با‬
‫دهند‬
Boito & Grena, 2021
.)
‫تت‬
‫ت‬‫یس‬ ‫تكالت‬
‫ت‬‫مش‬
‫توخت‬
‫ت‬‫س‬ ‫ا‬ ‫تفااده‬
‫ت‬‫اس‬ ‫تی‬
‫ت‬‫محیط‬
‫ف‬ ‫تای‬
‫ت‬‫ه‬
‫ت‬
‫ت‬‫س‬
‫و‬ ‫یلی‬
‫چالش‬
‫فصل‬ ‫در‬ ‫گلخانه‬ ‫کشت‬ ‫های‬
‫مامتوال‬ ‫کته‬ ‫کشت‬ ‫ا‬ ‫خار‬ ‫های‬
‫بتا‬
‫بیشینه‬
‫ستامانه‬ ‫یتک‬ ‫ا‬ ‫استفااده‬ ،‫استت‬ ‫همراه‬ ‫کشور‬ ‫انرژی‬ ‫مصر‬ ‫ی‬
‫متورد‬ ‫انترژی‬ ‫تولید‬ ‫و‬ ‫قیمت‬ ‫ثبات‬ ‫مانند‬ ‫مزایایی‬ ‫با‬ ‫خورشیدی‬ ‫گرمایش‬
‫توجته‬ ‫بتا‬ .‫استت‬ ‫همیشتگی‬ ‫و‬ ‫رایگان‬ ‫تولیدی‬ ‫انرژی‬ ‫یرا‬ ‫است‬ ‫اهمیت‬
‫امكان‬ ‫شده‬ ‫اندام‬ ‫تحقیقات‬
‫به‬ ‫سندی‬
‫مفمرکزکننتده‬ ‫ستامانه‬ ‫کتارگیری‬
‫گرم‬ ‫برای‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬
.‫استت‬ ‫برختوردار‬ ‫خاصی‬ ‫اهمیت‬ ‫ا‬ ،‫گلخانه‬ ‫ایش‬
‫شرایط‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫لذا‬
‫آب‬
‫و‬
‫هوایی‬
،‫شهرکرد‬ ‫مسفان‬ ‫فصل‬
‫یتک‬
‫متدل‬
‫ریاضی‬
‫برای‬
‫پیش‬
‫بینی‬
‫عملكرد‬
‫انه‬ ‫رو‬
‫ستامانه‬
‫ایدتاد‬
،‫شتده‬
‫ماتادالت‬
‫تحلیلی‬
‫در‬
‫مورد‬
‫عملكرد‬
‫سامانه‬
‫به‬
‫منظور‬
‫مارفی‬
‫یک‬
‫متدل‬
‫ریاضتی‬
‫ا‬
‫سامانه‬
‫های‬
‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬
‫یكپارچه‬
‫پیشنهاد‬
‫می‬
‫می‬ .‫شود‬
‫توان‬
‫بیان‬
‫نمود‬
‫که‬
‫هد‬
‫این‬
‫کار‬
‫ارائه‬
‫یک‬
‫تحلیتل‬
‫نظتری‬
‫جتامع‬
،
‫بترای‬
‫تایتین‬
‫عملكرد‬
‫انه‬ ‫رو‬
‫یک‬
‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬
‫خطی‬
‫امكان‬ ‫و‬
‫استفااده‬ ‫ستندی‬
‫به‬ ‫گلخانه‬ ‫گرمایش‬ ‫برای‬ ‫سیسفم‬ ‫این‬ ‫ا‬
‫هزینه‬ ‫کاهش‬ ‫منظور‬
‫تولید‬ ‫های‬
‫گلخانه‬ ‫کشت‬ ‫موانع‬ ‫رفع‬ ‫و‬
‫ماه‬ ‫در‬ ‫ای‬
.‫است‬ ‫سال‬ ‫سرد‬ ‫های‬
‫روش‬ ‫و‬ ‫مواد‬
‫ها‬
‫ا‬ ‫استفااده‬ ‫بتا‬ ‫گلخانته‬ ‫گرمایش‬ ‫سامانه‬ ‫بررسی‬ ‫ضروت‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬
،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫نوروزي‬
‫به‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫متمرکزکننده‬ ‫اکسرژي‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫تحليل‬
‫منظور‬
...
858
‫جمع‬
‫کننده‬
‫گلخانه‬ ،‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫های‬
‫مشتخ‬ ‫حرارتی‬ ‫نیا‬ ‫و‬ ‫ابااد‬ ‫با‬ ‫ای‬
‫حرارتتی‬ ‫نیتا‬ ،‫گلخانه‬ ‫حرارتی‬ ‫نیا‬ ‫اسا‬ ‫بر‬ .‫شد‬ ‫گرففه‬ ‫نظر‬ ‫در‬
4۰06
‫تی‬
‫ت‬‫منا‬ ‫تای‬
‫ت‬‫دم‬ ‫ته‬
‫ت‬‫کمین‬ ‫در‬ ‫وات‬
46
‫تت‬
‫ت‬‫اس‬ ‫تیو‬
‫ت‬‫سلس‬ ‫ته‬
‫ت‬‫درج‬
Jafari,
2017
Mortezapour, Jafari Naeimi, & Maharlooei,
)
‫سامانه‬ .
،‫ترح‬ ‫ایتن‬ ‫کته‬ ‫استت‬ ‫شده‬ ‫راحی‬ ‫وری‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬
‫تده‬
‫ت‬‫تابن‬ ‫با‬ ‫تدادی‬
‫ت‬‫تا‬ ‫تامل‬
‫ت‬‫ش‬
‫ترای‬
‫ت‬‫ب‬ )‫ته‬
‫ت‬‫ثانوی‬ ‫تده‬
‫ت‬‫تابن‬ ‫با‬ ‫توع‬
‫ت‬‫ن‬ ‫و‬ ‫ته‬
‫ت‬‫اولی‬ ‫تای‬
‫ت‬‫ه‬
‫دست‬
‫حرار‬ ‫نیتا‬ ‫ا‬ ‫بخشی‬ ‫تامین‬ ‫و‬ ‫مناسم‬ ‫نوری‬ ‫چگالی‬ ‫به‬ ‫یابی‬
‫در‬ ‫تتی‬
‫بایتد‬ ‫ابفتدا‬ ‫مناستم‬ ‫نوری‬ ‫چگالی‬ ‫محاسبه‬ ‫برای‬ .‫کند‬ ‫فراهم‬ ‫شم‬ ‫ول‬
‫استا‬ ‫بتر‬ ‫ستپب‬ ‫ستندید‬ ‫نوری‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫نظر‬ ‫ا‬ ‫را‬ ‫سیسفم‬ ‫کلی‬ ‫رح‬
‫می‬ ‫حرارتی‬ ‫دهی‬ ‫با‬
‫میتدان‬ ‫توان‬
‫آ‬
‫ینته‬
.‫نمتود‬ ‫مشتخ‬ ‫را‬ ‫اولیته‬ ‫هتای‬
‫هم‬
‫نیا‬ ‫تامین‬ ‫برای‬ ‫حرارتی‬ ‫ذخیره‬ ‫مخزن‬ ‫یک‬ ‫دارای‬ ‫سامانه‬ ‫این‬ ‫چنین‬
‫شم‬ ‫در‬ ‫گلخانه‬ ‫حرارتی‬
‫جبتران‬ ‫بترای‬ ‫کمكتی‬ ‫حرارتتی‬ ‫المنتت‬ ‫یک‬ ‫و‬
.‫است‬ ‫آن‬ ‫حرارتی‬ ‫نیا‬ ‫کامل‬
‫برا‬
‫ی‬
‫ار‬
‫ی‬
‫اب‬
‫ی‬
‫سامانه‬
‫ی‬
‫گرما‬
‫ی‬
‫ش‬
‫راح‬
‫ی‬
‫شده‬
،
‫ا‬
‫ستاخفار‬ ‫با‬ ‫گلخانه‬
‫ی‬
‫ک‬
‫ول‬ ‫به‬ ‫رفه‬
5
‫عترض‬ ،‫مفر‬
40
/
4
‫جلتو‬ ‫قستمت‬ ‫ارتاتاع‬ ‫بتا‬ ‫مفتر‬
‫گلخانه‬
5
/
4
‫عقم‬ ‫قسمت‬ ‫و‬ ‫مفر‬
05
/
4
‫مت‬ ‫اسفااده‬ ‫مفر‬
‫ی‬
‫شتود‬
.
‫در‬
‫متورد‬
‫ساخفار‬
‫گلخانه‬
‫قو‬ ‫ا‬
‫ی‬
‫ها‬
‫ی‬
‫آهن‬
‫ی‬
‫مقطتع‬ ‫سطح‬ ‫با‬
1
×
1
‫ستانف‬
‫ی‬
‫مفتر‬
‫و‬
‫ب‬ ‫سطح‬
‫ی‬
‫رون‬
‫ی‬
‫پوشت‬ ‫آن‬
‫ی‬
‫ده‬
‫شت‬
‫ده‬
،‫ور‬ ‫ا‬
‫هتا‬
‫ی‬
‫پلت‬
‫ی‬
‫بتا‬ ‫شتاا‬ ‫کربنتات‬
‫ضخامت‬
46
‫م‬
‫ی‬
‫ل‬
‫ی‬
‫شد‬ ‫ساخفه‬ ‫مفر‬
‫ه‬
2017
.,
et al
Jafari
)
.
‫بته‬
‫منظتور‬
‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫تابنده‬ ‫با‬ ‫یک‬ ‫ا‬ ‫خورشیدی‬ ‫حرارتی‬ ‫انرژی‬ ‫ا‬ ‫اسفااده‬
‫همراه‬
‫با‬
‫یتک‬
‫مختزن‬
‫ذخیتره‬
‫حرارتتی‬ ‫ی‬ ‫ستا‬
‫استت‬ ‫شتده‬ ‫استفااده‬
‫ستامانه‬ .
‫گرمایشی‬
‫وری‬
‫در‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫تولیدی‬ ‫حرارت‬ ‫تا‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫راحی‬
‫گلخانته‬ ‫محیط‬ ‫به‬ ‫حرارت‬ ‫انفقال‬ ‫وظیاه‬ ‫حرارتی‬ ‫مبدل‬ ‫و‬ ‫ذخیره‬ ،‫مخزن‬
‫شكل‬ ‫دارد‬ ‫را‬
4
)
.
‫شکل‬
1
-
‫نما‬
‫ی‬
‫کل‬
‫ی‬
‫ی‬
‫ک‬
‫سامانه‬
‫گرما‬
‫ی‬
‫ش‬
‫ی‬
‫فرنل‬
‫خط‬
‫نصم‬ ‫ی‬
‫گلخانه‬ ‫در‬ ‫شده‬
:
4
-
،‫گلخانه‬
4
-
‫مفمرکز‬
‫کننده‬
‫خط‬
‫ی‬
‫فرنل‬
،
0
-
‫مبدل‬
‫حرارت‬
،‫ی‬
1
-
‫پمی‬
،
5
-
‫مخزن‬
Fig.1. Overview of a linear Fresnel heating system installed in the greenhouse: 1-Greenhouse, 2- Fresnel linear
concentrator, 3- Heat exchanger, 4- Pump, 5- Tank
‫تابنده‬ ‫با‬
‫فرنل‬
‫خطی‬
‫مورد‬
‫بررستی‬
‫در‬
‫شتكل‬
4
‫نشتان‬
‫داده‬
‫شتده‬
‫است‬
.
‫این‬
‫مفمرکزکننده‬
‫دارای‬
‫یک‬
‫گیرنده‬
‫با‬
‫خطی‬ ‫جاذب‬
‫است‬
.
‫جاذب‬
‫با‬
‫اسفااده‬
‫ا‬
‫مواد‬
‫عا‬
‫ی‬
‫شاا‬
،
‫عا‬
‫ی‬
‫بنتد‬
‫ی‬
‫استت‬ ‫شتده‬
.
‫جهتت‬
‫گیتری‬
‫جمع‬
‫کننده‬
‫جنوب‬
-
‫شمال‬
‫اویه‬
‫یمتوت‬ ‫آ‬
‫صتار‬
)
‫و‬ ‫محاستبات‬ .‫استت‬
‫یابی‬ ‫ار‬
‫نظری‬
‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬
‫برای‬
‫شرایط‬
‫آب‬
‫و‬
‫هتوایی‬
‫شتهرکرد‬
‫مدار‬
40
‫تا‬
04
‫جغرافیتایی‬ ‫عترض‬ ‫درجته‬
)
.‫شتد‬ ‫اندتام‬ ‫بهمتن‬ ‫متاه‬ ‫در‬
‫یتک‬ ‫سامانه‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫افزایش‬ ‫جهت‬ ‫همچنین‬
‫ستامانه‬
‫ردیتابی‬
‫خودکتار‬
‫برای‬
‫حرکت‬
‫تابنده‬ ‫با‬
‫ها‬
‫به‬ ‫و‬ ‫ثابت‬ ‫باد‬ ‫سرعت‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫گرففه‬ ‫نظر‬ ‫در‬
‫مقدار‬
0
‫ثانیه‬ ‫بر‬ ‫مفر‬
‫مستیر‬ ‫در‬ ‫حرارتتی‬ ‫تلاتات‬ ‫ا‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫گرففه‬ ‫نظر‬ ‫در‬
‫صتر‬ ‫جتاذب‬ ‫ا‬ ‫ختار‬ ‫سیال‬ ‫حرکت‬
‫متایع‬ .‫استت‬ ‫شتده‬ ‫نظتر‬
‫در‬ ‫کتار‬
‫مفمرکزکننده‬
‫آب‬
‫و‬
‫سطح‬
‫دمتای‬
‫بررستی‬
‫شتده‬
ً‫ا‬‫تقریبت‬
‫تتا‬
466
‫درجته‬
‫سانفی‬
‫گراد‬
‫سامانه‬
‫آنفالپی‬
‫کم‬
)
‫است‬
.
‫محاسبه‬
‫خوشیدی‬ ‫جذب‬ ‫انرژی‬ ‫ی‬
‫هتر‬ ‫در‬ ‫خورشتیدی‬ ‫تابش‬ ‫میزان‬ ‫در‬ ‫مفاددی‬ ‫عوامل‬
‫متوثر‬ ‫منطقته‬
‫میتزان‬ ،‫دریتا‬ ‫ستطح‬ ‫ا‬ ‫ارتاتاع‬ ،‫جغرافیتایی‬ ‫عترض‬ ‫و‬ ‫ول‬ ‫مثل‬ ‫است‬
‫و‬ ‫ابتر‬ ‫مقتدار‬ ‫و‬ ‫وبتت‬ ‫ر‬ ‫ماننتد‬ ‫هواشناسی‬ ‫عوامل‬ ،‫غبار‬ ‫و‬ ‫گرد‬ ،‫آلودگی‬
‫مدل‬ ‫اکثر‬ .‫غیره‬
‫پیش‬ ‫های‬
‫پایه‬ ‫العات‬ ‫ا‬ ‫این‬ ‫اسا‬ ‫بر‬ ‫نیز‬ ‫بینی‬
‫گتذاری‬
‫شده‬
‫متورد‬ ‫بایتد‬ ‫نیز‬ ‫اقصادی‬ ‫وضایت‬ ،‫هوایی‬ ‫و‬ ‫آب‬ ‫شرایط‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ ‫اند‬
‫توج‬
.‫گیرد‬ ‫قرار‬ ‫ه‬
‫می‬
‫محاسبه‬ ‫برای‬ ‫دانشیار‬ ‫مدل‬ ‫ا‬ ‫توان‬
‫انترژی‬ ‫مقدار‬ ‫ی‬
‫کرد‬ ‫اسفااده‬ ‫خورشید‬ ‫نوری‬
.
‫زوایه‬ ‫و‬ ‫پارامترها‬
‫خورشیدی‬ ‫های‬
‫سطح‬ ‫به‬ ‫رسیده‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫مقدار‬ ‫محاسبه‬ ‫برای‬
‫مین‬
‫احفیا‬
‫اویه‬ ‫و‬ ‫پارامفر‬ ‫تاریف‬ ‫به‬
‫خورشیدی‬ ‫های‬
‫است‬
‫اشتاره‬ ‫یتر‬ ‫موارد‬ ‫در‬ ‫که‬
‫است‬ ‫شده‬
2009
,
Ebrahimpour, Maaref, & Nairi
)
.
851
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
‫جلد‬
31
‫شماره‬ ،
2
‫تابستان‬ ،
3042
‫شکل‬
2
-
‫قسمت‬
‫مخفلف‬ ‫های‬
‫سامانه‬ ‫یک‬
‫تابنده‬ ‫با‬
‫فرنل‬
‫خطی‬
Fig.2. Different parts of a linear Fresnel reflector system
‫انحراف‬ ‫زاویه‬
𝛅
:
‫بین‬ ‫اویه‬
‫پرتو‬
‫و‬ ‫خورشید‬ ‫های‬
‫خط‬
‫است‬ ‫اسفوا‬
‫ا‬ ‫و‬
‫رابطه‬
4
)
‫می‬ ‫محاسبه‬ ‫درجه‬ ‫حسم‬ ‫بر‬
.‫شود‬
4
)
[ ]
‫رابطه‬ ‫در‬
4
)
‫مقتدار‬
‫متاه‬ ‫اول‬ ‫مبنتای‬ ‫بتر‬ ‫رو‬ ‫شتماره‬ ‫بتا‬ ‫برابتر‬
.‫است‬ ‫میالدی‬
‫ساعت‬ ‫زاویه‬
𝝎
:
‫ساعت‬ ‫اویه‬ ‫محاسبه‬ ‫برای‬
‫می‬
‫رابطته‬ ‫ا‬ ‫توان‬
4
.‫کرد‬ ‫اسفااده‬ )
4
)
ω ( )
‫مان‬ ‫ماادله‬
‫رابطه‬ ‫ا‬
0
‫م‬ )
‫حساب‬
‫می‬
‫شود‬
.
0
)
( )
‫منطقه‬ ‫مانی‬ ‫ساعت‬ ‫اخال‬
‫رابطه‬ ‫ا‬ ‫ای‬
1
‫قابل‬ )
.‫است‬ ‫محاسبه‬
1
)
‫رابطه‬ ‫در‬
1
)
L
‫می‬ ‫محل‬ ‫جغرافیایی‬ ‫ول‬ ‫با‬ ‫برابر‬
.‫باشد‬
:‫دانشیار‬ ‫مدل‬
‫تخمتین‬ ‫بترای‬ ‫تدربتی‬ ‫روابط‬ ‫اسا‬ ‫بر‬ ‫مدل‬ ‫این‬
‫در‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫میزان‬
01
‫به‬ ‫ایران‬ ‫شهر‬
‫ایتن‬ ‫بتر‬ .‫است‬ ‫آمده‬ ‫دست‬
‫رابطه‬ ‫ا‬ ‫اف‬ ‫سطح‬ ‫بر‬ ‫کل‬ ‫تابش‬ ‫مقدار‬ ‫اسا‬
5
‫می‬ ‫محاسبه‬ )
.‫شود‬
5
)
( )
‫به‬ ‫انرژی‬ ‫مقدار‬
‫بر‬ ‫آمده‬ ‫دست‬
‫حسم‬
( )
.‫بود‬ ‫خواهد‬
‫این‬ ‫در‬
‫رابطه‬
CF
‫رابطه‬ ‫ا‬ ‫که‬.‫است‬ ‫ابر‬ ‫ضریم‬
‫تقریبی‬ ‫ی‬
̅
̅
‫کته‬
‫مقدار‬
̅
̅
‫می‬ ‫رو‬ ‫ساعات‬ ‫کل‬ ‫به‬ ‫رو‬ ‫آففابی‬ ‫ساعات‬ ‫مقدار‬ ‫با‬ ‫برابر‬
.‫باشتد‬
‫مقدار‬
‫می‬ ‫خورشید‬ ‫را‬ ‫سمت‬ ‫اویه‬
‫رابطه‬ ‫ا‬ ‫که‬ ‫باشد‬
0
‫محاستبه‬ )
‫می‬
.‫شود‬
0
)
‫در‬
‫رابطه‬
‫ی‬
0
‫مقدار‬ ،)
‫می‬ ‫محل‬ ‫جغرافیایی‬ ‫عرض‬ ‫با‬ ‫برابر‬
.‫باشد‬
‫بازده‬
‫نوری‬
ηopt
‫ده‬ ‫با‬
‫نوری‬
‫به‬
‫وسیله‬
‫ی‬
‫پارامفرهای‬
‫یر‬
‫مانند‬
‫جذب‬ ‫ضریم‬
‫گیرنتده‬
α
)
،
‫تاب‬ ‫با‬ ‫ضریم‬
‫آینه‬
‫هتا‬
ρ
)
،
‫ضتریم‬
‫انفقتال‬
‫پوشتش‬
τ
)
‫و‬
‫عامتل‬
‫رهگیری‬
γ
)
‫محاسبه‬
‫می‬
‫شود‬
.
‫عالوه‬
‫بر‬
،‫این‬
‫برای‬
‫در‬
‫نظر‬
‫گرففن‬
‫تغییر‬
‫ده‬ ‫با‬
‫نوری‬
‫برای‬
‫موقایت‬
‫های‬
‫مخفلف‬
،‫خورشید‬
‫ا‬
‫یک‬
‫پارامفر‬
،‫اضافی‬
‫اصالح‬
‫کننده‬
‫خورشتید‬ ‫تاب‬ ‫با‬ ‫اویه‬
K
)
‫استفااده‬
‫متی‬
‫شتود‬
.
،‫بنتابراین‬
‫می‬
‫توان‬
‫نوشت‬
:
0
)
η
‫عامل‬
‫رهگیری‬
γ
‫به‬
‫عنوان‬
‫کسری‬
‫ا‬
‫تابش‬
‫مناكب‬
‫شده‬
‫در‬
‫جاذب‬
‫به‬
‫کل‬
‫تابش‬
‫مناكب‬
‫شده‬
‫تاریف‬
‫متی‬
‫شتود‬
‫و‬
‫برابتر‬
‫بتا‬
۰5
/
6
‫انفختاب‬
‫می‬
‫شود‬
.
‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫گرمایشی‬ ‫سامانه‬ ‫مشخصات‬
‫که‬ ‫است‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫خورشیدی‬ ‫گرمایش‬ ‫سامانه‬ ‫نوع‬
‫ردیف‬ ‫شامل‬
‫ول‬ ‫به‬ ‫آینه‬ ‫های‬
0
‫و‬ ‫مفر‬
‫عرض‬
05
/
6
‫جاذب‬ ‫ول‬ .‫است‬
5
/
0
‫آینه‬ ‫ول‬ ‫ا‬ ‫بیشفر‬ ‫کمی‬ ‫مفر‬
‫می‬ ‫گرففه‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫اولیه‬ ‫های‬
‫بته‬ ‫شود‬
‫آینه‬ ‫ردیف‬ ‫تاداد‬ .)‫نوری‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫افزایش‬ ‫و‬ ‫خورشید‬ ‫مایل‬ ‫تابش‬ ‫دلیل‬
‫ها‬
‫حرارتتی‬ ‫نیتا‬ ‫بته‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫بود‬ ‫خواهد‬ ‫تغییر‬ ‫قابل‬ ‫حرارتی‬ ‫نیا‬ ‫اسا‬ ‫بر‬
‫حدتم‬ ‫بتا‬ ‫مخزن‬ ‫به‬ ‫گلخانه‬ ‫شبانه‬
456
‫ن‬ ‫آب‬ ‫لیفتر‬
‫زدیتک‬
466
‫درجته‬
،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫نوروزي‬
‫به‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫متمرکزکننده‬ ‫اکسرژي‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫تحليل‬
‫منظور‬
...
851
‫شتهرکرد‬ ‫شهر‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫میزان‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ .‫است‬ ‫نیا‬ ‫سلسیو‬
‫تاتداد‬ ‫سامانه‬ ‫حرارتی‬ ‫و‬ ‫نوری‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫گرففن‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫بدون‬
44
‫ردیتف‬
‫دمای‬ ‫تا‬ ‫را‬ ‫آب‬ ‫مقدار‬ ‫این‬ ‫گرمایش‬ ‫توانایی‬ ‫آینه‬
۰0
‫تلاتات‬ .‫دارند‬ ‫درجه‬
‫ردیف‬ ‫افزایش‬ ‫یا‬ ‫حرارتی‬ ‫المنت‬ ‫ا‬ ‫اسفااده‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫محاسبه‬
‫آینه‬ ‫های‬
‫پاسخ‬
‫می‬ ‫داده‬
‫یا‬ ‫آینه‬ ‫تابنده‬ ‫با‬ ‫نوع‬ .‫شود‬
‫آلوم‬
‫ی‬
‫ن‬
‫ی‬
‫وم‬
‫آنتودا‬
‫ی‬
‫ز‬
‫شتده‬
‫استت‬
.
‫قتاب‬
‫می‬ ‫ساخفه‬ ‫گالوانیزه‬ ‫فوالد‬ ‫ا‬ ‫کلفور‬
‫ا‬ ‫کمفتر‬ ‫ه‬ ‫ستا‬ ‫تخمینتی‬ ‫ن‬ ‫و‬ .‫شود‬
566
‫ا‬ ‫بیش‬ ‫سامانه‬ ‫ماید‬ ‫عمر‬ ‫و‬ ‫کیلوگرم‬
46
‫شتده‬ ‫ده‬ ‫تخمتین‬ ‫ستال‬
‫است‬
)
, 2016
Tagle, Agraz, & Rivera
(
.
‫موثر‬ ‫مساحت‬
‫آینه‬
‫اولیه‬ ‫های‬
Aa
)
‫حستم‬ ‫بر‬
‫بتا‬ )
‫استفااده‬
‫ا‬
‫رابطه‬
‫ی‬
0
)
‫محاسبه‬
‫می‬
‫شود‬
.
‫این‬
‫پارامفر‬
‫با‬
‫فرض‬
‫ایتن‬
‫کته‬
‫آینته‬
‫هتای‬
‫اولیه‬
‫در‬
‫جهت‬
‫افقی‬
‫هسفند‬
‫موثر‬ ‫مساحت‬
‫تابنده‬ ‫با‬
‫اولیه‬ ‫های‬
‫را‬
‫بترآورد‬
‫می‬
‫کند‬
(Sharma, Nayak, & Kedare, 2015)
.
0
)
‫مقادیر‬
‫ردیف‬ ‫تاداد‬
‫آینه‬ ‫های‬
،‫ها‬
‫آینه‬ ‫عرض‬ ‫با‬ ‫برابر‬
‫و‬ ‫هتا‬
L
‫آینه‬ ‫ول‬
‫حسم‬ ‫بر‬ ‫ها‬
m
‫پرتو‬ .‫است‬ )
‫مستفقیم‬
‫خورشتیدی‬
‫موجتود‬
Qs
)
‫حسم‬ ‫بر‬
W
)
‫رابطه‬ ‫ا‬
۰
)
‫محاسبه‬
‫مقتدار‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫شده‬
DNI
4
‫نرمال‬ ‫مسفقیم‬ ‫تابش‬ ‫نرخ‬ ‫با‬ ‫برابر‬
‫حسم‬ ‫بر‬
( )
‫اس‬
.‫ت‬
۰
)
‫تولید‬
‫گرمای‬
‫سامانه‬ ‫توسط‬ ‫ماید‬
Qu
)
‫با‬
‫اسفااده‬
‫ا‬
‫تاادل‬
‫انترژی‬
‫در‬
‫حدم‬
‫رابطه‬ ‫سیال‬
46
)
‫وات‬ ‫حستم‬ ‫بر‬
‫محاستبه‬
‫شتد‬
et
Bellos
(
)
., 2016
al
.
46
)
̇
‫مقدار‬
̇
.‫است‬ ‫ثانیه‬ ‫بر‬ ‫کیلوگرم‬ ‫برحسم‬ ‫آب‬ ‫جرم‬ ‫با‬ ‫برابر‬
‫برابتر‬
،‫ویژه‬ ‫گرمایی‬ ‫ظرفیت‬ ‫با‬
‫و‬
‫به‬
‫خروجی‬ ‫و‬ ‫ورودی‬ ‫دمای‬ ‫ترتیم‬
.‫است‬ ‫مفمرکزکننده‬
‫محل‬ ‫در‬ ‫خورشیدی‬ ‫نرمال‬ ‫تابش‬ ‫با‬ ‫برابر‬
W
،)
‫جاذب‬ ‫مساحت‬ ‫با‬ ‫برابر‬
( )
،
‫با‬ ‫برابر‬
‫ضتریم‬
‫اتتال‬
‫حرارتتی‬
‫جاذب‬
( )
‫مقادیر‬
‫و‬
‫دمای‬ ‫و‬ ‫محیط‬ ‫دمای‬ ‫با‬ ‫برابر‬
‫حسم‬ ‫بر‬ ‫جاذب‬
(°
C)
.‫است‬
‫بازده‬
‫حرارت‬
‫ی‬
‫ده‬ ‫با‬
‫حرارتی‬
ηth
)
‫مفمرکزکننده‬ ‫در‬
‫خطی‬
‫فرنل‬
‫به‬
‫عنتوان‬
‫نستبت‬
‫گرمای‬
‫ماید‬
‫به‬
‫انرژی‬
‫خورشیدی‬
‫موجود‬
‫تاریف‬
‫می‬
‫شود‬
‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬
‫مساحت‬
‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬
‫و‬
DNI
‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫شدت‬
‫هسفند‬
‫بتا‬ .
‫ب‬
‫ه‬
‫تاب‬ ‫با‬ ‫نوری‬ ‫راندمان‬ ‫آوردن‬ ‫دست‬
‫می‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫کننده‬
‫عملكرد‬ ‫توان‬
‫آن‬ ‫نوری‬
‫را‬
‫رابطه‬
44
)
‫تحلیل‬
‫کرد‬
)
Kalogirou, 2012
(
.
44
)
1- Direct Normal Irradiance
‫ضریم‬ ‫همچنین‬
‫حذ‬
‫گرما‬
FR
)
‫ا‬
‫رابطته‬
44
)
‫بته‬
‫آمتده‬ ‫دستت‬
‫است‬
)
Kalogirou, 2012
.(
44
)
[ (
́
)]
́
‫تریم‬
‫ت‬‫ض‬
‫ته‬
‫ت‬‫رابط‬ ‫ا‬ ‫تور‬
‫ت‬‫کلكف‬ ‫تارایی‬
‫ت‬‫ک‬
‫ی‬
40
‫تی‬
‫ت‬‫م‬ ‫تبه‬
‫ت‬‫)محاس‬
‫تود‬
‫ت‬‫ش‬
)
2020
Blair,
&
,
Beckman
,
Duffie
(
.
40
)
́
⁄
⁄ [ ( )]
‫مقادیر‬ ،‫رابطه‬ ‫این‬ ‫در‬
‫و‬
،‫جتاذب‬ ‫داخلتی‬ ‫و‬ ‫ختارجی‬ ‫قطر‬
‫و‬
‫میانگین‬ .‫هسفند‬ ‫جاذب‬ ‫و‬ ‫مایع‬ ‫حرارت‬ ‫انفقال‬ ‫ضرایم‬
‫دما‬
‫در‬
‫تده‬
‫ت‬‫گیرنت‬
‫ا‬
‫ته‬
‫ت‬‫رابطت‬
‫ی‬
41
‫ته‬
‫ت‬‫بت‬ )
‫تی‬
‫ت‬‫مت‬ ‫تت‬
‫ت‬‫دست‬
‫تد‬
‫ت‬‫آیت‬
Belessiotis,
(
)
Mathioulakis, & Papanicolaou, 2010
.
41
)
‫تعادل‬
‫های‬
‫آنی‬
‫انرژی‬
‫های‬ ‫ترا‬
‫اساسی‬
‫انرژی‬
‫ستامانه‬
‫در‬
‫یتر‬
‫آورده‬
‫شتده‬
‫استت‬
.
‫تاتادل‬
‫انرژی‬
‫در‬
‫جاذب‬
‫را‬
‫می‬
‫توان‬
‫بتا‬
‫رابطته‬ ‫ا‬ ‫استفااده‬
‫ی‬
45
)
‫کترد‬ ‫تایتین‬
, 2020
Blair
, &
Beckman
Duffie,
)
.
45
)
( )
‫تدار‬
‫ت‬‫مق‬
،‫تده‬
‫ت‬‫مفمرکزکنن‬ ‫ته‬
‫ت‬‫ب‬ ‫تیده‬
‫ت‬‫رس‬ ‫تیدی‬
‫ت‬‫خورش‬ ‫ترژی‬
‫ت‬‫ان‬ ‫تل‬
‫ت‬‫ک‬
‫ظرفیت‬
‫جاذب‬ ‫حرارتی‬
‫مفمرکزکننده‬
،
‫ضریم‬
‫اتتال‬
‫حرارتی‬
.‫استت‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫جاذب‬
‫تاتادل‬
‫انترژی‬
‫در‬
‫مبتدل‬
‫حرارتتی‬
‫مخزن‬
‫ذخیره‬
‫را‬
‫می‬
‫توان‬
‫به‬
‫صورت‬
‫رابطه‬
‫ی‬
40
)
‫نوشت‬
Belessiotis
2010
et al.,
:)
40
)
( )
‫ضریم‬
‫انفقال‬
‫حرارت‬
‫کلی‬
‫در‬
‫مبدل‬
‫و‬ ‫حرارتی‬
‫برابر‬
.‫است‬ ‫حرارتی‬ ‫مخزن‬ ‫دمای‬ ‫با‬
‫تاادل‬
‫انرژی‬
‫در‬
‫مخزن‬
‫ذخیتره‬
‫ی‬ ‫ستا‬
‫در‬
‫رابطه‬
40
)
‫به‬
‫است‬ ‫آمده‬ ‫دست‬
2010
et al.,
Belessiotis
)
.
40
)
‫ظرفیت‬
‫حرارتی‬
‫مختزن‬ ‫مایع‬
،
‫ضتریم‬
‫انفقتال‬
‫حرارت‬
‫کلی‬
‫در‬
‫مخزن‬
‫ذخیره‬
‫و‬ ‫است‬ ‫ی‬ ‫سا‬
‫ذخیره‬ ‫مخزن‬ ‫دمای‬
‫ستا‬
‫در‬
‫شبانه‬ ‫ول‬
‫به‬ ‫رو‬
‫حترارت‬ ‫درجته‬ ‫تغییترات‬ ‫بتودن‬ ‫خطتی‬ ‫تقریبتا‬ ‫دلیتل‬
‫می‬
‫رابطه‬ ‫ا‬ ‫توان‬
40
.‫کرد‬ ‫محاسبه‬ )
40
)
‫بیان‬
‫این‬
‫نكفه‬
‫مهم‬
‫است‬
‫کته‬
‫ا‬
‫میتانگین‬
‫دمتا‬
)
‫در‬
‫ماتادالت‬
‫قبلی‬
‫اسفااده‬
‫شده‬
‫است‬
.
‫این‬
‫سطح‬
‫دما‬
‫را‬
‫می‬
‫توان‬
‫بته‬
‫عنتوان‬
‫میتانگین‬
‫مقدار‬
‫دمای‬
‫ورودی‬
‫و‬
‫خروجی‬
‫برآورد‬
‫کرد‬
‫میزان‬
‫انرژی‬
‫رابطته‬ ‫ا‬ ‫ماید‬
854
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
‫جلد‬
31
‫شماره‬ ،
2
‫تابستان‬ ،
3042
4۰
)
‫به‬
‫می‬ ‫دست‬
‫آید‬
., 2019
et al
Bellos
)
.
4۰
)
[ ]
‫مقدار‬
‫مفمرکزکننده‬ ‫مساحت‬ ‫با‬ ‫برابر‬
)
،
‫ده‬ ‫با‬ ‫با‬ ‫برابر‬
،‫نوری‬
‫به‬ ‫رسیده‬ ‫تابش‬ ‫با‬ ‫برابر‬
‫مین‬
)
(
‫پارامفرهتای‬ .‫است‬
،
‫و‬
)
‫به‬
‫روابط‬ ‫صورت‬
46
‫تا‬ )
44
‫می‬ ‫محاسبه‬ )
‫شود‬
Bellos
., 2019
et al
)
:
46
)
44
)
( )
44
)
⁄
‫ا‬ ‫یكی‬
‫پارامفری‬
‫که‬
‫در‬
‫رابط‬
‫ه‬
44
)
‫محا‬
‫سبه‬
‫نشتده‬
‫استت‬
‫ضتریم‬
‫انفقال‬
‫حرارتی‬
‫است‬
.
‫این‬
‫پارامفر‬
‫را‬
‫می‬
‫تتوان‬
‫بتا‬
‫متدل‬
‫یتر‬ ‫ی‬ ‫ستا‬
‫تایین‬
.‫کرد‬
‫مدل‬
‫مدل‬ ‫محاسباتی‬
‫مدل‬
‫محاسباتی‬
‫بر‬ ‫مبفنی‬
‫مدل‬
‫انفقال‬
‫حرارت‬
‫با‬
‫مقاومتت‬
‫حرارتتی‬
‫حالت‬
‫پایدار‬
‫یک‬
‫بادی‬
،‫است‬
‫که‬
‫در‬
‫آن‬
‫تمام‬
‫حالت‬
‫های‬
‫انفقتال‬
‫حترارت‬
‫مربوط‬
‫به‬
‫پدیده‬
‫های‬
‫فیزیكی‬
‫در‬
‫نظر‬
‫گرففه‬
‫می‬
‫شوند‬
.
‫مدل‬
‫محاستباتی‬
‫برای‬
‫اولین‬
‫بار‬
‫توسط‬
)‫فوریستفال‬
‫ستاخفه‬
‫شتد‬
‫و‬
‫بترای‬
‫تایتین‬
‫ده‬ ‫بتا‬
‫حرارتتتی‬
‫مفمرکزکننتتده‬
‫هتتای‬
‫خورشتتیدی‬
‫ستتهموی‬
‫استتفااده‬
‫شتتد‬
Forristall, 2003
)
.
‫ایتن‬
‫متدل‬
‫متی‬
‫توانتد‬
‫رففتار‬
‫هتر‬
‫مفمرکزکننتده‬
‫سهموی‬
‫را‬
‫تحت‬
‫هر‬
‫شترایط‬
‫محیطتی‬
‫و‬
‫بتا‬
‫انتواع‬
‫پارامفرهتای‬
‫کتاری‬
‫پیش‬
.‫کند‬ ‫بینی‬
‫قسمت‬ ‫ا‬ ‫یک‬ ‫هر‬
‫سامانه‬ ‫های‬
‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬
‫مورد‬
‫جدول‬ ‫در‬ ‫بررسی‬
4
‫شماره‬ ،
‫شتكل‬ ‫بته‬ ‫توجته‬ ‫بتا‬ ‫و‬ ‫گتذاری‬
0
‫هتای‬ ‫مر‬
‫می‬ ‫تایین‬ ‫حراتی‬
‫شود‬
.
‫جدول‬
1
-
‫تایین‬
‫شكل‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫حراتی‬ ‫های‬ ‫مر‬
0
Table 1- Determining thermal boundaries according to Figure 3
‫سطح‬
Surface
‫شماره‬
Number
‫سطح‬
Surface
‫شماره‬
Number
‫آینه‬
‫ثانویه‬
secondary mirror surface
6
‫حرارت‬ ‫انفقال‬ ‫سیال‬
Heat transfer fluid
1
‫سطح‬
‫عای‬ ‫پوشش‬
‫داخلی‬
Internal insulation coating surface
7
‫سطح‬
‫جاذب‬
‫داخلی‬
Internal absorbent surface
2
‫سطح‬
‫عای‬ ‫پوشش‬
‫بیرونی‬
Exterior insulation coating surface
8
‫سطح‬
‫جاذب‬
‫خارجی‬
External absorbent surface
3
‫مین‬
‫یا‬
‫هوا‬
Earth or air
9
‫سطح‬
‫پوشش‬
‫داخلی‬
Interior coating surface
4
‫سطح‬
‫پوشش‬
‫خارجی‬
Exterior coating surface
5
‫شکل‬
3
-
‫عرضی‬ ‫برش‬ ‫نمای‬
‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬
،
‫شرایط‬
‫شار‬
‫حرارتی‬
‫در‬
‫نظر‬
‫گرففه‬
‫شده‬
‫بین‬
‫اجزای‬
‫مخفلف‬
‫گیرنده‬
‫خطی‬ ‫فرنل‬
Fig.3. Cross-sectional view of Fresnel collector, the heat flux conditions considered between the different components
of the linear Fresnel receiver
،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫نوروزي‬
‫به‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫متمرکزکننده‬ ‫اکسرژي‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫تحليل‬
‫منظور‬
...
855
‫انفقال‬
‫گرما‬
‫ا‬
‫ری‬
،‫هدایت‬
‫همرفت‬
‫و‬
‫تابش‬
‫و‬
‫همچنتین‬
‫تتابش‬
‫خورشیدی‬
‫جذب‬
‫شده‬
‫ا‬
‫نظر‬
‫مدل‬
‫مقاومت‬
‫حرارتی‬
‫اعمتال‬
‫شتده‬
‫استت‬
‫شكل‬
0
.)
‫گرمایی‬ ‫شار‬ ‫اثرات‬
‫تابش‬ ‫و‬ ‫همرفت‬ ،‫رسانش‬
‫توسط‬
‫ماادالت‬
‫فیزیكی‬
‫محاسبه‬
‫می‬
‫شود‬
.
‫یع‬ ‫تو‬ ‫ثانویه‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫ول‬ ‫در‬ ‫همچنین‬
‫همگن‬
‫تابش‬
‫خورشید‬
‫را‬
‫دار‬
‫ی‬
‫م‬
.
‫بتر‬ ‫نوری‬ ‫پرتو‬ ‫ردیابی‬ ‫نفایج‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬
‫به‬ ‫مربوط‬ ‫محاسبات‬ ‫سامانه‬ ‫کلی‬ ‫نوری‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫اسفااده‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫سامانه‬ ‫کل‬
‫ه‬ ‫اندا‬ ‫قابل‬ ‫خورشیدی‬ ‫حرارتی‬ ‫شار‬
.‫است‬ ‫گیری‬
‫انفقال‬
‫گرما‬
‫بته‬
‫محتیط‬
‫خارجی‬
‫با‬
‫ترکیم‬
‫دمای‬
‫محیط‬
‫و‬
‫سرعت‬
‫باد‬
‫مشتخ‬
‫متی‬
‫شتود‬
.
‫ایتن‬
‫مدل‬
‫برای‬
‫پیكربندی‬
‫گیرنده‬
‫نشتان‬ ‫ی‬
‫داده‬
‫شتده‬
‫در‬
‫شتكل‬
0
‫توستاه‬
‫یاففه‬
‫است‬
.
‫در‬ ‫شتده‬ ‫داده‬ ‫نمتایش‬ ‫متدل‬ ‫ا‬ ‫ستامانه‬ ‫حرارتی‬ ‫آنالیز‬ ‫برای‬
‫شكل‬
1
.‫شد‬ ‫اسفااده‬
‫جدول‬ ‫در‬ ‫سامانه‬ ‫هندسی‬ ‫مشخصات‬
4
.‫است‬ ‫آمده‬
‫شکل‬
4
-
‫مدل‬
‫مقاومت‬
‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫ا‬ ‫عبوری‬ ‫حرارتی‬
Fig.4. Thermal resistance diagram passing through the Fresnel collector
‫جدول‬
2
-
‫هندسی‬ ‫مشخصات‬
‫سامانه‬
Table 2- Geometric specifications of the system
‫مقدار‬
Amount
‫پارامتر‬
Parameter
‫تعریف‬
Definition
66
‫جاذب‬ ‫داخلی‬ ‫قطر‬
Absorbent inner diameter- mm
70
‫جاذب‬ ‫خارجی‬ ‫قطر‬
Absorbent outer diameter- mm
109
‫کاور‬ ‫داخلی‬ ‫قطر‬
Inner diameter of the cover- mm
115
‫جاذب‬ ‫خارجی‬ ‫قطر‬
Absorbent outer diameter-mm
0.66
‫جاذب‬ ‫مساحت‬
Absorbent area-
1.08
Ac
‫پوشش‬ ‫مساحت‬
Coverage area-
3
L
‫جاذب‬ ‫ول‬
Absorbent length-m
‫تدار‬
‫ت‬‫مق‬
‫تریم‬
‫ت‬‫ض‬
‫تال‬
‫ت‬‫ات‬
‫تی‬
‫ت‬‫حرارت‬
‫ته‬
‫ت‬‫رابط‬ ‫ا‬ ‫تده‬
‫ت‬‫مفمرکزکنن‬
‫ی‬
40
)
‫ا‬ ‫شده‬ ‫محاسبه‬
‫س‬
‫ت‬
.
40
)
[
( )
( )
( )
( ‫و‬ ‫و‬ ) ]
‫جریان‬ ‫نوع‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬
‫جر‬
‫ی‬
‫ان‬
‫آ‬
‫شافه‬
‫رابطه‬ ‫ا‬ ‫ناسلت‬ ‫عدد‬ ‫سیال‬ )
‫ی‬
41
‫به‬ )
‫می‬ ‫دست‬
‫ستیال‬ ‫و‬ ‫جتاذب‬ ‫دیواره‬ ‫بین‬ ‫حرارت‬ ‫انفقال‬ ‫ضریم‬ .‫آید‬
‫رابطه‬ ‫ا‬
45
‫است‬ ‫شده‬ ‫محاسبه‬ )
)
., 2016
et al
Mokhtar
(
.
41
)
45
)
‫ته‬
‫ت‬‫رابط‬ ‫ا‬ ‫تل‬
‫ت‬‫پرانف‬ ‫و‬ ‫تولز‬
‫ت‬‫رین‬ ‫تدد‬
‫ت‬‫ع‬ ‫تادیر‬
‫ت‬‫مق‬
‫تای‬
‫ت‬‫ه‬
40
‫و‬ )
40
‫تل‬
‫ت‬‫قاب‬ )
‫استتتتت‬ ‫محاستتتتبه‬
Bellos, Tzivanidis, Korres, &
(
)
Antonopoulos, 2015
.
851
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
‫جلد‬
31
‫شماره‬ ،
2
‫تابستان‬ ،
3042
40
)
̇
40
)
‫ضرای‬
‫م‬
‫انفقال‬
‫حترارت‬
‫رابطته‬ ‫ا‬
40
‫و‬ )
4۰
‫متی‬ ‫محاستبه‬ )
‫شتود‬
)
, 2020
, & Blair
Beckman
Duffie,
(
.
40
)
( )
4۰
)
( )
( ) ( )
‫باال‬ ‫روابط‬ ‫در‬
‫کاور‬ ‫دمای‬
°
C
)
‫و‬
‫جاذب‬ ‫دمای‬ ‫با‬ ‫برابر‬
°
C
)
،
‫مقادیر‬
‫و‬
‫شیشته‬ ‫کتاور‬ ‫و‬ ‫جتاذب‬ ‫مستاحت‬ ‫بتا‬ ‫برابتر‬
‫ای‬
[ ]
‫می‬
.‫باشد‬
‫و‬ ‫جستم‬ ‫ستطح‬ ‫صتدور‬ ‫ضتریم‬ ‫بتا‬ ‫برابر‬
‫استفاان‬ ‫ثابتت‬
‫بولفزمن‬
)
.‫است‬
06
)
‫و‬
‫مقدار‬
‫محیط‬ ‫در‬ ‫باد‬ ‫سرعت‬ ‫با‬ ‫برابر‬
)
‫و‬
‫بتا‬ ‫برابتر‬
‫مفمرکزکننده‬ ‫ول‬
m
)
.‫است‬
04
)
‫و‬ ( )
‫محیط‬ ‫دمای‬ ‫با‬ ‫برابر‬
(
°
C
)
‫مقتدار‬ .‫است‬
‫رابطته‬ ‫ا‬
‫ی‬
04
)
‫به‬
‫می‬ ‫دست‬
.‫آید‬
04
)
‫روزانه‬ ‫شده‬ ‫ذخیره‬ ‫انرژی‬
‫با‬
‫اسفااده‬
‫ا‬
‫پارامفرهای‬
،‫ستامانه‬
‫تتابش‬
‫مستفقیم‬
‫خورشتید‬
)
،
‫میانگین‬
‫اصالح‬
‫کننده‬
‫اویه‬
‫حادثه‬
‫انه‬ ‫رو‬
)
،
‫دمای‬
‫اولیه‬
‫مخزن‬
‫ذخیره‬
‫ی‬ ‫سا‬
)
‫و‬
‫میانگین‬
‫دمای‬
‫انه‬ ‫رو‬
،‫محیط‬
‫انرژی‬
‫ذخیره‬
‫شتده‬
‫انه‬ ‫رو‬
‫در‬
‫مخزن‬
‫را‬
‫می‬
‫توان‬
‫به‬
‫یتر‬ ‫صتورت‬
‫نوشتت‬
.,
et al
Bellos
(
)
2019
.
00
)
‫مقادیر‬
F1
‫و‬
F2
‫ا‬
‫رابطه‬
‫های‬
01
‫و‬
05
)
‫به‬
‫دست‬
‫می‬
‫مقتدار‬ .‫آینتد‬
N
.‫است‬ ‫رو‬ ‫ساعات‬ ‫تاداد‬ ‫با‬ ‫برابر‬
01
)
05
)
‫مدل‬
‫سازی‬
‫اکسرژی‬
‫مدل‬ ‫برای‬
‫بته‬ ‫را‬ ‫اکسرژی‬ ‫کل‬ ‫مقدار‬ ‫باید‬ ‫ابفدا‬ ‫در‬ ‫ی‬ ‫سا‬
‫آورد‬ ‫دستت‬
‫می‬ ‫که‬
‫پفال‬ ‫فرمول‬ ‫ا‬ ‫توان‬
00
‫نمود‬ ‫اسفااده‬ )
)
Petela, 2003
(
.
00
)
[ ] [ ]
‫و‬ ‫محیط‬ ‫دمای‬ ‫با‬ ‫برابر‬
.‫استت‬ ‫خورشتید‬ ‫دمتای‬ ‫بتا‬ ‫برابتر‬
‫اکسرژی‬
‫ماید‬
‫رابطه‬ ‫ا‬
‫ی‬
00
‫به‬ )
‫استت‬ ‫آمتده‬ ‫دستت‬
.,
et al
Bellos
(
)
2017
:
00
)
[ ]
‫رابطه‬
00
)
‫را‬
‫می‬
‫توان‬
‫بترای‬
‫مایاتات‬
‫هتا‬ ‫گا‬ ‫و‬
‫استفااده‬
‫کترد‬
.
‫در‬
،‫مایاات‬
‫آخرین‬
‫افت‬
‫فشار‬
)
ً‫ال‬‫مامو‬
‫کتم‬
‫استت‬
‫و‬
‫متی‬
‫تتوان‬
‫ا‬
‫آن‬
‫صر‬
‫کرد‬ ‫نظر‬
.
‫همچنین‬
‫کار‬
‫با‬
‫سیاالت‬
‫ی‬ ‫گتا‬
‫بته‬
‫دلیتل‬
‫چگتالی‬
‫کتم‬
‫ها‬ ‫گا‬
‫با‬
‫ا‬
‫دست‬
‫دادن‬
‫فشار‬
‫یاد‬
‫همراه‬
‫است‬
‫و‬
‫باید‬
‫متورد‬
‫توجته‬
‫قترار‬
‫گیرد‬
.
‫ده‬ ‫با‬
‫اکسرژی‬
ηex
)
‫نستبت‬
‫اکست‬
‫رژی‬
‫مایتد‬
Eu
)
‫بته‬
‫اکسترژی‬
‫خورشیدی‬
Es
)
‫روابط‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫است‬
00
‫و‬ )
0۰
‫شد‬ ‫محاسبه‬ )
Bellos
(
)
., 2018
et al
:
00
)
( [ ] [ ] )
0۰
)
[ ] [ ]
‫بحث‬ ‫و‬ ‫نتایج‬
‫رابطه‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬
0
‫جدول‬ ‫نفایج‬ ‫و‬ )
0
‫کتل‬ ‫نتوری‬ ‫دهی‬ ‫بتا‬ ‫مقدار‬
‫با‬ ‫برابر‬
06
‫خورشتیدی‬ ‫انترژی‬ ‫میتزان‬ ‫محاستبه‬ ‫بترای‬ .‫استت‬ ‫درصتد‬
‫جغرافیایی‬ ‫عرض‬ ‫به‬ ‫شهرکرد‬
04
‫درجه‬
‫ابتر‬ ‫ضریم‬ ‫به‬ ‫نیا‬
‫ایتن‬ .‫استت‬
‫با‬ ‫برابر‬ ‫شهرکرد‬ ‫برای‬ ‫مقدار‬
0
/
6
‫استت‬
Jafarpour & Mahmoud,
2001
‫رابطه‬ ‫ا‬ ‫خورشید‬ ‫تابشی‬ ‫انرژی‬ ‫مقدار‬ )
5
.‫استت‬ ‫شتده‬ ‫محاسبه‬ )
‫شكل‬ ‫مطاب‬
5
‫ساعت‬ ‫در‬ ‫تابش‬ ‫بیشفرین‬
44
‫ساعت‬ ‫ا‬ ‫موثر‬ ‫تابش‬ ‫و‬
0
‫تا‬ ‫صبح‬
40
‫لذا‬ .‫است‬
‫با‬
‫توجه‬
‫به‬
‫شترایط‬
‫انفقتال‬
‫حترارت‬
،‫شتده‬ ‫اشتاره‬
‫ترمودینامیكی‬ ‫مشخصات‬
‫سامانه‬
‫د‬
‫جدول‬ ‫ر‬
4
‫به‬
‫است‬ ‫آمده‬ ‫دست‬
.
،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫نوروزي‬
‫به‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫متمرکزکننده‬ ‫اکسرژي‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫تحليل‬
‫منظور‬
...
851
‫شکل‬
5
-
‫انرژ‬ ‫مفوسط‬
‫ی‬
‫خورش‬
‫ی‬
‫د‬
‫ی‬
‫تار‬ ‫در‬ ‫شهرکرد‬
‫ی‬
‫خ‬
45
/
46
‫رو‬ ‫ساعت‬ ‫برحسم‬
Fig.5. Average chart of Shahrekord solar energy on 1/5 in terms of daylight hours
‫جدول‬
3
-
‫ترمودینامیكی‬ ‫مشخصات‬
‫سامانه‬
Table 3- Thermodynamic characteristics of the system
‫مقدار‬
Amount
‫پارامتر‬
Parameter
‫تعریف‬
Definition
‫ظرفیت‬
‫حرارتی‬
‫مخزن‬
‫ذخیره‬
‫ی‬ ‫سا‬
Storage tank heat capacity (W)
‫ظرفیت‬
‫حرارتی‬
‫مفمرکزکننده‬
Collector heat capacity (W)
2.09
‫ضریم‬
‫اتال‬
‫حرارتی‬
‫مخزن‬
‫ذخیره‬
‫ی‬ ‫سا‬
Storage tank heat loss coefficient ( )
4
‫ضریم‬
‫اتال‬
‫حرارتی‬
‫مفمرکزکننده‬
Collector heat loss coefficient ( )
460
‫ضریم‬
‫انفقال‬
‫حرارت‬
‫کلی‬
‫در‬
‫مبدل‬
‫حرارتی‬
Overall heat transfer coefficient in heat exchanger ( )
250
V
‫حدم‬
‫مخزن‬
‫ذخیر‬
‫ه‬
‫ی‬ ‫سا‬
Storage tank volume (kg)
0.7
‫جریان‬ ‫جرم‬
Flow mass ( )
70%
‫ده‬ ‫با‬
‫نوری‬
‫کل‬
Total optical efficiency
0.92
α
‫جذب‬
‫گیرنده‬
Receptor absorption
0.95
τ
‫انفقال‬
‫پوشش‬
Cover transfer
0.94
‫تاب‬ ‫با‬
‫آینه‬
Mirror reflection
0.92
‫ضریم‬
‫اصالح‬
‫کننده‬
‫خورشید‬ ‫تاب‬ ‫با‬ ‫اویه‬
Incident angle modifier
-5
0
5
10
15
20
25
30
0
100
200
300
400
500
600
700
0 5 10 15 20
Ambient
temperature-
◦
C
Solar
radiation(𝑊.𝑚
-2
)
Axis Title
851
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
‫جلد‬
31
‫شماره‬ ،
2
‫تابستان‬ ،
3042
‫نتایج‬
‫عملکرد‬
‫روزانه‬
‫سامانه‬
‫نفایج‬
‫مربوط‬
‫به‬
‫عملكرد‬
‫انه‬ ‫رو‬
‫عمدتا‬
‫با‬
‫اسفااده‬
‫ا‬
‫خروجی‬
‫گرمایی‬
‫ماید‬
‫و‬
‫همچنین‬
‫سطح‬
‫دمای‬
‫مایع‬
‫بیان‬
‫می‬
‫شود‬
.
‫در‬
‫مرحله‬
،‫اول‬
‫نفتایج‬
‫مربوط‬
‫به‬
‫یک‬
‫رو‬
‫آففابی‬
‫داده‬
‫متی‬
‫شتود‬
‫عملكترد‬
‫بتا‬ ‫حرارتتی‬ ‫مختزن‬
‫رابطه‬ ‫ا‬ ‫اسفااده‬
‫ی‬
40
‫شبانه‬ ‫در‬ )
‫شكل‬ ‫در‬ ‫رو‬
0
.‫است‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫نشان‬
‫شکل‬
6
-
‫سامانه‬ ‫کمک‬ ‫به‬ ‫مخزن‬ ‫سیال‬ ‫گرمایش‬ :‫مخزن‬ ‫حرارتی‬ ‫عملكرد‬
‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬
‫به‬ ‫سیال‬ ‫سرمایش‬ ،)‫راست‬
‫شبانه‬ ‫حرارت‬ ‫ایداد‬ ‫منظور‬
)‫چی‬ ‫گلخانه‬ ‫در‬ ‫نیا‬ ‫مورد‬
Fig.6. Thermal performance of the tank: heating of the tank fluid using the Fresnel collector system (Right), cooling of
the fluid to create the required night heat in the greenhouse (Left)
‫مفوستط‬ ‫حرارتی‬ ‫نیا‬ ‫با‬ ‫نمونه‬ ‫گلخانه‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬
4۰06
‫بترای‬ ‫وات‬
‫دمای‬ ‫داشفن‬ ‫نگه‬ ‫ثابت‬
45
‫درجه‬
‫رابطته‬ ‫ا‬ ‫استفااده‬ ‫بتا‬ ‫گلخانه‬ ‫ی‬
40
)
‫با‬ ‫حرارتی‬ ‫مخزن‬ ‫به‬ ‫نیا‬
‫حدم‬
456
‫آینته‬ ‫ردیف‬ ‫تاداد‬ .‫است‬ ‫لیفر‬
‫بتا‬ ‫هتا‬
‫نوری‬ ‫ده‬ ‫با‬ ‫به‬ ‫توجه‬
06
‫رابطه‬ ‫ا‬ ‫شده‬ ‫محاسبه‬ ‫درصد‬
0
‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫و‬ )
‫رابطه‬ ‫ا‬ ‫اسفااده‬ ‫با‬ ‫گلخانه‬ ‫حرارتی‬ ‫نیا‬
۰
‫آینه‬ ‫کلی‬ ‫مساحت‬ ‫و‬ ‫تاداد‬ )
‫ها‬
‫می‬ ‫محاسبه‬
‫تلاات‬ ‫نشدن‬ ‫محاسبه‬ ‫حرارتی‬ ‫المنت‬ ‫ا‬ ‫اسفااده‬ ‫دلیل‬ .‫شود‬
‫فرنل‬ ‫تابنده‬ ‫با‬ ‫حرارتی‬
‫مقتدار‬ ‫ایتن‬ ‫محاستبه‬ ‫ا‬ ‫باتد‬ ‫کته‬ .‫استت‬ ‫خطی‬
‫به‬
‫می‬ ‫اسفااده‬ ‫گرمایشی‬ ‫کمكی‬ ‫سیسفم‬ ‫عنوان‬
.‫شود‬
‫شكل‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫همانطور‬
0
‫سترد‬ ‫شتم‬ ‫یتک‬ ‫بترای‬ ‫استت‬ ‫مشتخ‬
‫منای‬ ‫دمای‬ ‫کمینه‬ ‫با‬ ‫مسفانی‬
46
‫وجتود‬ ‫بتا‬ ‫آب‬ ‫مختزن‬ ‫دمتای‬ ‫درجه‬
‫حرارتی‬ ‫المنت‬
066
‫می‬ ‫وات‬
‫پاسخ‬ ‫تواند‬
‫گلخانته‬ ‫برای‬ ‫حرارتی‬ ‫نیا‬ ‫گوی‬
‫تا‬
45
‫ساعت‬
‫شكل‬ ‫باشد‬
0
‫هم‬ .)‫چی‬
‫بته‬ ‫مفمرکزکننتده‬ ‫عملكرد‬ ‫چنین‬
‫گونه‬
‫توانتایی‬ ‫مستفانی‬ ‫رو‬ ‫یتک‬ ‫تول‬ ‫در‬ ‫کته‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫راحی‬ ‫ای‬
‫گرمایش‬
456
‫کتاری‬ ‫متدت‬ ‫در‬ ‫جوش‬ ‫نقطه‬ ‫تا‬ ‫را‬ ‫آب‬ ‫لیفر‬
0
‫را‬ ‫ستاعت‬
‫شكل‬ ‫باشد‬ ‫داشفه‬
0
‫توستط‬ ‫شتده‬ ‫اندتام‬ ‫کتار‬ ‫بتا‬ ‫مقایسته‬ ‫در‬ .)‫راست‬
)
2017
.,
et al
Jafari
(
‫می‬
‫در‬ ‫شتده‬ ‫اندتام‬ ‫متایش‬ ‫آ‬ ‫نمتود‬ ‫بیان‬ ‫توان‬
‫پایین‬ ‫جغرایایی‬ ‫عرض‬ ‫با‬ ‫کرمان‬ ‫شهر‬
‫تابش‬ ‫دارای‬ ‫و‬ ‫گرففه‬ ‫صورت‬ ‫تری‬
‫افزایش‬ ‫بر‬ ‫دلیلی‬ ‫خود‬ ‫که‬.‫است‬ ‫حاضر‬ ‫کار‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫باالتری‬ ‫خورشیدی‬
.‫است‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫حرارتی‬ ‫کارایی‬
‫شكل‬
0
‫تولید‬
‫گرمای‬
‫ماید‬
‫در‬
‫ول‬
‫رو‬
‫را‬
‫نشان‬
‫متی‬
‫دهتد‬
.
‫نفتایج‬
‫نظ‬
‫ری‬
‫ا‬
‫رابطه‬
4۰
)
‫به‬
‫دست‬
‫آمده‬
‫است‬
.
‫بدیهی‬
‫است‬
‫که‬
‫تولید‬
‫گرمای‬
‫ماید‬
‫ا‬
‫مقادیر‬
‫تابش‬
‫پرتوی‬
‫خورشیدی‬
‫پیروی‬
‫می‬
،‫کنتد‬
‫بتدین‬
‫ترتیتم‬
‫باالترین‬
‫تولید‬
‫گرمای‬
‫ماید‬
‫در‬
‫دوره‬
‫مانی‬
‫نزدیک‬
‫به‬
‫ظهر‬
‫خورشتیدی‬
‫مشاهده‬
‫می‬
‫شود‬
‫و‬
‫برابر‬
‫با‬
5454
‫است‬ ‫وات‬
.
‫همان‬
‫شكل‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫ور‬
0
‫حرارتتی‬ ‫ده‬ ‫بتا‬ ‫بیشفرین‬ ‫است‬ ‫مشخ‬
‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬
‫رو‬ ‫تول‬ ‫در‬
01
‫مفوستط‬ ‫ده‬ ‫بتا‬ ‫میتزان‬ ‫و‬ ‫درصتد‬
‫انه‬ ‫رو‬
1
/
50
‫ا‬ ‫مفمرکزکننتده‬ ‫ده‬ ‫بتا‬ ‫کتاهش‬ ‫دالیتل‬ ‫ا‬ .‫استت‬ ‫درصتد‬
‫ساعت‬
44
‫اختفال‬ ‫افتزایش‬ ،‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫شدت‬ ‫شدن‬ ‫کم‬ ‫باد‬ ‫به‬
‫می‬ ‫محیط‬ ‫دمای‬ ‫و‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫دمای‬
‫ن‬ ‫توان‬
.‫برد‬ ‫ام‬
‫دبتی‬ ‫نرخ‬ ‫افزایش‬
‫متی‬ ‫حرارتی‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫افزایش‬ ‫باعث‬ ‫آب‬
‫بته‬ ‫نفتایج‬ .‫شتود‬
‫دستت‬
‫ا‬ ‫آمتده‬
‫می‬ ‫نشان‬ ‫مخفلف‬ ‫مطالاات‬
‫ا‬ ‫استفااده‬ ‫با‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫دهد‬
‫می‬ ‫جدید‬ ‫راحی‬
‫باشد‬ ‫داشفه‬ ‫باالیی‬ ‫حرارتی‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫تواند‬
et
Bellos
., 2018
al
)
.
‫به‬
‫دهی‬ ‫بتا‬ ‫دارای‬ ‫خطی‬ ‫سهموی‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫مثال‬ ‫ور‬
‫حداکثر‬
06
‫استت‬ ‫درصد‬
., 2017
et al
Jafari
‫دهی‬ ‫بتا‬ ‫بته‬ ‫باتوجته‬ .)
‫به‬
‫دست‬
‫میتزان‬ ‫به‬ ‫رو‬ ‫در‬ ‫آمده‬
01
‫بتا‬ ‫رقابتت‬ ‫قابتل‬ ‫کته‬ ‫رستید‬ ‫درصتد‬
‫تده‬
‫ت‬‫مفمرکزکنن‬
‫دهی‬ ‫تا‬
‫ت‬‫ب‬ ‫تری‬
‫ت‬‫دیگ‬ ‫تات‬
‫ت‬‫مطالا‬ ‫در‬ .‫تت‬
‫ت‬‫اس‬ ‫تهموی‬
‫ت‬‫س‬ ‫تای‬
‫ت‬‫ه‬
‫فر‬ ‫مفمرکزکننده‬
‫حتدود‬ ‫به‬ ‫ظهر‬ ‫در‬ ‫خطی‬ ‫نل‬
05
‫استت‬ ‫رستیده‬ ‫درصتد‬
., 2018
al
et
Ma
.)
0
20
40
60
80
100
120
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Water
temperature
(
◦
C)
Day Time (h)
0
20
40
60
80
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Water
temperature
(
◦
C)
Time (h)
،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫نوروزي‬
‫به‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫متمرکزکننده‬ ‫اکسرژي‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫تحليل‬
‫منظور‬
...
851
‫شکل‬
7
-
‫تولید‬
‫گرمای‬
‫ماید‬
‫در‬
‫ول‬
،‫مفمرکزکننده‬ ‫توسط‬ ‫رو‬
‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬
)‫چی‬ ‫رو‬ ‫ول‬ ‫در‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫آب‬ ‫دمای‬ ‫تغییرات‬ ‫و‬ )‫راست‬
Fig.7. Useful heat production during the day by Fresnel collector (Right) and collector water temperature changes
during the day (Left)
‫شکل‬
8
-
‫حرارتی‬ ‫ده‬ ‫با‬ ‫نمودار‬
‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬
‫رو‬ ‫ول‬ ‫در‬
Fig.8. Fresnel collector heat efficiency diagram during the day
‫جدول‬
4
-
‫سامانه‬ ‫انه‬ ‫رو‬ ‫شرایط‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫اکسرژی‬ ‫ده‬ ‫با‬
Table 4- Express efficiency according to the daily conditions of the system
‫اكسرژی‬ ‫بازده‬
Exergy efficiency (%)
‫حرارتی‬ ‫بازده‬
Thermal efficiency
‫دما‬
Temperature (°
C)
‫روز‬ ‫زمان‬
Day Time (h)
3.5
0.56
15
7
4.3
0.64
17.73
8
7
0.65
31.15
9
10
0.65
46.66
10
12
0.65
60.55
11
15
0.64
76.80
12
17
0.63
90.97
13
15
0.56
98
14
11
0.41
98
15
7
0.25
98
16
1
0.05
98
17
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
0 10 20
Useful
heat
(W)
Day Time (h)
0
20
40
60
80
100
120
0 5 10 15 20
Water
temperature
(
◦
C)
Day Time (h)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0 5 10 15 20
Thermal
efficiency
Day Time (h)
f1=0.1
f2=0.7
f3=1
f4=1.5
mass flow
rate
( )
811
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
‫جلد‬
31
‫شماره‬ ،
2
‫تابستان‬ ،
3042
‫تحلیل‬
‫اکسرژی‬
‫تدزیه‬
‫و‬
‫تحلیل‬
‫مفمرکزکننتده‬ ‫اکسرژی‬
‫شتامل‬
‫تحلیتل‬
‫اکسترژی‬
‫نوری‬
،‫خورشیدی‬
‫مایتد‬ ‫تولیدشده‬ ‫اکسرژی‬
‫تلاتات‬ ‫و‬
‫استت‬ ‫اکسترژی‬
.
‫می‬
‫توان‬
‫ا‬
‫مدل‬
‫پفال‬
‫برای‬
‫تخمین‬
‫جریان‬
‫اکسرژی‬
‫در‬
‫تابش‬
‫خورشیدی‬
‫ورودی‬
‫اسفااده‬
‫کرد‬
.
‫این‬
‫مدل‬
‫خورشید‬
‫مخزن‬ ‫را‬
‫تابشتی‬
‫دمتا‬
Tsun
)
‫در‬
‫نظر‬
‫می‬
‫گیرد‬
‫که‬
‫در‬ ‫دما‬
‫الیه‬
‫های‬
‫آن‬ ‫بیرونی‬
5006
‫درجه‬
‫کلتوین‬ ‫ی‬
‫تخمین‬
‫ده‬
‫می‬
‫شود‬
.
‫روابطه‬ ‫ا‬
00
‫و‬ )
0۰
)
‫ده‬ ‫با‬
‫اکسرژی‬
‫و‬ ‫محاستبه‬
‫نفایج‬
‫جدول‬ ‫در‬
1
‫داده‬ ‫نشان‬
.‫استت‬ ‫شده‬
‫متی‬
‫ده‬ ‫بتا‬ ‫نمتود‬ ‫بیتان‬ ‫تتوان‬
‫بته‬ ‫مقتدار‬ ‫ایتن‬ .‫استت‬ ‫حرارتی‬ ‫اتال‬ ‫و‬ ‫ده‬ ‫با‬ ‫ا‬ ‫تابای‬ ‫اکسرژی‬
‫تتدریج‬
‫می‬ ‫کاهش‬ ‫سپب‬ ‫و‬ ‫افزایش‬
‫و‬ ‫حرارتتی‬ ‫تلاتات‬ ‫افتزایش‬ ‫دلیتل‬ ‫بته‬ ‫یابد‬
‫است‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ‫نوری‬
‫برابتر‬ ‫اکسرژی‬ ‫ده‬ ‫با‬ ‫بیشفرین‬ .
‫با‬
40
‫ساعت‬ ‫در‬ ‫درصد‬
40
‫بته‬ ‫مقادیر‬ ‫که‬ ‫است‬
‫نفیدته‬ ‫بتا‬ ‫آمتده‬ ‫دستت‬
‫بتا‬ ‫برابتر‬ ‫مقدار‬ ‫این‬ ‫بیشینه‬ ‫است‬ ‫بررسی‬ ‫قابل‬ ‫مطالاات‬
00
/
4۰
‫درصتد‬
‫است‬
., 2019
et al
Bellos
.)
‫نتیجه‬
‫گیری‬
‫مطالاه‬ ‫این‬ ‫در‬
‫انه‬ ‫رو‬ ‫عملكرد‬
‫ی‬
‫جمع‬
‫کننده‬
‫خط‬ ‫فرنل‬
‫ی‬
‫بتا‬ ‫همتراه‬
‫آینه‬ ‫میدان‬
40
‫مفرمربع‬
،
‫ی‬
‫ک‬
‫جمع‬
‫کننتده‬
‫و‬ ‫پارابولیتک‬
‫ذخ‬ ‫مختزن‬
‫یت‬
‫ره‬
‫عا‬
‫ی‬
‫بند‬
‫ی‬
‫حدم‬ ‫با‬ ‫شده‬
456
‫لیفر‬
‫بررس‬
‫ی‬
‫است‬ ‫شده‬
،
‫شامل‬ ‫که‬
‫تدز‬
‫ی‬
‫ه‬
‫تحل‬ ‫و‬
‫ی‬
‫ل‬
‫تدرب‬
،‫ی‬
‫فرمول‬
‫بند‬
‫ی‬
‫نظر‬
‫ی‬
‫پد‬
‫ی‬
‫ده‬
‫ها‬
‫حرارتی‬ ‫ی‬
‫نیتز‬ ‫و‬
‫شترا‬
‫ی‬
‫ط‬
‫هوا‬ ‫و‬ ‫آب‬
‫یی‬
‫شهرکرد‬
‫بوده‬
‫است‬
.
‫مدل‬
‫ر‬
‫ی‬
‫اض‬
‫ی‬
‫توساه‬
‫ی‬
‫اففته‬
‫استا‬ ‫بتر‬
‫انرژ‬ ‫ن‬ ‫توا‬
‫ی‬
‫جمع‬ ‫در‬
‫ذخ‬ ‫مخزن‬ ‫و‬ ‫کننده‬
‫ی‬
‫ره‬
‫سا‬
‫ی‬
‫استا‬ ‫بتر‬ ‫لذا‬ .‫است‬
،‫قبل‬ ‫بخش‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫ذکر‬ ‫موارد‬
‫تحلیل‬ ‫نفیده‬
‫شترح‬ ‫بته‬ ‫شده‬ ‫اندام‬ ‫های‬
:‫است‬ ‫یر‬
-
‫متدل‬
‫تا‬
‫ت‬‫س‬
‫ی‬
‫ر‬
‫ی‬
‫ت‬
‫ت‬‫اض‬
‫ی‬
‫پ‬
‫ی‬
‫تنهاد‬
‫ت‬‫ش‬
‫تده‬
‫ت‬‫ش‬
‫تبه‬
‫ت‬‫محاس‬ ‫ترای‬
‫ت‬‫ب‬
‫ترژی‬
‫ت‬‫ان‬ ‫ی‬
‫خورشیدی‬
‫آن‬ ‫و‬ ‫انه‬ ‫رو‬ ‫عملكرد‬ ‫نظر‬ ‫ا‬
‫ی‬
‫دق‬
‫ی‬
‫استت‬
.
‫ا‬
‫یت‬
‫ن‬
‫متدل‬
‫برا‬ ‫هم‬
‫ی‬
‫ها‬ ‫رو‬
‫ی‬
‫صا‬
‫ابر‬ ‫هم‬ ‫و‬
‫ضتریم‬ ‫ا‬ ‫اسفااده‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫ی‬
‫ابر‬
‫بنابرا‬ ،‫است‬ ‫مافبر‬
‫ی‬
‫ن‬
‫مت‬
‫ی‬
‫شترا‬ ‫انتواع‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫تتوان‬
‫ی‬
‫ط‬
‫و‬ ‫آب‬
‫هوا‬
‫یی‬
‫کرد‬ ‫اعمال‬
.
-
‫تحل‬ ‫تادالت‬
‫ت‬‫ما‬
‫ی‬
‫ت‬
‫ت‬‫ل‬
‫ی‬
‫ترا‬
‫ت‬‫ب‬
‫ی‬
‫تالح‬
‫ت‬‫اص‬
‫او‬ ‫تده‬
‫ت‬‫کنن‬
‫ت‬
‫ت‬‫ی‬
‫ه‬
‫تابش‬
‫ت‬‫ت‬
‫ته‬
‫ت‬‫ان‬ ‫رو‬
‫جمع‬
‫کننده‬
،
‫پ‬
‫ی‬
‫شنهاد‬
‫است‬ ‫شده‬
‫ا‬ .
‫یت‬
‫ن‬
‫ار‬ ‫امكتان‬ ‫ماتادالت‬
‫یت‬
‫اب‬
‫ی‬
‫سر‬
‫ی‬
‫ع‬
‫دق‬ ‫و‬
‫ی‬
‫نور‬
‫ی‬
LFR
‫م‬ ‫فراهم‬ ‫را‬
‫ی‬
‫آورد‬
.
-
‫حدا‬
‫تول‬ ‫کثر‬
‫ی‬
‫د‬
‫گرما‬
‫ی‬
‫ما‬
‫ی‬
‫د‬
‫فال‬ ‫سامانه‬
‫ی‬
‫برا‬
‫ی‬
‫ماه‬
‫بهمن‬
‫نزد‬
‫یت‬
‫ک‬
‫خورش‬ ‫ظهر‬ ‫به‬
‫ی‬
‫د‬
‫ی‬
‫حدود‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫است‬
4
/
5
‫ک‬
‫ی‬
‫لووات‬
‫استت‬
‫شتكل‬
0
)
‫حال‬ ‫در‬ ،
‫ی‬
‫افزا‬ ‫که‬
‫ی‬
‫ش‬
‫دما‬
‫ی‬
‫ما‬
‫ی‬
‫ع‬
‫در‬
‫حرارتی‬ ‫مخزن‬
40
‫درجته‬
‫سلسیو‬
‫است‬
.
-
‫حرارتتی‬ ‫ده‬ ‫بتا‬ ‫بیشفرین‬
‫فرنتل‬ ‫مفمرکزکننتده‬
‫رو‬ ‫تول‬ ‫در‬
01
‫انه‬ ‫رو‬ ‫مفوسط‬ ‫ده‬ ‫با‬ ‫میزان‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫درصد‬
1
/
50
.‫است‬ ‫درصد‬
-
‫مهم‬
‫تر‬
‫ی‬
‫ن‬
‫پارامفرها‬
‫یی‬
‫بر‬ ‫که‬
‫ماید‬ ‫انرژی‬ ‫تولید‬
‫تأث‬
‫ی‬
‫ر‬
‫م‬
‫ی‬
‫گذارنتد‬
،
‫موقا‬
‫ی‬
‫ت‬
‫خورش‬
‫ی‬
‫د‬
‫ی‬
‫م‬ ‫و‬ ‫رو‬ ‫ول‬ ‫در‬
‫ی‬
‫زان‬
‫است‬ ‫رو‬ ‫در‬ ‫ابر‬
.
-
‫دمای‬ ‫تا‬ ‫را‬ ‫منبع‬ ‫در‬ ‫ذخیره‬ ‫آب‬ ‫گرمایش‬ ‫توانایی‬ ‫سامانه‬
۰0
‫درجه‬
‫مق‬ ‫این‬ .‫دارد‬ ‫را‬ ‫رو‬ ‫در‬
‫ساعت‬ ‫تا‬ ‫دار‬
41
.‫است‬ ‫دسفر‬ ‫قابل‬
-
‫متتی‬ ‫بررستتی‬ ‫متتورد‬ ‫ستتامانه‬ ‫ا‬
‫تتتا‬ ‫گرمتتایش‬ ‫بتترای‬ ‫تتتوان‬
‫میزان‬
4406
‫گرم‬ ‫بدون‬ ‫وات‬
‫کننده‬
‫متدت‬ ‫به‬ ‫مخزن‬ ‫ی‬
45
‫ستاعت‬
‫مصتار‬ ‫در‬ ‫استفااده‬ ‫بترای‬ ‫گرمتایش‬ ‫مقتدار‬ ‫ایتن‬ .‫کرد‬ ‫اسفااده‬
‫دسفگاه‬ ،‫خانگی‬
‫گلخانه‬ ‫و‬ ‫گرمایی‬ ‫مثل‬ ‫تولید‬ ‫های‬
.‫کرد‬ ‫اسفااده‬ ‫ها‬
‫مقیا‬
‫بزرگ‬ ‫های‬
‫تر‬
‫اسفااده‬ ‫برای‬
،،‫بتر‬ ‫تولیتد‬ ،‫نیروگتاهی‬ ‫های‬
‫شیرین‬ ‫آب‬ ‫و‬ ‫غذایی‬ ‫صنایع‬ ‫بخار‬ ‫تولید‬
‫کتن‬
‫قابتل‬ ‫صتنافی‬ ‫هتای‬
.‫است‬ ‫اسفااده‬
-
‫حرارتی‬ ‫مفوسط‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫دارای‬ ‫سامانه‬
50
‫پیتدا‬ ‫دستت‬ ‫درصتدی‬
‫فنتاوری‬ ‫سایر‬ ‫با‬ ‫رقابت‬ ‫قابل‬ ‫و‬ ‫مناسم‬ ‫مقدار‬ ‫یک‬ ‫که‬ .‫کرد‬
‫هتای‬
‫م‬ ‫بته‬ ‫نگهتداری‬ ‫و‬ ‫ساخت‬ ‫هزینه‬ ‫که‬ ‫حالی‬ ‫در‬ .‫است‬ ‫مشابه‬
‫راتتم‬
‫پایین‬
.‫است‬ ‫برخوردار‬ ‫رقبا‬ ‫ا‬ ‫تری‬
-
‫حرارتتی‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫یاففن‬ ‫کاهش‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫اکسرژی‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫کاهش‬
‫و‬ ‫مفمرکزکننتده‬ ‫دمتای‬ ‫حرارتتی‬ ‫اختفال‬ ‫افزایش‬ ‫نیز‬ ‫و‬ ‫سامانه‬
‫می‬ ‫حرارتی‬ ‫تلاات‬ ‫کاهش‬ ‫با‬ .‫است‬ ‫محیط‬
‫باالتری‬ ‫مقادیر‬ ‫به‬ ‫توان‬
‫می‬ ‫همچنین‬ .‫یافت‬ ‫دست‬
‫سامانه‬ ‫راحی‬ ‫نوع‬ ‫که‬ ‫نمود‬ ‫بیان‬ ‫توان‬
‫ما‬
‫به‬ ‫ا‬ ‫را‬
‫می‬ ‫محدود‬ ‫سیال‬ ‫دمای‬ ‫باالتر‬ ‫مقادیر‬ ‫آوردن‬ ‫دست‬
‫کند‬
‫کته‬ )‫استت‬ ‫شتده‬ ‫جلتوگیری‬ ‫بخار‬ ‫به‬ ‫آب‬ ‫فا‬ ‫تغییر‬ ‫ا‬ ‫سامانه‬ ‫در‬
.‫است‬ ‫سامانه‬ ‫اکسرژی‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫کاهش‬ ‫بر‬ ‫دلیلی‬ ‫خود‬
References
1. Anifantis, A. S., Colantoni, A., & Pascuzzi, S. (2016). Thermal energy assessment of a small scale photovoltaic,
hydrogen and geothermal stand-alone system for greenhouse heating. Renewable Energy, 103, 115-127.
https://doi.org/10.1016/j.renene.2016.11.031
2. Attar, I., & Farhat, A. (2015). Efficiency evaluation of a solar water heating system applied to the greenhouse
climate. Solar Energy, 119, 212-224. https://doi.org/10.1016/j.solener.2015.06.040
3. Babu, M., Raj, S. S., & Arasu, A. V. (2019). Experimental analysis on Linear Fresnel reflector solar concentrating
hot water system with varying width reflectors. Case Studies in Thermal Engineering, 14, 100444.
https://doi.org/10.1016/j.csite.2019.100444
4. Balaji, S., Reddy, K. S., & Sundararajan, T. (2016). Optical modelling and performance analysis of a solar LFR
،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫نوروزي‬
‫به‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫متمرکزکننده‬ ‫اکسرژي‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫تحليل‬
‫منظور‬
...
818
receiver system with parabolic and involute secondary reflectors. Applied Energy, 179, 1138-1151.
https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.07.082
5. Barbón, A., Barbón, N., Bayón, L., & Otero, J. A. (2016). Theoretical elements for the design of a small scale
Linear Fresnel Reflector: Frontal and lateral views. Solar Energy, 132, 188-202.
https://doi.org/10.1016/j.solener.2016.02.054
6. Barbón, A., Fernández-Rubiera, J. A., Martínez-Valledor, L., Pérez-Fernández, A., & Bayón, L. (2021). Design
and construction of a solar tracking system for small-scale linear Fresnel reflector with three movements. Applied
Energy, 285, 116477. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2021.116477
7. Baudoin, W., Nono-Womdim, R., Lutaladio, N., Hodder, A., Castilla, N., Leonardi, C., De Pascale, S., Qaryouti,
M., & Duffy, R. (2013). Good agricultural practices for greenhouse vegetable crops: Principles for mediterranean
climate areas. FAO plant production and protection paper (FAO).(book)
8. Bellos, E. (2019). Progress in the design and the applications of linear Fresnel reflectors–A critical
review. Thermal Science and Engineering Progress, 10, 112-137. https://doi.org/10.1016/j.tsep.2019.01.014
9. Bellos, E., Mathioulakis, E., Papanicolaou, E., & Belessiotis, V. (2018). Experimental investigation of the daily
performance of an integrated linear Fresnel reflector system. Solar Energy, 167, 220-230.
https://doi.org/10.1016/j.solener.2018.04.019
10. Bellos, E., Mathioulakis, E., Tzivanidis, C., Belessiotis, V., & Antonopoulos, K. A. (2016). Experimental and
numerical investigation of a linear Fresnel solar collector with flat plate receiver. Energy Conversion and
Management, 130, 44-59. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2016.10.041
11. Bellos, E., Tzivanidis, C., Korres, D., & Antonopoulos, K. A. (2015). Thermal analysis of a flat plate collector
with Solidworks and determination of convection heat coefficient between water and absorber. In ECOS
conference. https://doi.org/10.1177/0957650917712403
12. Belessiotis, V., Mathioulakis, E., & Papanicolaou, E. (2010). Theoretical formulation and experimental validation
of the input–output modeling approach for large solar thermal systems. Solar Energy, 84(2), 245-255.
https://doi.org/10.1016/j.solener.2009.10.024
13. Benyakhlef, S., Al Mers, A., Merroun, O., Bouatem, A., Boutammachte, N., El Alj, S., Ajdad, H., Erregueragui,
Z., & Zemmouri, E. (2016). Impact of heliostat curvature on optical performance of Linear Fresnel solar
concentrators. Renewable Energy, 89, 463-474. https://doi.org/10.1016/j.renene.2015.12.018
14. Boito, P., & Grena, R. (2021). Application of a fixed-receiver Linear Fresnel Reflector in concentrating
photovoltaics. Solar Energy, 215, 198-205. https://doi.org/10.1016/j.solener.2020.12.024
15. Duffie, J. A., Beckman, W. A., & Blair, N. (2020). Solar engineering of thermal processes, photovoltaics and
wind. John Wiley & Sons; 2020 Mar 24.(book)
16. Ebrahimpour, A., Maaref, M., & Nairi, H. (2009). Comparison of two different methods for estimating air purity
coefficient for Iranian cities. Geography and Planning, 14(28), 1-16. (In Persian).
17. Forristall, R. (2003). Heat transfer analysis and modeling of a parabolic trough solar receiver implemented in
engineering equation solver (No. NREL/TP-550-34169). National Renewable Energy Lab., Golden, CO.(US).
18. Hasandokht, M. (2005). Greenhouse management (greenhouse product technologies). Marze danesh publication,
pp: 31-35. (In Persian).
19. Huang, F., Li, L., & Huang, W. (2014). Optical performance of an azimuth tracking linear Fresnel solar
concentrator. Solar Energy, 108, 1-12. https://doi.org/10.1016/j.solener.2014.05.010
20. Jafari, M., Mortezapour, H., Jafari Naeimi, K., & Maharlooei, M. (2017). Performance Investigation of a Solar
Greenhouse Heating System Equipped with a Parabolic Trough Solar Concentrator and a Double-Purpose Heat
Exchanger. Journal of Agricultural Machinery, 7(2), 364-378. (In Persian with English abstract).
https://doi.org/10.22067/jam.v7i2.56939
21. Jafarpour, Kh., & Karshenas, M. (2001). Cloud coefficient and its application in estimating solar radiation in
different climates of Iran. Iranian Journal of Energy, 6 (1), 45-56. (In Persian).
22. Kalogirou, S. A. (2012). A detailed thermal model of a parabolic trough collector receiver. Energy, 48(1), 298-
306. https://doi.org/10.1016/j.energy.2012.06.023
23. Loni, R., Kasaeian, A. B., Asli-Ardeh, E. A., & Ghobadian, B. (2016). Optimizing the efficiency of a solar
receiver with tubular cylindrical cavity for a solar-powered organic Rankine cycle. Energy, 112, 1259-1272.
https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.06.109
24. Jovanović, M., Kašćelan, L., Despotović, A., & Kašćelan, V. (2015). The impact of agro-economic factors on
GHG emissions: Evidence from European developing and advanced economies. Sustainability, 7(12), 16290-
16310. https://doi.org/10.3390/su71215815
25. Ma, J., & Chang, Z. (2018). February. Understanding the effects of end-loss on linear Fresnelcollectors. In IOP
Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 121, No. 5, p. 052052). IOP Publishing.
https://doi.org/10.1088/1755-1315/121/5/052052
26. Mokhtar, G., Boussad, B., & Noureddine, S. (2016). A linear Fresnel reflector as a solar system for heating water:
811
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
‫جلد‬
31
‫شماره‬ ،
2
‫تابستان‬ ،
3042
theoretical and experimental study. Case Studies in Thermal Engineering, 8, 176-186.
https://doi.org/10.1016/j.csite.2016.06.006
27. Nixon, J. D., Dey, P. K., & Davies, P. A. (2013). Design of a novel solar thermal collector using a multi-criteria
decision-making methodology. Journal of Cleaner Production, 59, 150-159.
https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2013.06.027
28. Ozgener, O., & Hepbasli, A. (2006). An economical analysis on a solar greenhouse integrated solar assisted
geothermal heat pump system. Journal of Energy Resources Technology, 128, 28-34.
https://doi.org/10.1115/1.2126984
29. Petela, R. (2003). Exergy of undiluted thermal radiation. Solar Energy, 74(6), 469-488.
https://doi.org/10.1016/S0038-092X(03)00226-3
30. Qiu, Y., He, Y. L., Cheng, Z. D., & Wang, K. (2015). Study on optical and thermal performance of a linear
Fresnel solar reflector using molten salt as HTF with MCRT and FVM methods. Applied Energy, 146, 162-173.
https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.01.135
31. Said, Z., Ghodbane, M., Sundar, L. S., Tiwari, A. K., Sheikholeslami, M., & Boumeddane, B. (2021). Heat
transfer, entropy generation, economic and environmental analyses of linear Fresnel reflector using novel rGO-
Co3O4 hybrid nanofluids. Renewable Energy, 165, 420-437. https://doi.org/10.1016/j.renene.2020.11.054
32. Smith, P., Clark, H., Dong, H., Elsiddig, E. A., Haberl, H., Harper, R., House, J., Jafari, M., Masera, O., Mbow,
C., & Ravindranath, N. H. (2014). Agriculture, forestry and other land use (AFOLU).
33. Smith, P., Martino, D., Cai, Z., Gwary, D., Janzen, H., Kumar, P., McCarl, B., Ogle, S., O'Mara, F., Rice, C., &
Scholes, B. (2008). Greenhouse gas mitigation in agriculture. Philosophical transactions of the royal Society B:
Biological Sciences, 363(1492), 789-813. https://doi.org/10.1098/rstb.2007.2184
34. Sharma, V., Nayak, J. K., & Kedare, S. B. (2015). Effects of shading and blocking in linear Fresnel reflector
field. Solar Energy, 113, 114-138. https://doi.org/10.1016/j.solener.2014.12.026
35. Sherafati, K. (2009). Investigation of energy consumption indices of cucumber production in Tehran greenhouses.
Final report of the research project of the Institute of Agricultural Technical and Engineering Research. (In
Persian).
36. Tagle, P. D., Agraz, A., & Rivera, C. I. (2016). Study of applications of parabolic trough solar collector
technology in Mexican industry. Energy Procedia, 91, 661-667. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2016.06.227
37. Tzivanidis, C., & Bellos, E. (2016). The use of parabolic trough collectors for solar cooling–A case study for
Athens climate. Case Studies in Thermal Engineering, 8, 403-413. https://doi.org/10.1016/j.csite.2016.10.003
38. Wang, G., Wang, F., Shen, F., Jiang, T., Chen, Z., & Hu, P. (2020). Experimental and optical performances of a
solar CPV device using a linear Fresnel reflector concentrator. Renewable Energy, 146, 2351-2361.
https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.08.090
39. Xu, C., Chen, Z., Li, M., Zhang, P., Ji, X., Luo, X., & Liu, J. (2014). Research on the compensation of the end loss
effect for parabolic trough solar collectors. Applied Energy, 115, 128-139.
https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2013.11.003

More Related Content

Similar to Thermal Analysis and Exergy of Linear Fresnel Reflectors for Feasibility of Use in Greenhouse Heating System

Energy efficiency optimization in oil and gas industry
Energy efficiency optimization in oil and gas industryEnergy efficiency optimization in oil and gas industry
Energy efficiency optimization in oil and gas industry
Saeed Alipour
 
Evaluating the Sustainability of Canola Agroecosystems Using Energy Analysis,...
Evaluating the Sustainability of Canola Agroecosystems Using Energy Analysis,...Evaluating the Sustainability of Canola Agroecosystems Using Energy Analysis,...
Evaluating the Sustainability of Canola Agroecosystems Using Energy Analysis,...
Iran. J. Field Crops Research
 
Design of a Harvester for Harvesting of the Leaves and Stems of Plants in Cul...
Design of a Harvester for Harvesting of the Leaves and Stems of Plants in Cul...Design of a Harvester for Harvesting of the Leaves and Stems of Plants in Cul...
Design of a Harvester for Harvesting of the Leaves and Stems of Plants in Cul...
J. Agricultural Machinery
 
Balancing Time and Cost in Resource-Constrained Project Scheduling Using Meta...
Balancing Time and Cost in Resource-Constrained Project Scheduling Using Meta...Balancing Time and Cost in Resource-Constrained Project Scheduling Using Meta...
Balancing Time and Cost in Resource-Constrained Project Scheduling Using Meta...
J. Agricultural Machinery
 
Simulation of Heat and Mass Transfer in a Refractance Window Dryer for Aloe v...
Simulation of Heat and Mass Transfer in a Refractance Window Dryer for Aloe v...Simulation of Heat and Mass Transfer in a Refractance Window Dryer for Aloe v...
Simulation of Heat and Mass Transfer in a Refractance Window Dryer for Aloe v...
J. Agricultural Machinery
 
Agro-ecological Zoning of Iran for Plant Production
Agro-ecological Zoning of Iran for Plant ProductionAgro-ecological Zoning of Iran for Plant Production
Agro-ecological Zoning of Iran for Plant Production
Iran. J. Field Crops Research
 
بررسی پتانسیل انرژی زمین گرمایی
بررسی پتانسیل انرژی زمین گرمایی بررسی پتانسیل انرژی زمین گرمایی
بررسی پتانسیل انرژی زمین گرمایی
Adell Shanakian
 
Agroecological Analysis of Sugar Beet Ecosystem (Beta vulgaris L.) in Torbat-...
Agroecological Analysis of Sugar Beet Ecosystem (Beta vulgaris L.) in Torbat-...Agroecological Analysis of Sugar Beet Ecosystem (Beta vulgaris L.) in Torbat-...
Agroecological Analysis of Sugar Beet Ecosystem (Beta vulgaris L.) in Torbat-...
Iran. J. Field Crops Research
 
Calibration and Evaluation of APSIM Model for Simulation of Growth and Develo...
Calibration and Evaluation of APSIM Model for Simulation of Growth and Develo...Calibration and Evaluation of APSIM Model for Simulation of Growth and Develo...
Calibration and Evaluation of APSIM Model for Simulation of Growth and Develo...
Iran. J. Field Crops Research
 
Simulating the Effects of Climate Change on Phenology and Yield of Maize (Zea...
Simulating the Effects of Climate Change on Phenology and Yield of Maize (Zea...Simulating the Effects of Climate Change on Phenology and Yield of Maize (Zea...
Simulating the Effects of Climate Change on Phenology and Yield of Maize (Zea...
Iran. J. Field Crops Research
 
Evaluation of the Effects of Artificial Light on Some Plant Characteristics i...
Evaluation of the Effects of Artificial Light on Some Plant Characteristics i...Evaluation of the Effects of Artificial Light on Some Plant Characteristics i...
Evaluation of the Effects of Artificial Light on Some Plant Characteristics i...
J. Agricultural Machinery
 
Simulation of Natural Frequencies of Orange Fruit Using Finite Element Method
Simulation of Natural Frequencies of Orange Fruit Using Finite Element MethodSimulation of Natural Frequencies of Orange Fruit Using Finite Element Method
Simulation of Natural Frequencies of Orange Fruit Using Finite Element Method
J. Agricultural Machinery
 
Production of Gelatin Nanoparticles by Solvent Dissolution Method for Use as ...
Production of Gelatin Nanoparticles by Solvent Dissolution Method for Use as ...Production of Gelatin Nanoparticles by Solvent Dissolution Method for Use as ...
Production of Gelatin Nanoparticles by Solvent Dissolution Method for Use as ...
Iranian Food Science and Technology Research Journal
 

Similar to Thermal Analysis and Exergy of Linear Fresnel Reflectors for Feasibility of Use in Greenhouse Heating System (13)

Energy efficiency optimization in oil and gas industry
Energy efficiency optimization in oil and gas industryEnergy efficiency optimization in oil and gas industry
Energy efficiency optimization in oil and gas industry
 
Evaluating the Sustainability of Canola Agroecosystems Using Energy Analysis,...
Evaluating the Sustainability of Canola Agroecosystems Using Energy Analysis,...Evaluating the Sustainability of Canola Agroecosystems Using Energy Analysis,...
Evaluating the Sustainability of Canola Agroecosystems Using Energy Analysis,...
 
Design of a Harvester for Harvesting of the Leaves and Stems of Plants in Cul...
Design of a Harvester for Harvesting of the Leaves and Stems of Plants in Cul...Design of a Harvester for Harvesting of the Leaves and Stems of Plants in Cul...
Design of a Harvester for Harvesting of the Leaves and Stems of Plants in Cul...
 
Balancing Time and Cost in Resource-Constrained Project Scheduling Using Meta...
Balancing Time and Cost in Resource-Constrained Project Scheduling Using Meta...Balancing Time and Cost in Resource-Constrained Project Scheduling Using Meta...
Balancing Time and Cost in Resource-Constrained Project Scheduling Using Meta...
 
Simulation of Heat and Mass Transfer in a Refractance Window Dryer for Aloe v...
Simulation of Heat and Mass Transfer in a Refractance Window Dryer for Aloe v...Simulation of Heat and Mass Transfer in a Refractance Window Dryer for Aloe v...
Simulation of Heat and Mass Transfer in a Refractance Window Dryer for Aloe v...
 
Agro-ecological Zoning of Iran for Plant Production
Agro-ecological Zoning of Iran for Plant ProductionAgro-ecological Zoning of Iran for Plant Production
Agro-ecological Zoning of Iran for Plant Production
 
بررسی پتانسیل انرژی زمین گرمایی
بررسی پتانسیل انرژی زمین گرمایی بررسی پتانسیل انرژی زمین گرمایی
بررسی پتانسیل انرژی زمین گرمایی
 
Agroecological Analysis of Sugar Beet Ecosystem (Beta vulgaris L.) in Torbat-...
Agroecological Analysis of Sugar Beet Ecosystem (Beta vulgaris L.) in Torbat-...Agroecological Analysis of Sugar Beet Ecosystem (Beta vulgaris L.) in Torbat-...
Agroecological Analysis of Sugar Beet Ecosystem (Beta vulgaris L.) in Torbat-...
 
Calibration and Evaluation of APSIM Model for Simulation of Growth and Develo...
Calibration and Evaluation of APSIM Model for Simulation of Growth and Develo...Calibration and Evaluation of APSIM Model for Simulation of Growth and Develo...
Calibration and Evaluation of APSIM Model for Simulation of Growth and Develo...
 
Simulating the Effects of Climate Change on Phenology and Yield of Maize (Zea...
Simulating the Effects of Climate Change on Phenology and Yield of Maize (Zea...Simulating the Effects of Climate Change on Phenology and Yield of Maize (Zea...
Simulating the Effects of Climate Change on Phenology and Yield of Maize (Zea...
 
Evaluation of the Effects of Artificial Light on Some Plant Characteristics i...
Evaluation of the Effects of Artificial Light on Some Plant Characteristics i...Evaluation of the Effects of Artificial Light on Some Plant Characteristics i...
Evaluation of the Effects of Artificial Light on Some Plant Characteristics i...
 
Simulation of Natural Frequencies of Orange Fruit Using Finite Element Method
Simulation of Natural Frequencies of Orange Fruit Using Finite Element MethodSimulation of Natural Frequencies of Orange Fruit Using Finite Element Method
Simulation of Natural Frequencies of Orange Fruit Using Finite Element Method
 
Production of Gelatin Nanoparticles by Solvent Dissolution Method for Use as ...
Production of Gelatin Nanoparticles by Solvent Dissolution Method for Use as ...Production of Gelatin Nanoparticles by Solvent Dissolution Method for Use as ...
Production of Gelatin Nanoparticles by Solvent Dissolution Method for Use as ...
 

More from J. Agricultural Machinery

Design, Construction, and Optimization of Performance of Electrodynamic Spray...
Design, Construction, and Optimization of Performance of Electrodynamic Spray...Design, Construction, and Optimization of Performance of Electrodynamic Spray...
Design, Construction, and Optimization of Performance of Electrodynamic Spray...
J. Agricultural Machinery
 
Performance Evaluation of the UAV Sprayer in Controlling Brevicoryne Brassica...
Performance Evaluation of the UAV Sprayer in Controlling Brevicoryne Brassica...Performance Evaluation of the UAV Sprayer in Controlling Brevicoryne Brassica...
Performance Evaluation of the UAV Sprayer in Controlling Brevicoryne Brassica...
J. Agricultural Machinery
 
Rapid and Non-destructive Estimation of Apple Tree NPK Contents based on Leaf...
Rapid and Non-destructive Estimation of Apple Tree NPK Contents based on Leaf...Rapid and Non-destructive Estimation of Apple Tree NPK Contents based on Leaf...
Rapid and Non-destructive Estimation of Apple Tree NPK Contents based on Leaf...
J. Agricultural Machinery
 
Investigation of Brown Rice Losses in the Paddy Drying Process
Investigation of Brown Rice Losses in the Paddy Drying ProcessInvestigation of Brown Rice Losses in the Paddy Drying Process
Investigation of Brown Rice Losses in the Paddy Drying Process
J. Agricultural Machinery
 
Cold Plasma Technique in Controlling Contamination and Improving the Physiolo...
Cold Plasma Technique in Controlling Contamination and Improving the Physiolo...Cold Plasma Technique in Controlling Contamination and Improving the Physiolo...
Cold Plasma Technique in Controlling Contamination and Improving the Physiolo...
J. Agricultural Machinery
 
Modeling Soil Pressure-Sinkage Characteristic as Affected by Sinkage rate usi...
Modeling Soil Pressure-Sinkage Characteristic as Affected by Sinkage rate usi...Modeling Soil Pressure-Sinkage Characteristic as Affected by Sinkage rate usi...
Modeling Soil Pressure-Sinkage Characteristic as Affected by Sinkage rate usi...
J. Agricultural Machinery
 
A Finite Element Model of Soil-Stress Probe Interaction under a Moving Rigid ...
A Finite Element Model of Soil-Stress Probe Interaction under a Moving Rigid ...A Finite Element Model of Soil-Stress Probe Interaction under a Moving Rigid ...
A Finite Element Model of Soil-Stress Probe Interaction under a Moving Rigid ...
J. Agricultural Machinery
 
Optimization of the Mixing in a Gas-lift Anaerobic Digester of Municipal Wast...
Optimization of the Mixing in a Gas-lift Anaerobic Digester of Municipal Wast...Optimization of the Mixing in a Gas-lift Anaerobic Digester of Municipal Wast...
Optimization of the Mixing in a Gas-lift Anaerobic Digester of Municipal Wast...
J. Agricultural Machinery
 
Investigating the Efficiency of Drinking Water Treatment Sludge and Iron-Base...
Investigating the Efficiency of Drinking Water Treatment Sludge and Iron-Base...Investigating the Efficiency of Drinking Water Treatment Sludge and Iron-Base...
Investigating the Efficiency of Drinking Water Treatment Sludge and Iron-Base...
J. Agricultural Machinery
 
Dynamic Model of Hip and Ankle Joints Loading during Working with a Motorized...
Dynamic Model of Hip and Ankle Joints Loading during Working with a Motorized...Dynamic Model of Hip and Ankle Joints Loading during Working with a Motorized...
Dynamic Model of Hip and Ankle Joints Loading during Working with a Motorized...
J. Agricultural Machinery
 
Experimental Study and Mathematical Modeling of Hydrogen Sulfide Removal from...
Experimental Study and Mathematical Modeling of Hydrogen Sulfide Removal from...Experimental Study and Mathematical Modeling of Hydrogen Sulfide Removal from...
Experimental Study and Mathematical Modeling of Hydrogen Sulfide Removal from...
J. Agricultural Machinery
 
Feasibility of Soil Texture Determination Using Acoustic Signal Processing of...
Feasibility of Soil Texture Determination Using Acoustic Signal Processing of...Feasibility of Soil Texture Determination Using Acoustic Signal Processing of...
Feasibility of Soil Texture Determination Using Acoustic Signal Processing of...
J. Agricultural Machinery
 
Fusion of Multispectral and Radar Images to Enhance Classification Accuracy a...
Fusion of Multispectral and Radar Images to Enhance Classification Accuracy a...Fusion of Multispectral and Radar Images to Enhance Classification Accuracy a...
Fusion of Multispectral and Radar Images to Enhance Classification Accuracy a...
J. Agricultural Machinery
 
A Multi-Objective Optimization to Determine The Optimal Patterns of Sustainab...
A Multi-Objective Optimization to Determine The Optimal Patterns of Sustainab...A Multi-Objective Optimization to Determine The Optimal Patterns of Sustainab...
A Multi-Objective Optimization to Determine The Optimal Patterns of Sustainab...
J. Agricultural Machinery
 
Automatic Detection of Plant Cultivation Rows Robot using Machine Vision (Cas...
Automatic Detection of Plant Cultivation Rows Robot using Machine Vision (Cas...Automatic Detection of Plant Cultivation Rows Robot using Machine Vision (Cas...
Automatic Detection of Plant Cultivation Rows Robot using Machine Vision (Cas...
J. Agricultural Machinery
 
Identifying and Prioritizing the Key Factors Affecting the Efficient Maintena...
Identifying and Prioritizing the Key Factors Affecting the Efficient Maintena...Identifying and Prioritizing the Key Factors Affecting the Efficient Maintena...
Identifying and Prioritizing the Key Factors Affecting the Efficient Maintena...
J. Agricultural Machinery
 
Development and Field Evaluation of a Variable-Depth Tillage Tool Based on a ...
Development and Field Evaluation of a Variable-Depth Tillage Tool Based on a ...Development and Field Evaluation of a Variable-Depth Tillage Tool Based on a ...
Development and Field Evaluation of a Variable-Depth Tillage Tool Based on a ...
J. Agricultural Machinery
 
Experimental Investigation of Performance and Emissions of a Compression Igni...
Experimental Investigation of Performance and Emissions of a Compression Igni...Experimental Investigation of Performance and Emissions of a Compression Igni...
Experimental Investigation of Performance and Emissions of a Compression Igni...
J. Agricultural Machinery
 
Mass and Volume Determination of Orange Fruit using Ultrasonic Sensors
Mass and Volume Determination of Orange Fruit using Ultrasonic SensorsMass and Volume Determination of Orange Fruit using Ultrasonic Sensors
Mass and Volume Determination of Orange Fruit using Ultrasonic Sensors
J. Agricultural Machinery
 
Cold Plasma: A Novel Pretreatment Method for Drying Canola Seeds: Kinetics St...
Cold Plasma: A Novel Pretreatment Method for Drying Canola Seeds: Kinetics St...Cold Plasma: A Novel Pretreatment Method for Drying Canola Seeds: Kinetics St...
Cold Plasma: A Novel Pretreatment Method for Drying Canola Seeds: Kinetics St...
J. Agricultural Machinery
 

More from J. Agricultural Machinery (20)

Design, Construction, and Optimization of Performance of Electrodynamic Spray...
Design, Construction, and Optimization of Performance of Electrodynamic Spray...Design, Construction, and Optimization of Performance of Electrodynamic Spray...
Design, Construction, and Optimization of Performance of Electrodynamic Spray...
 
Performance Evaluation of the UAV Sprayer in Controlling Brevicoryne Brassica...
Performance Evaluation of the UAV Sprayer in Controlling Brevicoryne Brassica...Performance Evaluation of the UAV Sprayer in Controlling Brevicoryne Brassica...
Performance Evaluation of the UAV Sprayer in Controlling Brevicoryne Brassica...
 
Rapid and Non-destructive Estimation of Apple Tree NPK Contents based on Leaf...
Rapid and Non-destructive Estimation of Apple Tree NPK Contents based on Leaf...Rapid and Non-destructive Estimation of Apple Tree NPK Contents based on Leaf...
Rapid and Non-destructive Estimation of Apple Tree NPK Contents based on Leaf...
 
Investigation of Brown Rice Losses in the Paddy Drying Process
Investigation of Brown Rice Losses in the Paddy Drying ProcessInvestigation of Brown Rice Losses in the Paddy Drying Process
Investigation of Brown Rice Losses in the Paddy Drying Process
 
Cold Plasma Technique in Controlling Contamination and Improving the Physiolo...
Cold Plasma Technique in Controlling Contamination and Improving the Physiolo...Cold Plasma Technique in Controlling Contamination and Improving the Physiolo...
Cold Plasma Technique in Controlling Contamination and Improving the Physiolo...
 
Modeling Soil Pressure-Sinkage Characteristic as Affected by Sinkage rate usi...
Modeling Soil Pressure-Sinkage Characteristic as Affected by Sinkage rate usi...Modeling Soil Pressure-Sinkage Characteristic as Affected by Sinkage rate usi...
Modeling Soil Pressure-Sinkage Characteristic as Affected by Sinkage rate usi...
 
A Finite Element Model of Soil-Stress Probe Interaction under a Moving Rigid ...
A Finite Element Model of Soil-Stress Probe Interaction under a Moving Rigid ...A Finite Element Model of Soil-Stress Probe Interaction under a Moving Rigid ...
A Finite Element Model of Soil-Stress Probe Interaction under a Moving Rigid ...
 
Optimization of the Mixing in a Gas-lift Anaerobic Digester of Municipal Wast...
Optimization of the Mixing in a Gas-lift Anaerobic Digester of Municipal Wast...Optimization of the Mixing in a Gas-lift Anaerobic Digester of Municipal Wast...
Optimization of the Mixing in a Gas-lift Anaerobic Digester of Municipal Wast...
 
Investigating the Efficiency of Drinking Water Treatment Sludge and Iron-Base...
Investigating the Efficiency of Drinking Water Treatment Sludge and Iron-Base...Investigating the Efficiency of Drinking Water Treatment Sludge and Iron-Base...
Investigating the Efficiency of Drinking Water Treatment Sludge and Iron-Base...
 
Dynamic Model of Hip and Ankle Joints Loading during Working with a Motorized...
Dynamic Model of Hip and Ankle Joints Loading during Working with a Motorized...Dynamic Model of Hip and Ankle Joints Loading during Working with a Motorized...
Dynamic Model of Hip and Ankle Joints Loading during Working with a Motorized...
 
Experimental Study and Mathematical Modeling of Hydrogen Sulfide Removal from...
Experimental Study and Mathematical Modeling of Hydrogen Sulfide Removal from...Experimental Study and Mathematical Modeling of Hydrogen Sulfide Removal from...
Experimental Study and Mathematical Modeling of Hydrogen Sulfide Removal from...
 
Feasibility of Soil Texture Determination Using Acoustic Signal Processing of...
Feasibility of Soil Texture Determination Using Acoustic Signal Processing of...Feasibility of Soil Texture Determination Using Acoustic Signal Processing of...
Feasibility of Soil Texture Determination Using Acoustic Signal Processing of...
 
Fusion of Multispectral and Radar Images to Enhance Classification Accuracy a...
Fusion of Multispectral and Radar Images to Enhance Classification Accuracy a...Fusion of Multispectral and Radar Images to Enhance Classification Accuracy a...
Fusion of Multispectral and Radar Images to Enhance Classification Accuracy a...
 
A Multi-Objective Optimization to Determine The Optimal Patterns of Sustainab...
A Multi-Objective Optimization to Determine The Optimal Patterns of Sustainab...A Multi-Objective Optimization to Determine The Optimal Patterns of Sustainab...
A Multi-Objective Optimization to Determine The Optimal Patterns of Sustainab...
 
Automatic Detection of Plant Cultivation Rows Robot using Machine Vision (Cas...
Automatic Detection of Plant Cultivation Rows Robot using Machine Vision (Cas...Automatic Detection of Plant Cultivation Rows Robot using Machine Vision (Cas...
Automatic Detection of Plant Cultivation Rows Robot using Machine Vision (Cas...
 
Identifying and Prioritizing the Key Factors Affecting the Efficient Maintena...
Identifying and Prioritizing the Key Factors Affecting the Efficient Maintena...Identifying and Prioritizing the Key Factors Affecting the Efficient Maintena...
Identifying and Prioritizing the Key Factors Affecting the Efficient Maintena...
 
Development and Field Evaluation of a Variable-Depth Tillage Tool Based on a ...
Development and Field Evaluation of a Variable-Depth Tillage Tool Based on a ...Development and Field Evaluation of a Variable-Depth Tillage Tool Based on a ...
Development and Field Evaluation of a Variable-Depth Tillage Tool Based on a ...
 
Experimental Investigation of Performance and Emissions of a Compression Igni...
Experimental Investigation of Performance and Emissions of a Compression Igni...Experimental Investigation of Performance and Emissions of a Compression Igni...
Experimental Investigation of Performance and Emissions of a Compression Igni...
 
Mass and Volume Determination of Orange Fruit using Ultrasonic Sensors
Mass and Volume Determination of Orange Fruit using Ultrasonic SensorsMass and Volume Determination of Orange Fruit using Ultrasonic Sensors
Mass and Volume Determination of Orange Fruit using Ultrasonic Sensors
 
Cold Plasma: A Novel Pretreatment Method for Drying Canola Seeds: Kinetics St...
Cold Plasma: A Novel Pretreatment Method for Drying Canola Seeds: Kinetics St...Cold Plasma: A Novel Pretreatment Method for Drying Canola Seeds: Kinetics St...
Cold Plasma: A Novel Pretreatment Method for Drying Canola Seeds: Kinetics St...
 

Thermal Analysis and Exergy of Linear Fresnel Reflectors for Feasibility of Use in Greenhouse Heating System

  • 1. Research Article Vol. 13, No. 2, 2023, p. 147-162 Thermal Analysis and Exergy of Linear Fresnel Reflectors for Feasibility of Use in Greenhouse Heating System S. Noroozi1 , A. Maleki 2* , Sh. Besharati3 1- M.Sc. Student of Mechanical Engineering of Biosystems Department, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran 2- Associate Professor of Mechanical Engineering of Biosystems Department, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran 3- Lecture of Mechanical Engineering of Biosystems Department, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran (*- Corresponding Author Email: maleki@sku.ac.ir) https://doi.org/10.22067/jam.2021.72345.1060 How to cite this article: Noroozi, S., Maleki, A., & Besharati, Sh. (2023). Thermal Analysis and Exergy of Linear Fresnel Reflectors for Feasibility of Use in Greenhouse Heating System. Journal of Agricultural Machinery, 13(2), 147-162. (in Persian with English abstract). https://doi.org/10.22067/jam.2021.72345.1060 Received: 05 September 2021 Revised: 07 November 2021 Accepted: 15 November 2021 Available Online: 15 November 2021 Introduction Solar energy is one of the most important sources of renewable energy, and it is used to address problems related to energy needs, including increasing fossil fuels, rising energy transportation costs, higher energy demand worldwide, and greenhouse gas emissions. Solar collectors harness the sun's thermal energy to convert it into useful and usable energy. Solar collectors are divided into several types, including parabolic trough collectors (PTCs), linear Fresnel reflectors (LFRs), solar plates, and central towers. Among these, the most common heat generation systems are linear adsorption technologies. In this study, we examine the use of LFR technology for greenhouse heating during the winter in Shahrekord. Materials and Methods Previous studies (Huang et al., 2014) were used for optical analysis. The Daneshyar model was utilized to calculate the amount of solar energy available at a particular location. Mathematical formulas were employed to calculate the instantaneous energy equilibrium, and a heat transfer resistance model was developed to calculate the heat loss of different parts of the collector. To create a model, the total amount of exergy must first be calculated, which can be done by using the Petlla formula given by Bellos et al. (2019). Results and Discussion The following results were obtained from this study:  The proposed mathematical model for calculating solar energy was accurate in terms of daily and instantaneous performance. This model was valid for both clear and cloudy days, making it applicable in a variety of weather conditions.  The maximum useful heat production of the current system for February was about 2.5 kW, resulting in an increased liquid temperature of 16 degrees Celsius in the heat tank.  The maximum thermal efficiency of the Fresnel collector during the day was 64%, while the average daily efficiency was 56.4%.  The most significant parameters that affected the production of useful energy were the position of the sun during the day and the number of cloudy days.  The system was capable of heating stored water to 98 degrees per day, available for up to 14 hours.  The system under consideration can be used to produce heat up to 1260 watts for 15 hours without heating the tank. The generated heat can be utilized in the food industry for steam production and industrial desalination of water.  The decrease in exergy efficiency was due to the reduction in the thermal efficiency of the system and the Journal of Agricultural Machinery Homepage: https://jame.um.ac.ir
  • 2. 841 ‫ماشين‬ ‫نشریه‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬ ‫جلد‬ 31 ‫شماره‬ ، 2 ‫تابستان‬ ، 3042 increase in the thermal difference between the collector and ambient temperatures. Higher values can be achieved by reducing the heat losses, which is a reason to reduce the exergy efficiency of the system. Conclusion This paper investigated the daily performance of a linear Fresnel collector with an 18 square meter mirror field, a parabolic collector, and an insulated storage tank with a volume of 250 liters. The investigation included experimental analysis and theoretical formulation of thermal phenomena under the weather conditions of Shahrekord. The mathematical model developed for this system is based on the energy balance in the collector and storage tank. The results show that this is an efficient greenhouse heating system, with an average thermal efficiency of 56%, which is reasonable and competitive with other similar technologies. Additionally, the cost of construction and maintenance of this system is much lower than that of competitors. Keywords: Concentrated collectors, Heat loss, Reflector, Thermal efficiency
  • 3. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫نوروزي‬ ‫به‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫متمرکزکننده‬ ‫اکسرژي‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫تحليل‬ ‫منظور‬ ... 841 ‫پژوهشی‬ ‫مقاله‬ ‫جلد‬ 31 ‫شماره‬ ، 2 ‫تابستان‬ ، 3042 ‫ص‬ ، 312 - 301 ‫به‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫متمرکزکننده‬ ‫اکسرژی‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫تحلیل‬ ‫امکان‬ ‫منظور‬ ‫سامانه‬ ‫در‬ ‫استفاده‬ ‫سنجی‬ ‫گلخانه‬ ‫گرمایش‬ ‫نوروزی‬ ‫سعید‬ 3 ‫ملکی‬ ‫علی‬ ، 2 * ‫بشارتی‬ ‫شاهین‬ ، 1 :‫دریافت‬ ‫تاریخ‬ 41 / 60 / 4166 :‫پذیرش‬ ‫تاریخ‬ 41 / 60 / 4166 ‫چکیده‬ ‫سال‬ ‫در‬ ‫حامل‬ ‫قیمت‬ ،‫هوا‬ ‫آلودگی‬ ‫افزایش‬ ‫اخیر‬ ‫های‬ ‫انترژی‬ ‫ا‬ ‫استفااده‬ ‫تا‬ ‫شده‬ ‫باعث‬ ‫اقلیم‬ ‫تغییرات‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫آبی‬ ‫تنش‬ ‫و‬ ‫انرژی‬ ‫های‬ ‫تددیدپتذیر‬ ‫هتای‬ ‫به‬ ‫خورشیدی‬ ‫انرژی‬ ‫ویژه‬ ‫جمع‬ .‫یابد‬ ‫افرایش‬ ‫کننده‬ ‫جمع‬ ‫مهم‬ ‫منابع‬ ‫ا‬ ‫یكی‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬ ‫کارایی‬ ‫و‬ ‫ده‬ ‫با‬ ‫راسفا‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫هسفند‬ ‫گرمایی‬ ‫انرژی‬ ‫تامین‬ ‫و‬ ‫آوری‬ ‫عامل‬ ‫این‬ ‫افزایش‬ ‫برای‬ ‫م‬ ‫ال‬ ‫اقدامات‬ ‫و‬ ‫کلكفورها‬ ‫این‬ ‫پژوهش‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫لذا‬ .‫است‬ ‫برخورار‬ ‫خاصی‬ ‫اهمیت‬ ‫ا‬ ‫ها‬ ‫انه‬ ‫رو‬ ‫عملكرد‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫خط‬ ‫فرنل‬ ‫تابنده‬ ‫با‬ ‫جهت‬ ‫ی‬ ‫اسف‬ ‫شهرکرد‬ ‫هوایی‬ ‫و‬ ‫آب‬ ‫شرایط‬ ‫در‬ ‫ماه‬ ‫بهمن‬ ‫در‬ ‫گلخانه‬ ‫یک‬ ‫گرمایش‬ ‫سیسفم‬ ‫در‬ ‫ااده‬ ‫به‬ ‫عدد‬ ‫صورت‬ ‫ی‬ ‫سامانه‬ ‫این‬ .‫شد‬ ‫خواهد‬ ‫بررسی‬ ‫دارا‬ ‫ی‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫گ‬ ‫ی‬ ‫رنتده‬ ‫صاحه‬ ‫تخت‬ ‫با‬ 40 ‫مفرمربع‬ ‫آینه‬ ‫میدان‬ ‫بوده‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫ذخ‬ ‫مخزن‬ ‫ی‬ ‫ره‬ ‫سا‬ ‫ی‬ ‫باحدم‬ 456 ‫لیفر‬ ‫مفصل‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫ا‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ . ‫ی‬ ‫ن‬ ، ‫انترژ‬ ‫تاتادل‬ ‫استا‬ ‫بر‬ ‫ی‬ ‫در‬ ‫جمع‬ ‫ذخ‬ ‫مخزن‬ ‫و‬ ‫کننده‬ ‫ی‬ ‫ره‬ ‫سا‬ ،‫ی‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫ر‬ ‫مدل‬ ‫ی‬ ‫اض‬ ‫ی‬ ‫برا‬ ‫ی‬ ‫پ‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫ب‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫انه‬ ‫رو‬ ‫عملكرد‬ ‫شد‬ ‫تهیه‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫سامانه‬ . ‫تحلیل‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫ها‬ ‫که‬ ‫حرارتی‬ ‫ده‬ ‫با‬ ‫بیشینه‬ ‫با‬ ‫برابر‬ ‫سامانه‬ 01 ‫و‬ ‫درصد‬ ‫تول‬ ‫حداکثر‬ ‫ی‬ ‫د‬ ‫ما‬ ‫حرارت‬ ‫ی‬ ‫د‬ 4 / 5 ‫ک‬ ‫ی‬ ‫لووات‬ ‫است‬ ‫بهمت‬ ‫متاه‬ ‫در‬ ‫شتم‬ ‫تول‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫گلخانته‬ ‫محتیط‬ ‫گرمتایش‬ ‫توانایی‬ ‫که‬ .‫دارد‬ ‫را‬ ‫ن‬ ‫ا‬ ‫همچنین‬ ‫نفا‬ ‫ی‬ ‫ج‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫پژوهش‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫برا‬ ‫توان‬ ‫ی‬ ‫ار‬ ‫ی‬ ‫اب‬ ‫ی‬ ‫سامانه‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫خورش‬ ‫مفمرکز‬ ‫ی‬ ‫د‬ ‫ی‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫و‬ ‫ی‬ ‫ژه‬ ‫تابنده‬ ‫با‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫خط‬ ‫فرنل‬ ‫ی‬ ‫کرد‬ ‫اسفااده‬ . ‫واژه‬ :‫كلیدی‬ ‫های‬ ،‫حرارتی‬ ‫تلاات‬ ،‫حرارتی‬ ‫ده‬ ‫با‬ ،‫تابنده‬ ‫با‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫مفمرکز‬ ‫های‬ ‫مقدمه‬ 1 ‫پرمصتر‬ ‫حتال‬ ‫عتین‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫پردرآمتدترین‬ ‫ا‬ ‫یكی‬ ‫ی‬ ‫کشاور‬ ‫تترین‬ ‫بخش‬ ‫می‬ ‫کشور‬ ‫در‬ ‫تولیدی‬ ‫باشتد‬ . ‫متی‬ ‫نشتان‬ ‫تحقیقتات‬ ‫افتزایش‬ ‫دهتد‬ ‫بهره‬ ‫به‬ ‫است‬ ‫همراه‬ ‫انرژی‬ ‫مصر‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ‫ی‬ ‫کشاور‬ ‫در‬ ‫وری‬ ‫توری‬ ‫در‬ ‫که‬ 56 ‫گلخانه‬ ‫های‬ ‫گا‬ ‫تولید‬ ‫گذشفه‬ ‫سال‬ ‫برابر‬ ‫دو‬ ‫بخش‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫ای‬ ‫استت‬ ‫شده‬ ., 2014 et al Smith ‫صتورت‬ ‫مطالاتات‬ ‫بت‬ .) ‫گرففته‬ ، ‫گلخانه‬ ‫های‬ ‫گا‬ ‫ا‬ ‫درصد‬ ‫ده‬ ‫ا‬ ‫بیش‬ ‫ی‬ ‫کشاور‬ ‫بخش‬ ‫تولید‬ ‫را‬ ‫جهان‬ ‫ای‬ ‫می‬ ‫کند‬ ‫بته‬ ‫مقتدار‬ ‫ایتن‬ ‫بیاوریم‬ ‫حساب‬ ‫به‬ ‫نیز‬ ‫را‬ ‫بیای‬ ‫منابع‬ ‫سهم‬ ‫اگر‬ ‫حتدود‬ 06 ‫رستید‬ ‫خواهتد‬ ‫درصتد‬ ., 2008 et al Smith ) ‫ختود‬ ‫کته‬ 4 - ‫تكده‬ ‫ت‬‫دانش‬ ،‫تفم‬ ‫ت‬‫بیوسیس‬ ‫تک‬ ‫ت‬‫مكانی‬ ‫تی‬ ‫ت‬‫مهندس‬ ‫تروه‬ ‫ت‬‫گ‬ ،‫تد‬ ‫ت‬‫ارش‬ ‫تی‬ ‫ت‬‫کارشناس‬ ‫تدوی‬ ‫ت‬‫دانش‬ ‫ایران‬ ،‫شهرکرد‬ ،‫شهرکرد‬ ‫دانشگاه‬ ،‫ی‬ ‫کشاور‬ 4 - ‫تی‬ ‫ت‬‫مهندس‬ ‫تروه‬ ‫ت‬‫گ‬ ،‫تیار‬ ‫ت‬‫دانش‬ ‫ی‬ ‫تاور‬ ‫ت‬‫کش‬ ‫تكده‬ ‫ت‬‫دانش‬ ،‫تفم‬ ‫ت‬‫بیوسیس‬ ‫تک‬ ‫ت‬‫مكانی‬ ، ‫تگاه‬ ‫ت‬‫دانش‬ ‫ایران‬ ،‫شهرکرد‬ ،‫شهرکرد‬ 0 - ‫ی‬ ‫کشاور‬ ‫دانشكده‬ ،‫بیوسیسفم‬ ‫مكانیک‬ ‫مهندسی‬ ‫گروه‬ ،‫مربی‬ ، ،‫شتهرکرد‬ ‫دانشگاه‬ ‫ایران‬ ،‫شهرکرد‬ * - :‫مسئول‬ ‫نویسنده‬ Email: maleki@sku.ac.ir ) https://doi.org/10.22067/jam.2021.72345.1060 ‫نشان‬ ‫بخش‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫انرژی‬ ‫مصر‬ ‫اصالح‬ ‫اهمیت‬ ‫دهنده‬ ‫است‬ ‫همچنین‬ ‫گلخانه‬ ‫های‬ ‫گا‬ ‫انفشار‬ ‫میزان‬ ‫در‬ ‫کشورهای‬ ‫در‬ ‫ای‬ ‫بته‬ ‫رو‬ ‫توستاه‬ ‫حتال‬ ‫توساه‬ ‫جوامع‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫حالی‬ ‫در‬ ‫این‬ ‫است‬ ‫افزایش‬ ‫رو‬ ‫مقدار‬ ‫این‬ ‫یاففه‬ ‫تت‬ ‫ت‬‫اس‬ ‫تاهش‬ ‫ت‬‫ک‬ ‫ته‬ ‫ت‬‫ب‬ Jovanović, Kašćelan, Despotović, & Kašćelan, 2015 .) ‫استفاا‬ ‫نتوین‬ ‫ی‬ ‫کشتاور‬ ‫توساه‬ ‫و‬ ‫رشد‬ ‫ماشتین‬ ‫و‬ ‫ادوات‬ ‫ا‬ ‫ده‬ ‫آالت‬ ‫گلخانه‬ ‫و‬ ‫مصنوعی‬ ‫کشت‬ ‫بسفرهای‬ ‫ا‬ ‫اسفااده‬ ،‫مدرن‬ ‫صنات‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫ای‬ ‫شتده‬ ‫آلودگی‬ ‫انفشار‬ ‫و‬ ‫ی‬ ‫کشاور‬ ‫رشد‬ ‫بین‬ ‫مسفقیم‬ ‫ارتباط‬ ‫ایداد‬ ‫موجم‬ ‫ی‬ ‫تاور‬ ‫ت‬‫کش‬ ‫تش‬ ‫ت‬‫بخ‬ ‫تودگی‬ ‫ت‬‫آل‬ ‫تاد‬ ‫ت‬‫اید‬ ‫تاهش‬ ‫ت‬‫ک‬ ‫تت‬ ‫ت‬‫جه‬ ‫در‬ ‫تد‬ ‫ت‬‫بای‬ ‫و‬ ‫تت‬ ‫ت‬‫اس‬ ‫راه‬ ‫حل‬ ‫شود‬ ‫ارائه‬ ‫هایی‬ Arasu, 2019 Babu, Raj, & .) ‫بررس‬ ‫ی‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫اندام‬ ‫شده‬ ‫بر‬ ‫رو‬ ‫ی‬ ‫انرژ‬ ‫مصر‬ ‫ی‬ ‫گلخانته‬ ‫کشتت‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫می‬ ‫نشان‬ ‫که‬ ‫دهد‬ ‫گلخانه‬ ‫تولید‬ ‫هزینه‬ ‫بیشفرین‬ ‫گرمتایش‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫ای‬ ‫می‬ ‫گرمایشی‬ ‫سامانه‬ ‫نوع‬ ‫به‬ ‫بسفگی‬ .‫است‬ ‫گلخانه‬ ‫تتا‬ ‫توانتد‬ 16 ‫درصتد‬ ‫هزینه‬ ‫شتود‬ ‫شتامل‬ ‫را‬ ‫محصتول‬ ‫نهایی‬ ‫ی‬ ., 2013 et al Baudoin .) ‫بتا‬ ‫برابر‬ ‫و‬ ‫بیشفر‬ ‫مقدار‬ ‫این‬ ‫ترکیه‬ ‫مانند‬ ‫کشوری‬ ‫در‬ ‫همچنین‬ 06 ‫تتا‬ 06 ‫هزینه‬ ‫درصد‬ ‫می‬ ‫شامل‬ ‫را‬ ‫محصول‬ ‫نهایی‬ ‫تولید‬ ‫های‬ ‫شتود‬ Ozgener , 2006 & Hepbasli ‫تحقیقات‬ ‫برخی‬ .) ‫م‬ ‫نشان‬ ‫ی‬ ‫بت‬ ‫که‬ ‫دهد‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫ا‬ ۰6 ‫ماشين‬ ‫نشریه‬ ‫کشاورزي‬ ‫هاي‬ https://jame.um.ac.ir
  • 4. 851 ‫ماشين‬ ‫نشریه‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬ ‫جلد‬ 31 ‫شماره‬ ، 2 ‫تابستان‬ ، 3042 ‫درصد‬ ‫هز‬ ‫ی‬ ‫نه‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫تول‬ ‫ی‬ ‫د‬ ‫گلخانه‬ ‫ای‬ ‫مربتوط‬ ‫هز‬ ‫بته‬ ‫ی‬ ‫نته‬ ‫گرمتا‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫استت‬ Sherafati, 2009 .) ‫کمینه‬ ‫ا‬ ‫کمفر‬ ‫دمای‬ 44 ‫اثترات‬ ‫سلسیو‬ ‫درجه‬ ‫بدی‬ ‫کیایت‬ ‫و‬ ‫عملكرد‬ ‫بر‬ ‫بیشفر‬ ‫دارد‬ ‫ی‬ ‫کشاور‬ ‫محصوالت‬ Hassan Dokht, 2005 .) ‫انرژی‬ ‫خورشیدی‬ ‫یكی‬ ‫ا‬ ‫مهتم‬ ‫تترین‬ ‫منتابع‬ ‫انترژی‬ ‫تددیدپذیر‬ ‫است‬ ‫و‬ ‫بهره‬ ‫برداری‬ ‫ا‬ ‫آن‬ ‫برای‬ ‫مقابله‬ ‫با‬ ‫مشتكالت‬ ‫ه‬ ‫امترو‬ ‫انرژی‬ ‫مانند‬ ‫مصتر‬ ‫افزایش‬ ‫ستوخت‬ ،‫فستیلی‬ ‫افتزایش‬ ‫قیمتت‬ ،،‫بتر‬ ‫تقاضای‬ ‫باالی‬ ‫انرژی‬ ‫در‬ ‫سراسر‬ ‫جهتان‬ ‫و‬ ‫انفشتار‬ ‫گلخانته‬ ‫هتای‬ ‫گا‬ ‫ای‬ ‫استت‬ ‫مناسبی‬ ‫پاسخ‬ ) Balaji, Reddy, & Sundararajan, 2016 ( . ‫پژوهشی‬ ‫در‬ ‫عملكرد‬ ‫ستامانه‬ ‫گلخانته‬ ‫بترای‬ ‫تددیدپتذیر‬ ‫گرمتایش‬ ‫بتا‬ ‫ا‬ ‫اسفااده‬ ‫پنل‬ ‫ذخیره‬ ‫و‬ ،‫بر‬ ‫تولید‬ ‫برای‬ ‫ففوولفائیک‬ ‫های‬ ‫به‬ ‫آن‬ ‫ی‬ ‫منظور‬ ‫راه‬ ‫شتتم‬ ‫تتول‬ ‫در‬ ‫گرمتتایی‬ ‫متتین‬ ‫پمتتی‬ ‫ی‬ ‫انتتدا‬ ‫بررستتی‬ ‫گردیتتد‬ Anifantis, Colantoni, & Pascuzzi, 2017 .) ‫همچنین‬ ‫گروهتی‬ ‫سامانه‬ ‫مدل‬ ‫یک‬ ‫توانایی‬ ‫پژوهشگران‬ ‫ا‬ ‫دیگر‬ ‫ی‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫حرارتت‬ ‫ی‬ ‫خورش‬ ‫ی‬ ‫د‬ ‫ی‬ ‫آب‬ ‫ی‬ ‫برا‬ ‫ی‬ ‫گرما‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫گلخانه‬ ‫را‬ ‫مورد‬ ‫بررس‬ ‫ی‬ ‫قرار‬ ‫دادند‬ . ‫آن‬ ‫هتا‬ ‫گزارش‬ ‫کردند‬ ‫که‬ ‫سامانه‬ ‫ی‬ ‫پ‬ ‫ی‬ ‫شنهاد‬ ‫ی‬ ‫هز‬ ‫ی‬ ‫نه‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫گرما‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫را‬ ‫گلخانته‬ ‫تا‬ 5 / 04 ‫درصد‬ ‫کاهش‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫دهد‬ Attar & Farhat, 2015 ) ‫مقدار‬ ‫این‬ . ‫تان‬ ‫ت‬‫نش‬ ‫تده‬ ‫ت‬‫مفمرکزکنن‬ ‫ا‬ ‫تفااده‬ ‫ت‬‫اس‬ ‫تت‬ ‫ت‬‫اهمی‬ ‫تده‬ ‫ت‬‫دهن‬ ‫در‬ ‫تیدی‬ ‫ت‬‫خورش‬ ‫تای‬ ‫ت‬‫ه‬ ‫سامانه‬ ‫نتوع‬ ‫دو‬ ‫بته‬ ‫ختود‬ ‫خورشتیدی‬ ‫گرمتایش‬ .‫استت‬ ‫گرمایشتی‬ ‫های‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫مانند‬ ‫غیرمفمرکز‬ ‫و‬ ‫مفمرکز‬ ‫تقستیم‬ ‫تختت‬ ‫صتاحه‬ ‫هتای‬ ‫می‬ .‫شوند‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫مفمرکز‬ ‫های‬ ‫انتواع‬ ‫بته‬ ‫ستهموی‬ PTC 4 ) ، ‫تابنتده‬ ‫با‬ ‫فرنل‬ ‫خطی‬ LFR 4 ) ، ‫بشتقاب‬ ‫خورشتیدی‬ ‫و‬ ‫بتر‬ ‫تقستیم‬ ‫خورشتیدی‬ ‫تی‬ ‫ت‬‫م‬ ‫تود‬ ‫ت‬‫ش‬ . ‫در‬ ‫تان‬ ‫ت‬‫می‬ ‫آن‬ ،‫تا‬ ‫ت‬‫ه‬ ‫تداول‬ ‫ت‬‫مف‬ ‫ترین‬ ‫ت‬‫ت‬ ‫تامانه‬ ‫ت‬‫س‬ ‫تای‬ ‫ت‬‫ه‬ ‫تد‬ ‫ت‬‫تولی‬ ‫تا‬ ‫ت‬‫گرم‬ ‫فناوری‬ ‫های‬ ‫جاذب‬ ‫خطی‬ ،‫هسفند‬ ‫مانند‬ ‫سهموی‬ ‫انواع‬ ‫و‬ ‫مفمرکزکننتده‬ ‫فرنتل‬ ‫کته‬ ‫دارنتد‬ ‫یكستانی‬ ‫تقریبتا‬ ‫عملكترد‬ ) ., 2014 et al Xu ( . ‫در‬ ‫تورت‬ ‫ت‬‫ص‬ ‫تت‬ ‫ت‬‫ثاب‬ ‫ته‬ ‫ت‬‫نگ‬ ‫تفن‬ ‫ت‬‫داش‬ ‫ته‬ ‫ت‬‫ناحی‬ ،‫تاذب‬ ‫ت‬‫ج‬ ‫تزایش‬ ‫ت‬‫اف‬ ‫تبت‬ ‫ت‬‫نس‬ ‫تراکم‬ ‫ت‬‫ت‬ ‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫با‬ ‫افزودن‬ ‫تابنده‬ ‫با‬ ‫های‬ ‫اضافی‬ ‫روی‬ ‫حل‬ ‫قابل‬ ‫مین‬ ‫بود‬ ‫خواهد‬ ) Nixon, Dey, & Davies, 2013 ( . ‫بسیاری‬ ‫ا‬ ‫مطالاتات‬ ‫با‬ ‫تنظیم‬ ‫مفغیرهای‬ ‫مخفلف‬ ‫بهینه‬ ‫ی‬ ‫سا‬ ‫جمله‬ ‫ا‬ ‫عرض‬ ،‫میدان‬ ‫فاصتله‬ ‫کانونی‬ ‫و‬ ‫فاصله‬ ‫آینه‬ ،‫ها‬ ‫بهینه‬ ‫ی‬ ‫سا‬ ‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫را‬ ‫بررسی‬ ‫مورد‬ ‫دادند‬ ‫قرار‬ ) ., 2019 et al Bellos ( ‫در‬ . ‫مطالااتی‬ ‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫را‬ ‫با‬ ‫ردیابی‬ ‫یمتوت‬ ‫آ‬ ‫متورد‬ ‫بررستی‬ ‫قترار‬ ‫دادنتد‬ ‫و‬ ‫آن‬ ‫هتا‬ 04 % ‫میتانگین‬ ‫عملكرد‬ ‫ده‬ ‫با‬ ‫حرارتی‬ ‫را‬ ‫با‬ ‫سطح‬ ‫دمای‬ ‫متایع‬ ‫نزدیتک‬ ‫بته‬ 166 ‫درجته‬ ‫سلسیو‬ ‫به‬ ‫آوردند‬ ‫دست‬ ) Huang, Li, & Huang, 2014 ( . ‫رح‬ ‫در‬ ‫می‬ ‫ثانویه‬ ‫تابنده‬ ‫با‬ ‫های‬ ‫نقه‬ ‫ذو‬ ‫اصلی‬ ‫نوع‬ ‫دو‬ ‫به‬ ‫توان‬ ‫و‬ ‫ای‬ ‫به‬ ‫مطالاات‬ ‫ا‬ ‫یكی‬ ‫در‬ .‫کرد‬ ‫اشاره‬ ‫سهموی‬ ‫ور‬ ‫مایشی‬ ‫آ‬ ‫مفمرکزکننتده‬ ‫فرنل‬ ‫نقه‬ ‫ذو‬ ‫ای‬ ‫بدون‬ ‫پوشش‬ ‫بررسی‬ ‫شد‬ ‫و‬ ‫ده‬ ‫با‬ ‫حرارتی‬ ً‫ا‬‫نسبف‬ ‫کم‬ 06 ‫درصد‬ ‫و‬ ‫دمای‬ ‫آب‬ ‫نزدیک‬ ‫به‬ 06 ‫درجه‬ ‫سلسیو‬ ‫به‬ ‫آمتد‬ ‫دست‬ . ‫دلیتل‬ 1- Parabolic trough collector 2- Linear fresnel reflector ‫نتتوری‬ ‫تلاتتات‬ ‫و‬ ‫ثانویتته‬ ‫تابنتتده‬ ‫با‬ ‫راحتتی‬ ‫را‬ ‫کتتم‬ ‫دهی‬ ‫بتتا‬ ‫ایتتن‬ ‫دانسفند‬ ) Mokhtar, Boussad, & Noureddine, 2016 .( ‫یكتی‬ ‫در‬ ‫مطاالت‬ ‫ا‬ ‫دیگر‬ ‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫که‬ ‫با‬ ‫ثانویه‬ ‫تابنده‬ ‫با‬ ‫نقته‬ ‫ذو‬ ‫ی‬ ‫ای‬ ‫بررسی‬ ،‫بود‬ ‫شده‬ ‫حداکثر‬ ‫ده‬ ‫با‬ ‫نوری‬ ‫پیكربندی‬ ‫پیشنهادی‬ ‫نزدیتک‬ ‫بته‬ 05 % ‫یک‬ ‫که‬ ‫بود‬ ‫مقدار‬ ‫قابل‬ ‫مناسم‬ ‫رقابت‬ ‫انتواع‬ ‫بتا‬ ‫ستهموی‬ ‫استت‬ ) ., 2014 et al Huang ( ‫تابنده‬ ‫با‬ . ‫ثانویه‬ ‫با‬ ‫شكل‬ ،‫سهموی‬ ‫کارآمتدتر‬ ‫ا‬ ‫تاب‬ ‫با‬ ‫ه‬ ‫مربو‬ ‫با‬ ‫هندسه‬ ‫نقته‬ ‫ذو‬ ‫استت‬ - Loni, Kasaeian, Asli ( ) Ardeh, & Ghobadian, 2016 ‫فرنتل‬ ‫نوع‬ ‫که‬ ‫دیگری‬ ‫تحقیقی‬ ‫در‬ . ‫تابنده‬ ‫با‬ ‫با‬ ‫ثانویه‬ ‫سهموی‬ ‫با‬ ‫نمک‬ ‫مذاب‬ ‫کار‬ ‫متی‬ ‫کترد‬ ‫حتداکثر‬ ‫ده‬ ‫بتا‬ ‫سامانه‬ ‫برابر‬ ‫بتا‬ 05 % ‫شتد‬ ‫گتزارش‬ Qiu, He, Cheng, & Wang, 2015 .) ‫به‬ ‫خطتی‬ ‫فرنتل‬ ‫تابنده‬ ‫با‬ ‫نوری‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫رساندن‬ ‫حداکثر‬ ‫منظور‬ ‫رح‬ ‫خورشیدی‬ ‫ردیابی‬ ‫سامانه‬ ‫با‬ ‫همراه‬ ‫سامانه‬ ‫این‬ ‫برای‬ ‫مخفلای‬ ‫های‬ ‫یكتی‬ ‫در‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫گرففه‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫شتده‬ ‫راحتی‬ ‫ستامانه‬ ‫مطالاتات‬ ‫ا‬ ‫تت‬ ‫ت‬‫دق‬ ‫دارای‬ 660 / 6 ± ‫تزایش‬ ‫ت‬‫اف‬ ‫و‬ 01 / 40 ‫ترژی‬ ‫ت‬‫ان‬ ‫در‬ ‫ترژی‬ ‫ت‬‫ان‬ ‫تدی‬ ‫ت‬‫درص‬ ‫تت‬ ‫ت‬‫اس‬ ‫تدی‬ ‫ت‬‫تولی‬ ., 2021 et al Barbón ) ‫تات‬ ‫ت‬‫مطالا‬ ‫تدترین‬ ‫ت‬‫جدی‬ ‫در‬ . ‫سیال‬ ‫نانو‬ ‫ا‬ ‫اسفااده‬ ‫گرففه‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫ها‬ ‫حترارت‬ ‫انفقتال‬ ‫ستیال‬ ‫عنتوان‬ ‫می‬ ‫نشان‬ ‫نفایج‬ .‫است‬ ‫گرففه‬ ‫قرار‬ ‫بررسی‬ ‫مورد‬ ‫افتزایش‬ ‫باعتث‬ ‫که‬ ‫دهد‬ ‫می‬ ‫ها‬ ‫سیسفم‬ ‫این‬ ‫حرارتی‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫شود‬ Wang ; ., 2021 et al id Sa ( ) ., 2020 et al . ‫حرارتی‬ ‫انرژی‬ ‫تولید‬ ‫به‬ ‫تنها‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫سامانه‬ ‫کاربرد‬ ‫سیسفم‬ ‫راحی‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫کاربرد‬ ‫و‬ ‫نبوده‬ ‫ماید‬ ‫های‬ ‫ففوولفائ‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫نیز‬ ‫مفمرکز‬ ‫سیسفم‬ ‫این‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫بررسی‬ ‫به‬ ‫ها‬ ‫بیشتفر‬ ‫نوری‬ ‫چگالی‬ ‫بودن‬ ‫دارا‬ ‫دلیل‬ ‫می‬ ‫ارائه‬ ‫را‬ ‫باالتر‬ ‫نوری‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫دهند‬ Boito & Grena, 2021 .) ‫تت‬ ‫ت‬‫یس‬ ‫تكالت‬ ‫ت‬‫مش‬ ‫توخت‬ ‫ت‬‫س‬ ‫ا‬ ‫تفااده‬ ‫ت‬‫اس‬ ‫تی‬ ‫ت‬‫محیط‬ ‫ف‬ ‫تای‬ ‫ت‬‫ه‬ ‫ت‬ ‫ت‬‫س‬ ‫و‬ ‫یلی‬ ‫چالش‬ ‫فصل‬ ‫در‬ ‫گلخانه‬ ‫کشت‬ ‫های‬ ‫مامتوال‬ ‫کته‬ ‫کشت‬ ‫ا‬ ‫خار‬ ‫های‬ ‫بتا‬ ‫بیشینه‬ ‫ستامانه‬ ‫یتک‬ ‫ا‬ ‫استفااده‬ ،‫استت‬ ‫همراه‬ ‫کشور‬ ‫انرژی‬ ‫مصر‬ ‫ی‬ ‫متورد‬ ‫انترژی‬ ‫تولید‬ ‫و‬ ‫قیمت‬ ‫ثبات‬ ‫مانند‬ ‫مزایایی‬ ‫با‬ ‫خورشیدی‬ ‫گرمایش‬ ‫توجته‬ ‫بتا‬ .‫استت‬ ‫همیشتگی‬ ‫و‬ ‫رایگان‬ ‫تولیدی‬ ‫انرژی‬ ‫یرا‬ ‫است‬ ‫اهمیت‬ ‫امكان‬ ‫شده‬ ‫اندام‬ ‫تحقیقات‬ ‫به‬ ‫سندی‬ ‫مفمرکزکننتده‬ ‫ستامانه‬ ‫کتارگیری‬ ‫گرم‬ ‫برای‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ .‫استت‬ ‫برختوردار‬ ‫خاصی‬ ‫اهمیت‬ ‫ا‬ ،‫گلخانه‬ ‫ایش‬ ‫شرایط‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫لذا‬ ‫آب‬ ‫و‬ ‫هوایی‬ ،‫شهرکرد‬ ‫مسفان‬ ‫فصل‬ ‫یتک‬ ‫متدل‬ ‫ریاضی‬ ‫برای‬ ‫پیش‬ ‫بینی‬ ‫عملكرد‬ ‫انه‬ ‫رو‬ ‫ستامانه‬ ‫ایدتاد‬ ،‫شتده‬ ‫ماتادالت‬ ‫تحلیلی‬ ‫در‬ ‫مورد‬ ‫عملكرد‬ ‫سامانه‬ ‫به‬ ‫منظور‬ ‫مارفی‬ ‫یک‬ ‫متدل‬ ‫ریاضتی‬ ‫ا‬ ‫سامانه‬ ‫های‬ ‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫یكپارچه‬ ‫پیشنهاد‬ ‫می‬ ‫می‬ .‫شود‬ ‫توان‬ ‫بیان‬ ‫نمود‬ ‫که‬ ‫هد‬ ‫این‬ ‫کار‬ ‫ارائه‬ ‫یک‬ ‫تحلیتل‬ ‫نظتری‬ ‫جتامع‬ ، ‫بترای‬ ‫تایتین‬ ‫عملكرد‬ ‫انه‬ ‫رو‬ ‫یک‬ ‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫خطی‬ ‫امكان‬ ‫و‬ ‫استفااده‬ ‫ستندی‬ ‫به‬ ‫گلخانه‬ ‫گرمایش‬ ‫برای‬ ‫سیسفم‬ ‫این‬ ‫ا‬ ‫هزینه‬ ‫کاهش‬ ‫منظور‬ ‫تولید‬ ‫های‬ ‫گلخانه‬ ‫کشت‬ ‫موانع‬ ‫رفع‬ ‫و‬ ‫ماه‬ ‫در‬ ‫ای‬ .‫است‬ ‫سال‬ ‫سرد‬ ‫های‬ ‫روش‬ ‫و‬ ‫مواد‬ ‫ها‬ ‫ا‬ ‫استفااده‬ ‫بتا‬ ‫گلخانته‬ ‫گرمایش‬ ‫سامانه‬ ‫بررسی‬ ‫ضروت‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬
  • 5. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫نوروزي‬ ‫به‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫متمرکزکننده‬ ‫اکسرژي‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫تحليل‬ ‫منظور‬ ... 858 ‫جمع‬ ‫کننده‬ ‫گلخانه‬ ،‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫های‬ ‫مشتخ‬ ‫حرارتی‬ ‫نیا‬ ‫و‬ ‫ابااد‬ ‫با‬ ‫ای‬ ‫حرارتتی‬ ‫نیتا‬ ،‫گلخانه‬ ‫حرارتی‬ ‫نیا‬ ‫اسا‬ ‫بر‬ .‫شد‬ ‫گرففه‬ ‫نظر‬ ‫در‬ 4۰06 ‫تی‬ ‫ت‬‫منا‬ ‫تای‬ ‫ت‬‫دم‬ ‫ته‬ ‫ت‬‫کمین‬ ‫در‬ ‫وات‬ 46 ‫تت‬ ‫ت‬‫اس‬ ‫تیو‬ ‫ت‬‫سلس‬ ‫ته‬ ‫ت‬‫درج‬ Jafari, 2017 Mortezapour, Jafari Naeimi, & Maharlooei, ) ‫سامانه‬ . ،‫ترح‬ ‫ایتن‬ ‫کته‬ ‫استت‬ ‫شده‬ ‫راحی‬ ‫وری‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫تده‬ ‫ت‬‫تابن‬ ‫با‬ ‫تدادی‬ ‫ت‬‫تا‬ ‫تامل‬ ‫ت‬‫ش‬ ‫ترای‬ ‫ت‬‫ب‬ )‫ته‬ ‫ت‬‫ثانوی‬ ‫تده‬ ‫ت‬‫تابن‬ ‫با‬ ‫توع‬ ‫ت‬‫ن‬ ‫و‬ ‫ته‬ ‫ت‬‫اولی‬ ‫تای‬ ‫ت‬‫ه‬ ‫دست‬ ‫حرار‬ ‫نیتا‬ ‫ا‬ ‫بخشی‬ ‫تامین‬ ‫و‬ ‫مناسم‬ ‫نوری‬ ‫چگالی‬ ‫به‬ ‫یابی‬ ‫در‬ ‫تتی‬ ‫بایتد‬ ‫ابفتدا‬ ‫مناستم‬ ‫نوری‬ ‫چگالی‬ ‫محاسبه‬ ‫برای‬ .‫کند‬ ‫فراهم‬ ‫شم‬ ‫ول‬ ‫استا‬ ‫بتر‬ ‫ستپب‬ ‫ستندید‬ ‫نوری‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫نظر‬ ‫ا‬ ‫را‬ ‫سیسفم‬ ‫کلی‬ ‫رح‬ ‫می‬ ‫حرارتی‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫میتدان‬ ‫توان‬ ‫آ‬ ‫ینته‬ .‫نمتود‬ ‫مشتخ‬ ‫را‬ ‫اولیته‬ ‫هتای‬ ‫هم‬ ‫نیا‬ ‫تامین‬ ‫برای‬ ‫حرارتی‬ ‫ذخیره‬ ‫مخزن‬ ‫یک‬ ‫دارای‬ ‫سامانه‬ ‫این‬ ‫چنین‬ ‫شم‬ ‫در‬ ‫گلخانه‬ ‫حرارتی‬ ‫جبتران‬ ‫بترای‬ ‫کمكتی‬ ‫حرارتتی‬ ‫المنتت‬ ‫یک‬ ‫و‬ .‫است‬ ‫آن‬ ‫حرارتی‬ ‫نیا‬ ‫کامل‬ ‫برا‬ ‫ی‬ ‫ار‬ ‫ی‬ ‫اب‬ ‫ی‬ ‫سامانه‬ ‫ی‬ ‫گرما‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫راح‬ ‫ی‬ ‫شده‬ ، ‫ا‬ ‫ستاخفار‬ ‫با‬ ‫گلخانه‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫ول‬ ‫به‬ ‫رفه‬ 5 ‫عترض‬ ،‫مفر‬ 40 / 4 ‫جلتو‬ ‫قستمت‬ ‫ارتاتاع‬ ‫بتا‬ ‫مفتر‬ ‫گلخانه‬ 5 / 4 ‫عقم‬ ‫قسمت‬ ‫و‬ ‫مفر‬ 05 / 4 ‫مت‬ ‫اسفااده‬ ‫مفر‬ ‫ی‬ ‫شتود‬ . ‫در‬ ‫متورد‬ ‫ساخفار‬ ‫گلخانه‬ ‫قو‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫ها‬ ‫ی‬ ‫آهن‬ ‫ی‬ ‫مقطتع‬ ‫سطح‬ ‫با‬ 1 × 1 ‫ستانف‬ ‫ی‬ ‫مفتر‬ ‫و‬ ‫ب‬ ‫سطح‬ ‫ی‬ ‫رون‬ ‫ی‬ ‫پوشت‬ ‫آن‬ ‫ی‬ ‫ده‬ ‫شت‬ ‫ده‬ ،‫ور‬ ‫ا‬ ‫هتا‬ ‫ی‬ ‫پلت‬ ‫ی‬ ‫بتا‬ ‫شتاا‬ ‫کربنتات‬ ‫ضخامت‬ 46 ‫م‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫ی‬ ‫شد‬ ‫ساخفه‬ ‫مفر‬ ‫ه‬ 2017 ., et al Jafari ) . ‫بته‬ ‫منظتور‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫تابنده‬ ‫با‬ ‫یک‬ ‫ا‬ ‫خورشیدی‬ ‫حرارتی‬ ‫انرژی‬ ‫ا‬ ‫اسفااده‬ ‫همراه‬ ‫با‬ ‫یتک‬ ‫مختزن‬ ‫ذخیتره‬ ‫حرارتتی‬ ‫ی‬ ‫ستا‬ ‫استت‬ ‫شتده‬ ‫استفااده‬ ‫ستامانه‬ . ‫گرمایشی‬ ‫وری‬ ‫در‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫تولیدی‬ ‫حرارت‬ ‫تا‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫راحی‬ ‫گلخانته‬ ‫محیط‬ ‫به‬ ‫حرارت‬ ‫انفقال‬ ‫وظیاه‬ ‫حرارتی‬ ‫مبدل‬ ‫و‬ ‫ذخیره‬ ،‫مخزن‬ ‫شكل‬ ‫دارد‬ ‫را‬ 4 ) . ‫شکل‬ 1 - ‫نما‬ ‫ی‬ ‫کل‬ ‫ی‬ ‫ی‬ ‫ک‬ ‫سامانه‬ ‫گرما‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫ی‬ ‫فرنل‬ ‫خط‬ ‫نصم‬ ‫ی‬ ‫گلخانه‬ ‫در‬ ‫شده‬ : 4 - ،‫گلخانه‬ 4 - ‫مفمرکز‬ ‫کننده‬ ‫خط‬ ‫ی‬ ‫فرنل‬ ، 0 - ‫مبدل‬ ‫حرارت‬ ،‫ی‬ 1 - ‫پمی‬ ، 5 - ‫مخزن‬ Fig.1. Overview of a linear Fresnel heating system installed in the greenhouse: 1-Greenhouse, 2- Fresnel linear concentrator, 3- Heat exchanger, 4- Pump, 5- Tank ‫تابنده‬ ‫با‬ ‫فرنل‬ ‫خطی‬ ‫مورد‬ ‫بررستی‬ ‫در‬ ‫شتكل‬ 4 ‫نشتان‬ ‫داده‬ ‫شتده‬ ‫است‬ . ‫این‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫دارای‬ ‫یک‬ ‫گیرنده‬ ‫با‬ ‫خطی‬ ‫جاذب‬ ‫است‬ . ‫جاذب‬ ‫با‬ ‫اسفااده‬ ‫ا‬ ‫مواد‬ ‫عا‬ ‫ی‬ ‫شاا‬ ، ‫عا‬ ‫ی‬ ‫بنتد‬ ‫ی‬ ‫استت‬ ‫شتده‬ . ‫جهتت‬ ‫گیتری‬ ‫جمع‬ ‫کننده‬ ‫جنوب‬ - ‫شمال‬ ‫اویه‬ ‫یمتوت‬ ‫آ‬ ‫صتار‬ ) ‫و‬ ‫محاستبات‬ .‫استت‬ ‫یابی‬ ‫ار‬ ‫نظری‬ ‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫برای‬ ‫شرایط‬ ‫آب‬ ‫و‬ ‫هتوایی‬ ‫شتهرکرد‬ ‫مدار‬ 40 ‫تا‬ 04 ‫جغرافیتایی‬ ‫عترض‬ ‫درجته‬ ) .‫شتد‬ ‫اندتام‬ ‫بهمتن‬ ‫متاه‬ ‫در‬ ‫یتک‬ ‫سامانه‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫افزایش‬ ‫جهت‬ ‫همچنین‬ ‫ستامانه‬ ‫ردیتابی‬ ‫خودکتار‬ ‫برای‬ ‫حرکت‬ ‫تابنده‬ ‫با‬ ‫ها‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫ثابت‬ ‫باد‬ ‫سرعت‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫گرففه‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫مقدار‬ 0 ‫ثانیه‬ ‫بر‬ ‫مفر‬ ‫مستیر‬ ‫در‬ ‫حرارتتی‬ ‫تلاتات‬ ‫ا‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫گرففه‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫صتر‬ ‫جتاذب‬ ‫ا‬ ‫ختار‬ ‫سیال‬ ‫حرکت‬ ‫متایع‬ .‫استت‬ ‫شتده‬ ‫نظتر‬ ‫در‬ ‫کتار‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫آب‬ ‫و‬ ‫سطح‬ ‫دمتای‬ ‫بررستی‬ ‫شتده‬ ً‫ا‬‫تقریبت‬ ‫تتا‬ 466 ‫درجته‬ ‫سانفی‬ ‫گراد‬ ‫سامانه‬ ‫آنفالپی‬ ‫کم‬ ) ‫است‬ . ‫محاسبه‬ ‫خوشیدی‬ ‫جذب‬ ‫انرژی‬ ‫ی‬ ‫هتر‬ ‫در‬ ‫خورشتیدی‬ ‫تابش‬ ‫میزان‬ ‫در‬ ‫مفاددی‬ ‫عوامل‬ ‫متوثر‬ ‫منطقته‬ ‫میتزان‬ ،‫دریتا‬ ‫ستطح‬ ‫ا‬ ‫ارتاتاع‬ ،‫جغرافیتایی‬ ‫عترض‬ ‫و‬ ‫ول‬ ‫مثل‬ ‫است‬ ‫و‬ ‫ابتر‬ ‫مقتدار‬ ‫و‬ ‫وبتت‬ ‫ر‬ ‫ماننتد‬ ‫هواشناسی‬ ‫عوامل‬ ،‫غبار‬ ‫و‬ ‫گرد‬ ،‫آلودگی‬ ‫مدل‬ ‫اکثر‬ .‫غیره‬ ‫پیش‬ ‫های‬ ‫پایه‬ ‫العات‬ ‫ا‬ ‫این‬ ‫اسا‬ ‫بر‬ ‫نیز‬ ‫بینی‬ ‫گتذاری‬ ‫شده‬ ‫متورد‬ ‫بایتد‬ ‫نیز‬ ‫اقصادی‬ ‫وضایت‬ ،‫هوایی‬ ‫و‬ ‫آب‬ ‫شرایط‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ ‫اند‬ ‫توج‬ .‫گیرد‬ ‫قرار‬ ‫ه‬ ‫می‬ ‫محاسبه‬ ‫برای‬ ‫دانشیار‬ ‫مدل‬ ‫ا‬ ‫توان‬ ‫انترژی‬ ‫مقدار‬ ‫ی‬ ‫کرد‬ ‫اسفااده‬ ‫خورشید‬ ‫نوری‬ . ‫زوایه‬ ‫و‬ ‫پارامترها‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬ ‫سطح‬ ‫به‬ ‫رسیده‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫مقدار‬ ‫محاسبه‬ ‫برای‬ ‫مین‬ ‫احفیا‬ ‫اویه‬ ‫و‬ ‫پارامفر‬ ‫تاریف‬ ‫به‬ ‫خورشیدی‬ ‫های‬ ‫است‬ ‫اشتاره‬ ‫یتر‬ ‫موارد‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫شده‬ 2009 , Ebrahimpour, Maaref, & Nairi ) .
  • 6. 851 ‫ماشين‬ ‫نشریه‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬ ‫جلد‬ 31 ‫شماره‬ ، 2 ‫تابستان‬ ، 3042 ‫شکل‬ 2 - ‫قسمت‬ ‫مخفلف‬ ‫های‬ ‫سامانه‬ ‫یک‬ ‫تابنده‬ ‫با‬ ‫فرنل‬ ‫خطی‬ Fig.2. Different parts of a linear Fresnel reflector system ‫انحراف‬ ‫زاویه‬ 𝛅 : ‫بین‬ ‫اویه‬ ‫پرتو‬ ‫و‬ ‫خورشید‬ ‫های‬ ‫خط‬ ‫است‬ ‫اسفوا‬ ‫ا‬ ‫و‬ ‫رابطه‬ 4 ) ‫می‬ ‫محاسبه‬ ‫درجه‬ ‫حسم‬ ‫بر‬ .‫شود‬ 4 ) [ ] ‫رابطه‬ ‫در‬ 4 ) ‫مقتدار‬ ‫متاه‬ ‫اول‬ ‫مبنتای‬ ‫بتر‬ ‫رو‬ ‫شتماره‬ ‫بتا‬ ‫برابتر‬ .‫است‬ ‫میالدی‬ ‫ساعت‬ ‫زاویه‬ 𝝎 : ‫ساعت‬ ‫اویه‬ ‫محاسبه‬ ‫برای‬ ‫می‬ ‫رابطته‬ ‫ا‬ ‫توان‬ 4 .‫کرد‬ ‫اسفااده‬ ) 4 ) ω ( ) ‫مان‬ ‫ماادله‬ ‫رابطه‬ ‫ا‬ 0 ‫م‬ ) ‫حساب‬ ‫می‬ ‫شود‬ . 0 ) ( ) ‫منطقه‬ ‫مانی‬ ‫ساعت‬ ‫اخال‬ ‫رابطه‬ ‫ا‬ ‫ای‬ 1 ‫قابل‬ ) .‫است‬ ‫محاسبه‬ 1 ) ‫رابطه‬ ‫در‬ 1 ) L ‫می‬ ‫محل‬ ‫جغرافیایی‬ ‫ول‬ ‫با‬ ‫برابر‬ .‫باشد‬ :‫دانشیار‬ ‫مدل‬ ‫تخمتین‬ ‫بترای‬ ‫تدربتی‬ ‫روابط‬ ‫اسا‬ ‫بر‬ ‫مدل‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫میزان‬ 01 ‫به‬ ‫ایران‬ ‫شهر‬ ‫ایتن‬ ‫بتر‬ .‫است‬ ‫آمده‬ ‫دست‬ ‫رابطه‬ ‫ا‬ ‫اف‬ ‫سطح‬ ‫بر‬ ‫کل‬ ‫تابش‬ ‫مقدار‬ ‫اسا‬ 5 ‫می‬ ‫محاسبه‬ ) .‫شود‬ 5 ) ( ) ‫به‬ ‫انرژی‬ ‫مقدار‬ ‫بر‬ ‫آمده‬ ‫دست‬ ‫حسم‬ ( ) .‫بود‬ ‫خواهد‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫رابطه‬ CF ‫رابطه‬ ‫ا‬ ‫که‬.‫است‬ ‫ابر‬ ‫ضریم‬ ‫تقریبی‬ ‫ی‬ ̅ ̅ ‫کته‬ ‫مقدار‬ ̅ ̅ ‫می‬ ‫رو‬ ‫ساعات‬ ‫کل‬ ‫به‬ ‫رو‬ ‫آففابی‬ ‫ساعات‬ ‫مقدار‬ ‫با‬ ‫برابر‬ .‫باشتد‬ ‫مقدار‬ ‫می‬ ‫خورشید‬ ‫را‬ ‫سمت‬ ‫اویه‬ ‫رابطه‬ ‫ا‬ ‫که‬ ‫باشد‬ 0 ‫محاستبه‬ ) ‫می‬ .‫شود‬ 0 ) ‫در‬ ‫رابطه‬ ‫ی‬ 0 ‫مقدار‬ ،) ‫می‬ ‫محل‬ ‫جغرافیایی‬ ‫عرض‬ ‫با‬ ‫برابر‬ .‫باشد‬ ‫بازده‬ ‫نوری‬ ηopt ‫ده‬ ‫با‬ ‫نوری‬ ‫به‬ ‫وسیله‬ ‫ی‬ ‫پارامفرهای‬ ‫یر‬ ‫مانند‬ ‫جذب‬ ‫ضریم‬ ‫گیرنتده‬ α ) ، ‫تاب‬ ‫با‬ ‫ضریم‬ ‫آینه‬ ‫هتا‬ ρ ) ، ‫ضتریم‬ ‫انفقتال‬ ‫پوشتش‬ τ ) ‫و‬ ‫عامتل‬ ‫رهگیری‬ γ ) ‫محاسبه‬ ‫می‬ ‫شود‬ . ‫عالوه‬ ‫بر‬ ،‫این‬ ‫برای‬ ‫در‬ ‫نظر‬ ‫گرففن‬ ‫تغییر‬ ‫ده‬ ‫با‬ ‫نوری‬ ‫برای‬ ‫موقایت‬ ‫های‬ ‫مخفلف‬ ،‫خورشید‬ ‫ا‬ ‫یک‬ ‫پارامفر‬ ،‫اضافی‬ ‫اصالح‬ ‫کننده‬ ‫خورشتید‬ ‫تاب‬ ‫با‬ ‫اویه‬ K ) ‫استفااده‬ ‫متی‬ ‫شتود‬ . ،‫بنتابراین‬ ‫می‬ ‫توان‬ ‫نوشت‬ : 0 ) η ‫عامل‬ ‫رهگیری‬ γ ‫به‬ ‫عنوان‬ ‫کسری‬ ‫ا‬ ‫تابش‬ ‫مناكب‬ ‫شده‬ ‫در‬ ‫جاذب‬ ‫به‬ ‫کل‬ ‫تابش‬ ‫مناكب‬ ‫شده‬ ‫تاریف‬ ‫متی‬ ‫شتود‬ ‫و‬ ‫برابتر‬ ‫بتا‬ ۰5 / 6 ‫انفختاب‬ ‫می‬ ‫شود‬ . ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫گرمایشی‬ ‫سامانه‬ ‫مشخصات‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫خورشیدی‬ ‫گرمایش‬ ‫سامانه‬ ‫نوع‬ ‫ردیف‬ ‫شامل‬ ‫ول‬ ‫به‬ ‫آینه‬ ‫های‬ 0 ‫و‬ ‫مفر‬ ‫عرض‬ 05 / 6 ‫جاذب‬ ‫ول‬ .‫است‬ 5 / 0 ‫آینه‬ ‫ول‬ ‫ا‬ ‫بیشفر‬ ‫کمی‬ ‫مفر‬ ‫می‬ ‫گرففه‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫اولیه‬ ‫های‬ ‫بته‬ ‫شود‬ ‫آینه‬ ‫ردیف‬ ‫تاداد‬ .)‫نوری‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫افزایش‬ ‫و‬ ‫خورشید‬ ‫مایل‬ ‫تابش‬ ‫دلیل‬ ‫ها‬ ‫حرارتتی‬ ‫نیتا‬ ‫بته‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫بود‬ ‫خواهد‬ ‫تغییر‬ ‫قابل‬ ‫حرارتی‬ ‫نیا‬ ‫اسا‬ ‫بر‬ ‫حدتم‬ ‫بتا‬ ‫مخزن‬ ‫به‬ ‫گلخانه‬ ‫شبانه‬ 456 ‫ن‬ ‫آب‬ ‫لیفتر‬ ‫زدیتک‬ 466 ‫درجته‬
  • 7. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫نوروزي‬ ‫به‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫متمرکزکننده‬ ‫اکسرژي‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫تحليل‬ ‫منظور‬ ... 851 ‫شتهرکرد‬ ‫شهر‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫میزان‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ .‫است‬ ‫نیا‬ ‫سلسیو‬ ‫تاتداد‬ ‫سامانه‬ ‫حرارتی‬ ‫و‬ ‫نوری‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫گرففن‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫بدون‬ 44 ‫ردیتف‬ ‫دمای‬ ‫تا‬ ‫را‬ ‫آب‬ ‫مقدار‬ ‫این‬ ‫گرمایش‬ ‫توانایی‬ ‫آینه‬ ۰0 ‫تلاتات‬ .‫دارند‬ ‫درجه‬ ‫ردیف‬ ‫افزایش‬ ‫یا‬ ‫حرارتی‬ ‫المنت‬ ‫ا‬ ‫اسفااده‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫محاسبه‬ ‫آینه‬ ‫های‬ ‫پاسخ‬ ‫می‬ ‫داده‬ ‫یا‬ ‫آینه‬ ‫تابنده‬ ‫با‬ ‫نوع‬ .‫شود‬ ‫آلوم‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫ی‬ ‫وم‬ ‫آنتودا‬ ‫ی‬ ‫ز‬ ‫شتده‬ ‫استت‬ . ‫قتاب‬ ‫می‬ ‫ساخفه‬ ‫گالوانیزه‬ ‫فوالد‬ ‫ا‬ ‫کلفور‬ ‫ا‬ ‫کمفتر‬ ‫ه‬ ‫ستا‬ ‫تخمینتی‬ ‫ن‬ ‫و‬ .‫شود‬ 566 ‫ا‬ ‫بیش‬ ‫سامانه‬ ‫ماید‬ ‫عمر‬ ‫و‬ ‫کیلوگرم‬ 46 ‫شتده‬ ‫ده‬ ‫تخمتین‬ ‫ستال‬ ‫است‬ ) , 2016 Tagle, Agraz, & Rivera ( . ‫موثر‬ ‫مساحت‬ ‫آینه‬ ‫اولیه‬ ‫های‬ Aa ) ‫حستم‬ ‫بر‬ ‫بتا‬ ) ‫استفااده‬ ‫ا‬ ‫رابطه‬ ‫ی‬ 0 ) ‫محاسبه‬ ‫می‬ ‫شود‬ . ‫این‬ ‫پارامفر‬ ‫با‬ ‫فرض‬ ‫ایتن‬ ‫کته‬ ‫آینته‬ ‫هتای‬ ‫اولیه‬ ‫در‬ ‫جهت‬ ‫افقی‬ ‫هسفند‬ ‫موثر‬ ‫مساحت‬ ‫تابنده‬ ‫با‬ ‫اولیه‬ ‫های‬ ‫را‬ ‫بترآورد‬ ‫می‬ ‫کند‬ (Sharma, Nayak, & Kedare, 2015) . 0 ) ‫مقادیر‬ ‫ردیف‬ ‫تاداد‬ ‫آینه‬ ‫های‬ ،‫ها‬ ‫آینه‬ ‫عرض‬ ‫با‬ ‫برابر‬ ‫و‬ ‫هتا‬ L ‫آینه‬ ‫ول‬ ‫حسم‬ ‫بر‬ ‫ها‬ m ‫پرتو‬ .‫است‬ ) ‫مستفقیم‬ ‫خورشتیدی‬ ‫موجتود‬ Qs ) ‫حسم‬ ‫بر‬ W ) ‫رابطه‬ ‫ا‬ ۰ ) ‫محاسبه‬ ‫مقتدار‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫شده‬ DNI 4 ‫نرمال‬ ‫مسفقیم‬ ‫تابش‬ ‫نرخ‬ ‫با‬ ‫برابر‬ ‫حسم‬ ‫بر‬ ( ) ‫اس‬ .‫ت‬ ۰ ) ‫تولید‬ ‫گرمای‬ ‫سامانه‬ ‫توسط‬ ‫ماید‬ Qu ) ‫با‬ ‫اسفااده‬ ‫ا‬ ‫تاادل‬ ‫انترژی‬ ‫در‬ ‫حدم‬ ‫رابطه‬ ‫سیال‬ 46 ) ‫وات‬ ‫حستم‬ ‫بر‬ ‫محاستبه‬ ‫شتد‬ et Bellos ( ) ., 2016 al . 46 ) ̇ ‫مقدار‬ ̇ .‫است‬ ‫ثانیه‬ ‫بر‬ ‫کیلوگرم‬ ‫برحسم‬ ‫آب‬ ‫جرم‬ ‫با‬ ‫برابر‬ ‫برابتر‬ ،‫ویژه‬ ‫گرمایی‬ ‫ظرفیت‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫به‬ ‫خروجی‬ ‫و‬ ‫ورودی‬ ‫دمای‬ ‫ترتیم‬ .‫است‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫محل‬ ‫در‬ ‫خورشیدی‬ ‫نرمال‬ ‫تابش‬ ‫با‬ ‫برابر‬ W ،) ‫جاذب‬ ‫مساحت‬ ‫با‬ ‫برابر‬ ( ) ، ‫با‬ ‫برابر‬ ‫ضتریم‬ ‫اتتال‬ ‫حرارتتی‬ ‫جاذب‬ ( ) ‫مقادیر‬ ‫و‬ ‫دمای‬ ‫و‬ ‫محیط‬ ‫دمای‬ ‫با‬ ‫برابر‬ ‫حسم‬ ‫بر‬ ‫جاذب‬ (° C) .‫است‬ ‫بازده‬ ‫حرارت‬ ‫ی‬ ‫ده‬ ‫با‬ ‫حرارتی‬ ηth ) ‫مفمرکزکننده‬ ‫در‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫به‬ ‫عنتوان‬ ‫نستبت‬ ‫گرمای‬ ‫ماید‬ ‫به‬ ‫انرژی‬ ‫خورشیدی‬ ‫موجود‬ ‫تاریف‬ ‫می‬ ‫شود‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫مساحت‬ ‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫و‬ DNI ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫شدت‬ ‫هسفند‬ ‫بتا‬ . ‫ب‬ ‫ه‬ ‫تاب‬ ‫با‬ ‫نوری‬ ‫راندمان‬ ‫آوردن‬ ‫دست‬ ‫می‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫کننده‬ ‫عملكرد‬ ‫توان‬ ‫آن‬ ‫نوری‬ ‫را‬ ‫رابطه‬ 44 ) ‫تحلیل‬ ‫کرد‬ ) Kalogirou, 2012 ( . 44 ) 1- Direct Normal Irradiance ‫ضریم‬ ‫همچنین‬ ‫حذ‬ ‫گرما‬ FR ) ‫ا‬ ‫رابطته‬ 44 ) ‫بته‬ ‫آمتده‬ ‫دستت‬ ‫است‬ ) Kalogirou, 2012 .( 44 ) [ ( ́ )] ́ ‫تریم‬ ‫ت‬‫ض‬ ‫ته‬ ‫ت‬‫رابط‬ ‫ا‬ ‫تور‬ ‫ت‬‫کلكف‬ ‫تارایی‬ ‫ت‬‫ک‬ ‫ی‬ 40 ‫تی‬ ‫ت‬‫م‬ ‫تبه‬ ‫ت‬‫)محاس‬ ‫تود‬ ‫ت‬‫ش‬ ) 2020 Blair, & , Beckman , Duffie ( . 40 ) ́ ⁄ ⁄ [ ( )] ‫مقادیر‬ ،‫رابطه‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫و‬ ،‫جتاذب‬ ‫داخلتی‬ ‫و‬ ‫ختارجی‬ ‫قطر‬ ‫و‬ ‫میانگین‬ .‫هسفند‬ ‫جاذب‬ ‫و‬ ‫مایع‬ ‫حرارت‬ ‫انفقال‬ ‫ضرایم‬ ‫دما‬ ‫در‬ ‫تده‬ ‫ت‬‫گیرنت‬ ‫ا‬ ‫ته‬ ‫ت‬‫رابطت‬ ‫ی‬ 41 ‫ته‬ ‫ت‬‫بت‬ ) ‫تی‬ ‫ت‬‫مت‬ ‫تت‬ ‫ت‬‫دست‬ ‫تد‬ ‫ت‬‫آیت‬ Belessiotis, ( ) Mathioulakis, & Papanicolaou, 2010 . 41 ) ‫تعادل‬ ‫های‬ ‫آنی‬ ‫انرژی‬ ‫های‬ ‫ترا‬ ‫اساسی‬ ‫انرژی‬ ‫ستامانه‬ ‫در‬ ‫یتر‬ ‫آورده‬ ‫شتده‬ ‫استت‬ . ‫تاتادل‬ ‫انرژی‬ ‫در‬ ‫جاذب‬ ‫را‬ ‫می‬ ‫توان‬ ‫بتا‬ ‫رابطته‬ ‫ا‬ ‫استفااده‬ ‫ی‬ 45 ) ‫کترد‬ ‫تایتین‬ , 2020 Blair , & Beckman Duffie, ) . 45 ) ( ) ‫تدار‬ ‫ت‬‫مق‬ ،‫تده‬ ‫ت‬‫مفمرکزکنن‬ ‫ته‬ ‫ت‬‫ب‬ ‫تیده‬ ‫ت‬‫رس‬ ‫تیدی‬ ‫ت‬‫خورش‬ ‫ترژی‬ ‫ت‬‫ان‬ ‫تل‬ ‫ت‬‫ک‬ ‫ظرفیت‬ ‫جاذب‬ ‫حرارتی‬ ‫مفمرکزکننده‬ ، ‫ضریم‬ ‫اتتال‬ ‫حرارتی‬ .‫استت‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫جاذب‬ ‫تاتادل‬ ‫انترژی‬ ‫در‬ ‫مبتدل‬ ‫حرارتتی‬ ‫مخزن‬ ‫ذخیره‬ ‫را‬ ‫می‬ ‫توان‬ ‫به‬ ‫صورت‬ ‫رابطه‬ ‫ی‬ 40 ) ‫نوشت‬ Belessiotis 2010 et al., :) 40 ) ( ) ‫ضریم‬ ‫انفقال‬ ‫حرارت‬ ‫کلی‬ ‫در‬ ‫مبدل‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫برابر‬ .‫است‬ ‫حرارتی‬ ‫مخزن‬ ‫دمای‬ ‫با‬ ‫تاادل‬ ‫انرژی‬ ‫در‬ ‫مخزن‬ ‫ذخیتره‬ ‫ی‬ ‫ستا‬ ‫در‬ ‫رابطه‬ 40 ) ‫به‬ ‫است‬ ‫آمده‬ ‫دست‬ 2010 et al., Belessiotis ) . 40 ) ‫ظرفیت‬ ‫حرارتی‬ ‫مختزن‬ ‫مایع‬ ، ‫ضتریم‬ ‫انفقتال‬ ‫حرارت‬ ‫کلی‬ ‫در‬ ‫مخزن‬ ‫ذخیره‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫ی‬ ‫سا‬ ‫ذخیره‬ ‫مخزن‬ ‫دمای‬ ‫ستا‬ ‫در‬ ‫شبانه‬ ‫ول‬ ‫به‬ ‫رو‬ ‫حترارت‬ ‫درجته‬ ‫تغییترات‬ ‫بتودن‬ ‫خطتی‬ ‫تقریبتا‬ ‫دلیتل‬ ‫می‬ ‫رابطه‬ ‫ا‬ ‫توان‬ 40 .‫کرد‬ ‫محاسبه‬ ) 40 ) ‫بیان‬ ‫این‬ ‫نكفه‬ ‫مهم‬ ‫است‬ ‫کته‬ ‫ا‬ ‫میتانگین‬ ‫دمتا‬ ) ‫در‬ ‫ماتادالت‬ ‫قبلی‬ ‫اسفااده‬ ‫شده‬ ‫است‬ . ‫این‬ ‫سطح‬ ‫دما‬ ‫را‬ ‫می‬ ‫توان‬ ‫بته‬ ‫عنتوان‬ ‫میتانگین‬ ‫مقدار‬ ‫دمای‬ ‫ورودی‬ ‫و‬ ‫خروجی‬ ‫برآورد‬ ‫کرد‬ ‫میزان‬ ‫انرژی‬ ‫رابطته‬ ‫ا‬ ‫ماید‬
  • 8. 854 ‫ماشين‬ ‫نشریه‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬ ‫جلد‬ 31 ‫شماره‬ ، 2 ‫تابستان‬ ، 3042 4۰ ) ‫به‬ ‫می‬ ‫دست‬ ‫آید‬ ., 2019 et al Bellos ) . 4۰ ) [ ] ‫مقدار‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫مساحت‬ ‫با‬ ‫برابر‬ ) ، ‫ده‬ ‫با‬ ‫با‬ ‫برابر‬ ،‫نوری‬ ‫به‬ ‫رسیده‬ ‫تابش‬ ‫با‬ ‫برابر‬ ‫مین‬ ) ( ‫پارامفرهتای‬ .‫است‬ ، ‫و‬ ) ‫به‬ ‫روابط‬ ‫صورت‬ 46 ‫تا‬ ) 44 ‫می‬ ‫محاسبه‬ ) ‫شود‬ Bellos ., 2019 et al ) : 46 ) 44 ) ( ) 44 ) ⁄ ‫ا‬ ‫یكی‬ ‫پارامفری‬ ‫که‬ ‫در‬ ‫رابط‬ ‫ه‬ 44 ) ‫محا‬ ‫سبه‬ ‫نشتده‬ ‫استت‬ ‫ضتریم‬ ‫انفقال‬ ‫حرارتی‬ ‫است‬ . ‫این‬ ‫پارامفر‬ ‫را‬ ‫می‬ ‫تتوان‬ ‫بتا‬ ‫متدل‬ ‫یتر‬ ‫ی‬ ‫ستا‬ ‫تایین‬ .‫کرد‬ ‫مدل‬ ‫مدل‬ ‫محاسباتی‬ ‫مدل‬ ‫محاسباتی‬ ‫بر‬ ‫مبفنی‬ ‫مدل‬ ‫انفقال‬ ‫حرارت‬ ‫با‬ ‫مقاومتت‬ ‫حرارتتی‬ ‫حالت‬ ‫پایدار‬ ‫یک‬ ‫بادی‬ ،‫است‬ ‫که‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫تمام‬ ‫حالت‬ ‫های‬ ‫انفقتال‬ ‫حترارت‬ ‫مربوط‬ ‫به‬ ‫پدیده‬ ‫های‬ ‫فیزیكی‬ ‫در‬ ‫نظر‬ ‫گرففه‬ ‫می‬ ‫شوند‬ . ‫مدل‬ ‫محاستباتی‬ ‫برای‬ ‫اولین‬ ‫بار‬ ‫توسط‬ )‫فوریستفال‬ ‫ستاخفه‬ ‫شتد‬ ‫و‬ ‫بترای‬ ‫تایتین‬ ‫ده‬ ‫بتا‬ ‫حرارتتتی‬ ‫مفمرکزکننتتده‬ ‫هتتای‬ ‫خورشتتیدی‬ ‫ستتهموی‬ ‫استتفااده‬ ‫شتتد‬ Forristall, 2003 ) . ‫ایتن‬ ‫متدل‬ ‫متی‬ ‫توانتد‬ ‫رففتار‬ ‫هتر‬ ‫مفمرکزکننتده‬ ‫سهموی‬ ‫را‬ ‫تحت‬ ‫هر‬ ‫شترایط‬ ‫محیطتی‬ ‫و‬ ‫بتا‬ ‫انتواع‬ ‫پارامفرهتای‬ ‫کتاری‬ ‫پیش‬ .‫کند‬ ‫بینی‬ ‫قسمت‬ ‫ا‬ ‫یک‬ ‫هر‬ ‫سامانه‬ ‫های‬ ‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫مورد‬ ‫جدول‬ ‫در‬ ‫بررسی‬ 4 ‫شماره‬ ، ‫شتكل‬ ‫بته‬ ‫توجته‬ ‫بتا‬ ‫و‬ ‫گتذاری‬ 0 ‫هتای‬ ‫مر‬ ‫می‬ ‫تایین‬ ‫حراتی‬ ‫شود‬ . ‫جدول‬ 1 - ‫تایین‬ ‫شكل‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫حراتی‬ ‫های‬ ‫مر‬ 0 Table 1- Determining thermal boundaries according to Figure 3 ‫سطح‬ Surface ‫شماره‬ Number ‫سطح‬ Surface ‫شماره‬ Number ‫آینه‬ ‫ثانویه‬ secondary mirror surface 6 ‫حرارت‬ ‫انفقال‬ ‫سیال‬ Heat transfer fluid 1 ‫سطح‬ ‫عای‬ ‫پوشش‬ ‫داخلی‬ Internal insulation coating surface 7 ‫سطح‬ ‫جاذب‬ ‫داخلی‬ Internal absorbent surface 2 ‫سطح‬ ‫عای‬ ‫پوشش‬ ‫بیرونی‬ Exterior insulation coating surface 8 ‫سطح‬ ‫جاذب‬ ‫خارجی‬ External absorbent surface 3 ‫مین‬ ‫یا‬ ‫هوا‬ Earth or air 9 ‫سطح‬ ‫پوشش‬ ‫داخلی‬ Interior coating surface 4 ‫سطح‬ ‫پوشش‬ ‫خارجی‬ Exterior coating surface 5 ‫شکل‬ 3 - ‫عرضی‬ ‫برش‬ ‫نمای‬ ‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬ ، ‫شرایط‬ ‫شار‬ ‫حرارتی‬ ‫در‬ ‫نظر‬ ‫گرففه‬ ‫شده‬ ‫بین‬ ‫اجزای‬ ‫مخفلف‬ ‫گیرنده‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ Fig.3. Cross-sectional view of Fresnel collector, the heat flux conditions considered between the different components of the linear Fresnel receiver
  • 9. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫نوروزي‬ ‫به‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫متمرکزکننده‬ ‫اکسرژي‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫تحليل‬ ‫منظور‬ ... 855 ‫انفقال‬ ‫گرما‬ ‫ا‬ ‫ری‬ ،‫هدایت‬ ‫همرفت‬ ‫و‬ ‫تابش‬ ‫و‬ ‫همچنتین‬ ‫تتابش‬ ‫خورشیدی‬ ‫جذب‬ ‫شده‬ ‫ا‬ ‫نظر‬ ‫مدل‬ ‫مقاومت‬ ‫حرارتی‬ ‫اعمتال‬ ‫شتده‬ ‫استت‬ ‫شكل‬ 0 .) ‫گرمایی‬ ‫شار‬ ‫اثرات‬ ‫تابش‬ ‫و‬ ‫همرفت‬ ،‫رسانش‬ ‫توسط‬ ‫ماادالت‬ ‫فیزیكی‬ ‫محاسبه‬ ‫می‬ ‫شود‬ . ‫یع‬ ‫تو‬ ‫ثانویه‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫ول‬ ‫در‬ ‫همچنین‬ ‫همگن‬ ‫تابش‬ ‫خورشید‬ ‫را‬ ‫دار‬ ‫ی‬ ‫م‬ . ‫بتر‬ ‫نوری‬ ‫پرتو‬ ‫ردیابی‬ ‫نفایج‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫محاسبات‬ ‫سامانه‬ ‫کلی‬ ‫نوری‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫اسفااده‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫سامانه‬ ‫کل‬ ‫ه‬ ‫اندا‬ ‫قابل‬ ‫خورشیدی‬ ‫حرارتی‬ ‫شار‬ .‫است‬ ‫گیری‬ ‫انفقال‬ ‫گرما‬ ‫بته‬ ‫محتیط‬ ‫خارجی‬ ‫با‬ ‫ترکیم‬ ‫دمای‬ ‫محیط‬ ‫و‬ ‫سرعت‬ ‫باد‬ ‫مشتخ‬ ‫متی‬ ‫شتود‬ . ‫ایتن‬ ‫مدل‬ ‫برای‬ ‫پیكربندی‬ ‫گیرنده‬ ‫نشتان‬ ‫ی‬ ‫داده‬ ‫شتده‬ ‫در‬ ‫شتكل‬ 0 ‫توستاه‬ ‫یاففه‬ ‫است‬ . ‫در‬ ‫شتده‬ ‫داده‬ ‫نمتایش‬ ‫متدل‬ ‫ا‬ ‫ستامانه‬ ‫حرارتی‬ ‫آنالیز‬ ‫برای‬ ‫شكل‬ 1 .‫شد‬ ‫اسفااده‬ ‫جدول‬ ‫در‬ ‫سامانه‬ ‫هندسی‬ ‫مشخصات‬ 4 .‫است‬ ‫آمده‬ ‫شکل‬ 4 - ‫مدل‬ ‫مقاومت‬ ‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫ا‬ ‫عبوری‬ ‫حرارتی‬ Fig.4. Thermal resistance diagram passing through the Fresnel collector ‫جدول‬ 2 - ‫هندسی‬ ‫مشخصات‬ ‫سامانه‬ Table 2- Geometric specifications of the system ‫مقدار‬ Amount ‫پارامتر‬ Parameter ‫تعریف‬ Definition 66 ‫جاذب‬ ‫داخلی‬ ‫قطر‬ Absorbent inner diameter- mm 70 ‫جاذب‬ ‫خارجی‬ ‫قطر‬ Absorbent outer diameter- mm 109 ‫کاور‬ ‫داخلی‬ ‫قطر‬ Inner diameter of the cover- mm 115 ‫جاذب‬ ‫خارجی‬ ‫قطر‬ Absorbent outer diameter-mm 0.66 ‫جاذب‬ ‫مساحت‬ Absorbent area- 1.08 Ac ‫پوشش‬ ‫مساحت‬ Coverage area- 3 L ‫جاذب‬ ‫ول‬ Absorbent length-m ‫تدار‬ ‫ت‬‫مق‬ ‫تریم‬ ‫ت‬‫ض‬ ‫تال‬ ‫ت‬‫ات‬ ‫تی‬ ‫ت‬‫حرارت‬ ‫ته‬ ‫ت‬‫رابط‬ ‫ا‬ ‫تده‬ ‫ت‬‫مفمرکزکنن‬ ‫ی‬ 40 ) ‫ا‬ ‫شده‬ ‫محاسبه‬ ‫س‬ ‫ت‬ . 40 ) [ ( ) ( ) ( ) ( ‫و‬ ‫و‬ ) ] ‫جریان‬ ‫نوع‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫جر‬ ‫ی‬ ‫ان‬ ‫آ‬ ‫شافه‬ ‫رابطه‬ ‫ا‬ ‫ناسلت‬ ‫عدد‬ ‫سیال‬ ) ‫ی‬ 41 ‫به‬ ) ‫می‬ ‫دست‬ ‫ستیال‬ ‫و‬ ‫جتاذب‬ ‫دیواره‬ ‫بین‬ ‫حرارت‬ ‫انفقال‬ ‫ضریم‬ .‫آید‬ ‫رابطه‬ ‫ا‬ 45 ‫است‬ ‫شده‬ ‫محاسبه‬ ) ) ., 2016 et al Mokhtar ( . 41 ) 45 ) ‫ته‬ ‫ت‬‫رابط‬ ‫ا‬ ‫تل‬ ‫ت‬‫پرانف‬ ‫و‬ ‫تولز‬ ‫ت‬‫رین‬ ‫تدد‬ ‫ت‬‫ع‬ ‫تادیر‬ ‫ت‬‫مق‬ ‫تای‬ ‫ت‬‫ه‬ 40 ‫و‬ ) 40 ‫تل‬ ‫ت‬‫قاب‬ ) ‫استتتتت‬ ‫محاستتتتبه‬ Bellos, Tzivanidis, Korres, & ( ) Antonopoulos, 2015 .
  • 10. 851 ‫ماشين‬ ‫نشریه‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬ ‫جلد‬ 31 ‫شماره‬ ، 2 ‫تابستان‬ ، 3042 40 ) ̇ 40 ) ‫ضرای‬ ‫م‬ ‫انفقال‬ ‫حترارت‬ ‫رابطته‬ ‫ا‬ 40 ‫و‬ ) 4۰ ‫متی‬ ‫محاستبه‬ ) ‫شتود‬ ) , 2020 , & Blair Beckman Duffie, ( . 40 ) ( ) 4۰ ) ( ) ( ) ( ) ‫باال‬ ‫روابط‬ ‫در‬ ‫کاور‬ ‫دمای‬ ° C ) ‫و‬ ‫جاذب‬ ‫دمای‬ ‫با‬ ‫برابر‬ ° C ) ، ‫مقادیر‬ ‫و‬ ‫شیشته‬ ‫کتاور‬ ‫و‬ ‫جتاذب‬ ‫مستاحت‬ ‫بتا‬ ‫برابتر‬ ‫ای‬ [ ] ‫می‬ .‫باشد‬ ‫و‬ ‫جستم‬ ‫ستطح‬ ‫صتدور‬ ‫ضتریم‬ ‫بتا‬ ‫برابر‬ ‫استفاان‬ ‫ثابتت‬ ‫بولفزمن‬ ) .‫است‬ 06 ) ‫و‬ ‫مقدار‬ ‫محیط‬ ‫در‬ ‫باد‬ ‫سرعت‬ ‫با‬ ‫برابر‬ ) ‫و‬ ‫بتا‬ ‫برابتر‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫ول‬ m ) .‫است‬ 04 ) ‫و‬ ( ) ‫محیط‬ ‫دمای‬ ‫با‬ ‫برابر‬ ( ° C ) ‫مقتدار‬ .‫است‬ ‫رابطته‬ ‫ا‬ ‫ی‬ 04 ) ‫به‬ ‫می‬ ‫دست‬ .‫آید‬ 04 ) ‫روزانه‬ ‫شده‬ ‫ذخیره‬ ‫انرژی‬ ‫با‬ ‫اسفااده‬ ‫ا‬ ‫پارامفرهای‬ ،‫ستامانه‬ ‫تتابش‬ ‫مستفقیم‬ ‫خورشتید‬ ) ، ‫میانگین‬ ‫اصالح‬ ‫کننده‬ ‫اویه‬ ‫حادثه‬ ‫انه‬ ‫رو‬ ) ، ‫دمای‬ ‫اولیه‬ ‫مخزن‬ ‫ذخیره‬ ‫ی‬ ‫سا‬ ) ‫و‬ ‫میانگین‬ ‫دمای‬ ‫انه‬ ‫رو‬ ،‫محیط‬ ‫انرژی‬ ‫ذخیره‬ ‫شتده‬ ‫انه‬ ‫رو‬ ‫در‬ ‫مخزن‬ ‫را‬ ‫می‬ ‫توان‬ ‫به‬ ‫یتر‬ ‫صتورت‬ ‫نوشتت‬ ., et al Bellos ( ) 2019 . 00 ) ‫مقادیر‬ F1 ‫و‬ F2 ‫ا‬ ‫رابطه‬ ‫های‬ 01 ‫و‬ 05 ) ‫به‬ ‫دست‬ ‫می‬ ‫مقتدار‬ .‫آینتد‬ N .‫است‬ ‫رو‬ ‫ساعات‬ ‫تاداد‬ ‫با‬ ‫برابر‬ 01 ) 05 ) ‫مدل‬ ‫سازی‬ ‫اکسرژی‬ ‫مدل‬ ‫برای‬ ‫بته‬ ‫را‬ ‫اکسرژی‬ ‫کل‬ ‫مقدار‬ ‫باید‬ ‫ابفدا‬ ‫در‬ ‫ی‬ ‫سا‬ ‫آورد‬ ‫دستت‬ ‫می‬ ‫که‬ ‫پفال‬ ‫فرمول‬ ‫ا‬ ‫توان‬ 00 ‫نمود‬ ‫اسفااده‬ ) ) Petela, 2003 ( . 00 ) [ ] [ ] ‫و‬ ‫محیط‬ ‫دمای‬ ‫با‬ ‫برابر‬ .‫استت‬ ‫خورشتید‬ ‫دمتای‬ ‫بتا‬ ‫برابتر‬ ‫اکسرژی‬ ‫ماید‬ ‫رابطه‬ ‫ا‬ ‫ی‬ 00 ‫به‬ ) ‫استت‬ ‫آمتده‬ ‫دستت‬ ., et al Bellos ( ) 2017 : 00 ) [ ] ‫رابطه‬ 00 ) ‫را‬ ‫می‬ ‫توان‬ ‫بترای‬ ‫مایاتات‬ ‫هتا‬ ‫گا‬ ‫و‬ ‫استفااده‬ ‫کترد‬ . ‫در‬ ،‫مایاات‬ ‫آخرین‬ ‫افت‬ ‫فشار‬ ) ً‫ال‬‫مامو‬ ‫کتم‬ ‫استت‬ ‫و‬ ‫متی‬ ‫تتوان‬ ‫ا‬ ‫آن‬ ‫صر‬ ‫کرد‬ ‫نظر‬ . ‫همچنین‬ ‫کار‬ ‫با‬ ‫سیاالت‬ ‫ی‬ ‫گتا‬ ‫بته‬ ‫دلیتل‬ ‫چگتالی‬ ‫کتم‬ ‫ها‬ ‫گا‬ ‫با‬ ‫ا‬ ‫دست‬ ‫دادن‬ ‫فشار‬ ‫یاد‬ ‫همراه‬ ‫است‬ ‫و‬ ‫باید‬ ‫متورد‬ ‫توجته‬ ‫قترار‬ ‫گیرد‬ . ‫ده‬ ‫با‬ ‫اکسرژی‬ ηex ) ‫نستبت‬ ‫اکست‬ ‫رژی‬ ‫مایتد‬ Eu ) ‫بته‬ ‫اکسترژی‬ ‫خورشیدی‬ Es ) ‫روابط‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫است‬ 00 ‫و‬ ) 0۰ ‫شد‬ ‫محاسبه‬ ) Bellos ( ) ., 2018 et al : 00 ) ( [ ] [ ] ) 0۰ ) [ ] [ ] ‫بحث‬ ‫و‬ ‫نتایج‬ ‫رابطه‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ 0 ‫جدول‬ ‫نفایج‬ ‫و‬ ) 0 ‫کتل‬ ‫نتوری‬ ‫دهی‬ ‫بتا‬ ‫مقدار‬ ‫با‬ ‫برابر‬ 06 ‫خورشتیدی‬ ‫انترژی‬ ‫میتزان‬ ‫محاستبه‬ ‫بترای‬ .‫استت‬ ‫درصتد‬ ‫جغرافیایی‬ ‫عرض‬ ‫به‬ ‫شهرکرد‬ 04 ‫درجه‬ ‫ابتر‬ ‫ضریم‬ ‫به‬ ‫نیا‬ ‫ایتن‬ .‫استت‬ ‫با‬ ‫برابر‬ ‫شهرکرد‬ ‫برای‬ ‫مقدار‬ 0 / 6 ‫استت‬ Jafarpour & Mahmoud, 2001 ‫رابطه‬ ‫ا‬ ‫خورشید‬ ‫تابشی‬ ‫انرژی‬ ‫مقدار‬ ) 5 .‫استت‬ ‫شتده‬ ‫محاسبه‬ ) ‫شكل‬ ‫مطاب‬ 5 ‫ساعت‬ ‫در‬ ‫تابش‬ ‫بیشفرین‬ 44 ‫ساعت‬ ‫ا‬ ‫موثر‬ ‫تابش‬ ‫و‬ 0 ‫تا‬ ‫صبح‬ 40 ‫لذا‬ .‫است‬ ‫با‬ ‫توجه‬ ‫به‬ ‫شترایط‬ ‫انفقتال‬ ‫حترارت‬ ،‫شتده‬ ‫اشتاره‬ ‫ترمودینامیكی‬ ‫مشخصات‬ ‫سامانه‬ ‫د‬ ‫جدول‬ ‫ر‬ 4 ‫به‬ ‫است‬ ‫آمده‬ ‫دست‬ .
  • 11. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫نوروزي‬ ‫به‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫متمرکزکننده‬ ‫اکسرژي‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫تحليل‬ ‫منظور‬ ... 851 ‫شکل‬ 5 - ‫انرژ‬ ‫مفوسط‬ ‫ی‬ ‫خورش‬ ‫ی‬ ‫د‬ ‫ی‬ ‫تار‬ ‫در‬ ‫شهرکرد‬ ‫ی‬ ‫خ‬ 45 / 46 ‫رو‬ ‫ساعت‬ ‫برحسم‬ Fig.5. Average chart of Shahrekord solar energy on 1/5 in terms of daylight hours ‫جدول‬ 3 - ‫ترمودینامیكی‬ ‫مشخصات‬ ‫سامانه‬ Table 3- Thermodynamic characteristics of the system ‫مقدار‬ Amount ‫پارامتر‬ Parameter ‫تعریف‬ Definition ‫ظرفیت‬ ‫حرارتی‬ ‫مخزن‬ ‫ذخیره‬ ‫ی‬ ‫سا‬ Storage tank heat capacity (W) ‫ظرفیت‬ ‫حرارتی‬ ‫مفمرکزکننده‬ Collector heat capacity (W) 2.09 ‫ضریم‬ ‫اتال‬ ‫حرارتی‬ ‫مخزن‬ ‫ذخیره‬ ‫ی‬ ‫سا‬ Storage tank heat loss coefficient ( ) 4 ‫ضریم‬ ‫اتال‬ ‫حرارتی‬ ‫مفمرکزکننده‬ Collector heat loss coefficient ( ) 460 ‫ضریم‬ ‫انفقال‬ ‫حرارت‬ ‫کلی‬ ‫در‬ ‫مبدل‬ ‫حرارتی‬ Overall heat transfer coefficient in heat exchanger ( ) 250 V ‫حدم‬ ‫مخزن‬ ‫ذخیر‬ ‫ه‬ ‫ی‬ ‫سا‬ Storage tank volume (kg) 0.7 ‫جریان‬ ‫جرم‬ Flow mass ( ) 70% ‫ده‬ ‫با‬ ‫نوری‬ ‫کل‬ Total optical efficiency 0.92 α ‫جذب‬ ‫گیرنده‬ Receptor absorption 0.95 τ ‫انفقال‬ ‫پوشش‬ Cover transfer 0.94 ‫تاب‬ ‫با‬ ‫آینه‬ Mirror reflection 0.92 ‫ضریم‬ ‫اصالح‬ ‫کننده‬ ‫خورشید‬ ‫تاب‬ ‫با‬ ‫اویه‬ Incident angle modifier -5 0 5 10 15 20 25 30 0 100 200 300 400 500 600 700 0 5 10 15 20 Ambient temperature- ◦ C Solar radiation(𝑊.𝑚 -2 ) Axis Title
  • 12. 851 ‫ماشين‬ ‫نشریه‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬ ‫جلد‬ 31 ‫شماره‬ ، 2 ‫تابستان‬ ، 3042 ‫نتایج‬ ‫عملکرد‬ ‫روزانه‬ ‫سامانه‬ ‫نفایج‬ ‫مربوط‬ ‫به‬ ‫عملكرد‬ ‫انه‬ ‫رو‬ ‫عمدتا‬ ‫با‬ ‫اسفااده‬ ‫ا‬ ‫خروجی‬ ‫گرمایی‬ ‫ماید‬ ‫و‬ ‫همچنین‬ ‫سطح‬ ‫دمای‬ ‫مایع‬ ‫بیان‬ ‫می‬ ‫شود‬ . ‫در‬ ‫مرحله‬ ،‫اول‬ ‫نفتایج‬ ‫مربوط‬ ‫به‬ ‫یک‬ ‫رو‬ ‫آففابی‬ ‫داده‬ ‫متی‬ ‫شتود‬ ‫عملكترد‬ ‫بتا‬ ‫حرارتتی‬ ‫مختزن‬ ‫رابطه‬ ‫ا‬ ‫اسفااده‬ ‫ی‬ 40 ‫شبانه‬ ‫در‬ ) ‫شكل‬ ‫در‬ ‫رو‬ 0 .‫است‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫نشان‬ ‫شکل‬ 6 - ‫سامانه‬ ‫کمک‬ ‫به‬ ‫مخزن‬ ‫سیال‬ ‫گرمایش‬ :‫مخزن‬ ‫حرارتی‬ ‫عملكرد‬ ‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫به‬ ‫سیال‬ ‫سرمایش‬ ،)‫راست‬ ‫شبانه‬ ‫حرارت‬ ‫ایداد‬ ‫منظور‬ )‫چی‬ ‫گلخانه‬ ‫در‬ ‫نیا‬ ‫مورد‬ Fig.6. Thermal performance of the tank: heating of the tank fluid using the Fresnel collector system (Right), cooling of the fluid to create the required night heat in the greenhouse (Left) ‫مفوستط‬ ‫حرارتی‬ ‫نیا‬ ‫با‬ ‫نمونه‬ ‫گلخانه‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ 4۰06 ‫بترای‬ ‫وات‬ ‫دمای‬ ‫داشفن‬ ‫نگه‬ ‫ثابت‬ 45 ‫درجه‬ ‫رابطته‬ ‫ا‬ ‫استفااده‬ ‫بتا‬ ‫گلخانه‬ ‫ی‬ 40 ) ‫با‬ ‫حرارتی‬ ‫مخزن‬ ‫به‬ ‫نیا‬ ‫حدم‬ 456 ‫آینته‬ ‫ردیف‬ ‫تاداد‬ .‫است‬ ‫لیفر‬ ‫بتا‬ ‫هتا‬ ‫نوری‬ ‫ده‬ ‫با‬ ‫به‬ ‫توجه‬ 06 ‫رابطه‬ ‫ا‬ ‫شده‬ ‫محاسبه‬ ‫درصد‬ 0 ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫و‬ ) ‫رابطه‬ ‫ا‬ ‫اسفااده‬ ‫با‬ ‫گلخانه‬ ‫حرارتی‬ ‫نیا‬ ۰ ‫آینه‬ ‫کلی‬ ‫مساحت‬ ‫و‬ ‫تاداد‬ ) ‫ها‬ ‫می‬ ‫محاسبه‬ ‫تلاات‬ ‫نشدن‬ ‫محاسبه‬ ‫حرارتی‬ ‫المنت‬ ‫ا‬ ‫اسفااده‬ ‫دلیل‬ .‫شود‬ ‫فرنل‬ ‫تابنده‬ ‫با‬ ‫حرارتی‬ ‫مقتدار‬ ‫ایتن‬ ‫محاستبه‬ ‫ا‬ ‫باتد‬ ‫کته‬ .‫استت‬ ‫خطی‬ ‫به‬ ‫می‬ ‫اسفااده‬ ‫گرمایشی‬ ‫کمكی‬ ‫سیسفم‬ ‫عنوان‬ .‫شود‬ ‫شكل‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫همانطور‬ 0 ‫سترد‬ ‫شتم‬ ‫یتک‬ ‫بترای‬ ‫استت‬ ‫مشتخ‬ ‫منای‬ ‫دمای‬ ‫کمینه‬ ‫با‬ ‫مسفانی‬ 46 ‫وجتود‬ ‫بتا‬ ‫آب‬ ‫مختزن‬ ‫دمتای‬ ‫درجه‬ ‫حرارتی‬ ‫المنت‬ 066 ‫می‬ ‫وات‬ ‫پاسخ‬ ‫تواند‬ ‫گلخانته‬ ‫برای‬ ‫حرارتی‬ ‫نیا‬ ‫گوی‬ ‫تا‬ 45 ‫ساعت‬ ‫شكل‬ ‫باشد‬ 0 ‫هم‬ .)‫چی‬ ‫بته‬ ‫مفمرکزکننتده‬ ‫عملكرد‬ ‫چنین‬ ‫گونه‬ ‫توانتایی‬ ‫مستفانی‬ ‫رو‬ ‫یتک‬ ‫تول‬ ‫در‬ ‫کته‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫راحی‬ ‫ای‬ ‫گرمایش‬ 456 ‫کتاری‬ ‫متدت‬ ‫در‬ ‫جوش‬ ‫نقطه‬ ‫تا‬ ‫را‬ ‫آب‬ ‫لیفر‬ 0 ‫را‬ ‫ستاعت‬ ‫شكل‬ ‫باشد‬ ‫داشفه‬ 0 ‫توستط‬ ‫شتده‬ ‫اندتام‬ ‫کتار‬ ‫بتا‬ ‫مقایسته‬ ‫در‬ .)‫راست‬ ) 2017 ., et al Jafari ( ‫می‬ ‫در‬ ‫شتده‬ ‫اندتام‬ ‫متایش‬ ‫آ‬ ‫نمتود‬ ‫بیان‬ ‫توان‬ ‫پایین‬ ‫جغرایایی‬ ‫عرض‬ ‫با‬ ‫کرمان‬ ‫شهر‬ ‫تابش‬ ‫دارای‬ ‫و‬ ‫گرففه‬ ‫صورت‬ ‫تری‬ ‫افزایش‬ ‫بر‬ ‫دلیلی‬ ‫خود‬ ‫که‬.‫است‬ ‫حاضر‬ ‫کار‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫باالتری‬ ‫خورشیدی‬ .‫است‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫حرارتی‬ ‫کارایی‬ ‫شكل‬ 0 ‫تولید‬ ‫گرمای‬ ‫ماید‬ ‫در‬ ‫ول‬ ‫رو‬ ‫را‬ ‫نشان‬ ‫متی‬ ‫دهتد‬ . ‫نفتایج‬ ‫نظ‬ ‫ری‬ ‫ا‬ ‫رابطه‬ 4۰ ) ‫به‬ ‫دست‬ ‫آمده‬ ‫است‬ . ‫بدیهی‬ ‫است‬ ‫که‬ ‫تولید‬ ‫گرمای‬ ‫ماید‬ ‫ا‬ ‫مقادیر‬ ‫تابش‬ ‫پرتوی‬ ‫خورشیدی‬ ‫پیروی‬ ‫می‬ ،‫کنتد‬ ‫بتدین‬ ‫ترتیتم‬ ‫باالترین‬ ‫تولید‬ ‫گرمای‬ ‫ماید‬ ‫در‬ ‫دوره‬ ‫مانی‬ ‫نزدیک‬ ‫به‬ ‫ظهر‬ ‫خورشتیدی‬ ‫مشاهده‬ ‫می‬ ‫شود‬ ‫و‬ ‫برابر‬ ‫با‬ 5454 ‫است‬ ‫وات‬ . ‫همان‬ ‫شكل‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫ور‬ 0 ‫حرارتتی‬ ‫ده‬ ‫بتا‬ ‫بیشفرین‬ ‫است‬ ‫مشخ‬ ‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫رو‬ ‫تول‬ ‫در‬ 01 ‫مفوستط‬ ‫ده‬ ‫بتا‬ ‫میتزان‬ ‫و‬ ‫درصتد‬ ‫انه‬ ‫رو‬ 1 / 50 ‫ا‬ ‫مفمرکزکننتده‬ ‫ده‬ ‫بتا‬ ‫کتاهش‬ ‫دالیتل‬ ‫ا‬ .‫استت‬ ‫درصتد‬ ‫ساعت‬ 44 ‫اختفال‬ ‫افتزایش‬ ،‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫شدت‬ ‫شدن‬ ‫کم‬ ‫باد‬ ‫به‬ ‫می‬ ‫محیط‬ ‫دمای‬ ‫و‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫دمای‬ ‫ن‬ ‫توان‬ .‫برد‬ ‫ام‬ ‫دبتی‬ ‫نرخ‬ ‫افزایش‬ ‫متی‬ ‫حرارتی‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫افزایش‬ ‫باعث‬ ‫آب‬ ‫بته‬ ‫نفتایج‬ .‫شتود‬ ‫دستت‬ ‫ا‬ ‫آمتده‬ ‫می‬ ‫نشان‬ ‫مخفلف‬ ‫مطالاات‬ ‫ا‬ ‫استفااده‬ ‫با‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫دهد‬ ‫می‬ ‫جدید‬ ‫راحی‬ ‫باشد‬ ‫داشفه‬ ‫باالیی‬ ‫حرارتی‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫تواند‬ et Bellos ., 2018 al ) . ‫به‬ ‫دهی‬ ‫بتا‬ ‫دارای‬ ‫خطی‬ ‫سهموی‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫مثال‬ ‫ور‬ ‫حداکثر‬ 06 ‫استت‬ ‫درصد‬ ., 2017 et al Jafari ‫دهی‬ ‫بتا‬ ‫بته‬ ‫باتوجته‬ .) ‫به‬ ‫دست‬ ‫میتزان‬ ‫به‬ ‫رو‬ ‫در‬ ‫آمده‬ 01 ‫بتا‬ ‫رقابتت‬ ‫قابتل‬ ‫کته‬ ‫رستید‬ ‫درصتد‬ ‫تده‬ ‫ت‬‫مفمرکزکنن‬ ‫دهی‬ ‫تا‬ ‫ت‬‫ب‬ ‫تری‬ ‫ت‬‫دیگ‬ ‫تات‬ ‫ت‬‫مطالا‬ ‫در‬ .‫تت‬ ‫ت‬‫اس‬ ‫تهموی‬ ‫ت‬‫س‬ ‫تای‬ ‫ت‬‫ه‬ ‫فر‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫حتدود‬ ‫به‬ ‫ظهر‬ ‫در‬ ‫خطی‬ ‫نل‬ 05 ‫استت‬ ‫رستیده‬ ‫درصتد‬ ., 2018 al et Ma .) 0 20 40 60 80 100 120 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Water temperature ( ◦ C) Day Time (h) 0 20 40 60 80 100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Water temperature ( ◦ C) Time (h)
  • 13. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫نوروزي‬ ‫به‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫متمرکزکننده‬ ‫اکسرژي‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫تحليل‬ ‫منظور‬ ... 851 ‫شکل‬ 7 - ‫تولید‬ ‫گرمای‬ ‫ماید‬ ‫در‬ ‫ول‬ ،‫مفمرکزکننده‬ ‫توسط‬ ‫رو‬ ‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬ )‫چی‬ ‫رو‬ ‫ول‬ ‫در‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫آب‬ ‫دمای‬ ‫تغییرات‬ ‫و‬ )‫راست‬ Fig.7. Useful heat production during the day by Fresnel collector (Right) and collector water temperature changes during the day (Left) ‫شکل‬ 8 - ‫حرارتی‬ ‫ده‬ ‫با‬ ‫نمودار‬ ‫فرنل‬ ‫مفمرکزکننده‬ ‫رو‬ ‫ول‬ ‫در‬ Fig.8. Fresnel collector heat efficiency diagram during the day ‫جدول‬ 4 - ‫سامانه‬ ‫انه‬ ‫رو‬ ‫شرایط‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫اکسرژی‬ ‫ده‬ ‫با‬ Table 4- Express efficiency according to the daily conditions of the system ‫اكسرژی‬ ‫بازده‬ Exergy efficiency (%) ‫حرارتی‬ ‫بازده‬ Thermal efficiency ‫دما‬ Temperature (° C) ‫روز‬ ‫زمان‬ Day Time (h) 3.5 0.56 15 7 4.3 0.64 17.73 8 7 0.65 31.15 9 10 0.65 46.66 10 12 0.65 60.55 11 15 0.64 76.80 12 17 0.63 90.97 13 15 0.56 98 14 11 0.41 98 15 7 0.25 98 16 1 0.05 98 17 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 0 10 20 Useful heat (W) Day Time (h) 0 20 40 60 80 100 120 0 5 10 15 20 Water temperature ( ◦ C) Day Time (h) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0 5 10 15 20 Thermal efficiency Day Time (h) f1=0.1 f2=0.7 f3=1 f4=1.5 mass flow rate ( )
  • 14. 811 ‫ماشين‬ ‫نشریه‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬ ‫جلد‬ 31 ‫شماره‬ ، 2 ‫تابستان‬ ، 3042 ‫تحلیل‬ ‫اکسرژی‬ ‫تدزیه‬ ‫و‬ ‫تحلیل‬ ‫مفمرکزکننتده‬ ‫اکسرژی‬ ‫شتامل‬ ‫تحلیتل‬ ‫اکسترژی‬ ‫نوری‬ ،‫خورشیدی‬ ‫مایتد‬ ‫تولیدشده‬ ‫اکسرژی‬ ‫تلاتات‬ ‫و‬ ‫استت‬ ‫اکسترژی‬ . ‫می‬ ‫توان‬ ‫ا‬ ‫مدل‬ ‫پفال‬ ‫برای‬ ‫تخمین‬ ‫جریان‬ ‫اکسرژی‬ ‫در‬ ‫تابش‬ ‫خورشیدی‬ ‫ورودی‬ ‫اسفااده‬ ‫کرد‬ . ‫این‬ ‫مدل‬ ‫خورشید‬ ‫مخزن‬ ‫را‬ ‫تابشتی‬ ‫دمتا‬ Tsun ) ‫در‬ ‫نظر‬ ‫می‬ ‫گیرد‬ ‫که‬ ‫در‬ ‫دما‬ ‫الیه‬ ‫های‬ ‫آن‬ ‫بیرونی‬ 5006 ‫درجه‬ ‫کلتوین‬ ‫ی‬ ‫تخمین‬ ‫ده‬ ‫می‬ ‫شود‬ . ‫روابطه‬ ‫ا‬ 00 ‫و‬ ) 0۰ ) ‫ده‬ ‫با‬ ‫اکسرژی‬ ‫و‬ ‫محاستبه‬ ‫نفایج‬ ‫جدول‬ ‫در‬ 1 ‫داده‬ ‫نشان‬ .‫استت‬ ‫شده‬ ‫متی‬ ‫ده‬ ‫بتا‬ ‫نمتود‬ ‫بیتان‬ ‫تتوان‬ ‫بته‬ ‫مقتدار‬ ‫ایتن‬ .‫استت‬ ‫حرارتی‬ ‫اتال‬ ‫و‬ ‫ده‬ ‫با‬ ‫ا‬ ‫تابای‬ ‫اکسرژی‬ ‫تتدریج‬ ‫می‬ ‫کاهش‬ ‫سپب‬ ‫و‬ ‫افزایش‬ ‫و‬ ‫حرارتتی‬ ‫تلاتات‬ ‫افتزایش‬ ‫دلیتل‬ ‫بته‬ ‫یابد‬ ‫است‬ ‫خورشیدی‬ ‫تابش‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ‫نوری‬ ‫برابتر‬ ‫اکسرژی‬ ‫ده‬ ‫با‬ ‫بیشفرین‬ . ‫با‬ 40 ‫ساعت‬ ‫در‬ ‫درصد‬ 40 ‫بته‬ ‫مقادیر‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫نفیدته‬ ‫بتا‬ ‫آمتده‬ ‫دستت‬ ‫بتا‬ ‫برابتر‬ ‫مقدار‬ ‫این‬ ‫بیشینه‬ ‫است‬ ‫بررسی‬ ‫قابل‬ ‫مطالاات‬ 00 / 4۰ ‫درصتد‬ ‫است‬ ., 2019 et al Bellos .) ‫نتیجه‬ ‫گیری‬ ‫مطالاه‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫انه‬ ‫رو‬ ‫عملكرد‬ ‫ی‬ ‫جمع‬ ‫کننده‬ ‫خط‬ ‫فرنل‬ ‫ی‬ ‫بتا‬ ‫همتراه‬ ‫آینه‬ ‫میدان‬ 40 ‫مفرمربع‬ ، ‫ی‬ ‫ک‬ ‫جمع‬ ‫کننتده‬ ‫و‬ ‫پارابولیتک‬ ‫ذخ‬ ‫مختزن‬ ‫یت‬ ‫ره‬ ‫عا‬ ‫ی‬ ‫بند‬ ‫ی‬ ‫حدم‬ ‫با‬ ‫شده‬ 456 ‫لیفر‬ ‫بررس‬ ‫ی‬ ‫است‬ ‫شده‬ ، ‫شامل‬ ‫که‬ ‫تدز‬ ‫ی‬ ‫ه‬ ‫تحل‬ ‫و‬ ‫ی‬ ‫ل‬ ‫تدرب‬ ،‫ی‬ ‫فرمول‬ ‫بند‬ ‫ی‬ ‫نظر‬ ‫ی‬ ‫پد‬ ‫ی‬ ‫ده‬ ‫ها‬ ‫حرارتی‬ ‫ی‬ ‫نیتز‬ ‫و‬ ‫شترا‬ ‫ی‬ ‫ط‬ ‫هوا‬ ‫و‬ ‫آب‬ ‫یی‬ ‫شهرکرد‬ ‫بوده‬ ‫است‬ . ‫مدل‬ ‫ر‬ ‫ی‬ ‫اض‬ ‫ی‬ ‫توساه‬ ‫ی‬ ‫اففته‬ ‫استا‬ ‫بتر‬ ‫انرژ‬ ‫ن‬ ‫توا‬ ‫ی‬ ‫جمع‬ ‫در‬ ‫ذخ‬ ‫مخزن‬ ‫و‬ ‫کننده‬ ‫ی‬ ‫ره‬ ‫سا‬ ‫ی‬ ‫استا‬ ‫بتر‬ ‫لذا‬ .‫است‬ ،‫قبل‬ ‫بخش‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫ذکر‬ ‫موارد‬ ‫تحلیل‬ ‫نفیده‬ ‫شترح‬ ‫بته‬ ‫شده‬ ‫اندام‬ ‫های‬ :‫است‬ ‫یر‬ - ‫متدل‬ ‫تا‬ ‫ت‬‫س‬ ‫ی‬ ‫ر‬ ‫ی‬ ‫ت‬ ‫ت‬‫اض‬ ‫ی‬ ‫پ‬ ‫ی‬ ‫تنهاد‬ ‫ت‬‫ش‬ ‫تده‬ ‫ت‬‫ش‬ ‫تبه‬ ‫ت‬‫محاس‬ ‫ترای‬ ‫ت‬‫ب‬ ‫ترژی‬ ‫ت‬‫ان‬ ‫ی‬ ‫خورشیدی‬ ‫آن‬ ‫و‬ ‫انه‬ ‫رو‬ ‫عملكرد‬ ‫نظر‬ ‫ا‬ ‫ی‬ ‫دق‬ ‫ی‬ ‫استت‬ . ‫ا‬ ‫یت‬ ‫ن‬ ‫متدل‬ ‫برا‬ ‫هم‬ ‫ی‬ ‫ها‬ ‫رو‬ ‫ی‬ ‫صا‬ ‫ابر‬ ‫هم‬ ‫و‬ ‫ضتریم‬ ‫ا‬ ‫اسفااده‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫ی‬ ‫ابر‬ ‫بنابرا‬ ،‫است‬ ‫مافبر‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫مت‬ ‫ی‬ ‫شترا‬ ‫انتواع‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫تتوان‬ ‫ی‬ ‫ط‬ ‫و‬ ‫آب‬ ‫هوا‬ ‫یی‬ ‫کرد‬ ‫اعمال‬ . - ‫تحل‬ ‫تادالت‬ ‫ت‬‫ما‬ ‫ی‬ ‫ت‬ ‫ت‬‫ل‬ ‫ی‬ ‫ترا‬ ‫ت‬‫ب‬ ‫ی‬ ‫تالح‬ ‫ت‬‫اص‬ ‫او‬ ‫تده‬ ‫ت‬‫کنن‬ ‫ت‬ ‫ت‬‫ی‬ ‫ه‬ ‫تابش‬ ‫ت‬‫ت‬ ‫ته‬ ‫ت‬‫ان‬ ‫رو‬ ‫جمع‬ ‫کننده‬ ، ‫پ‬ ‫ی‬ ‫شنهاد‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫ا‬ . ‫یت‬ ‫ن‬ ‫ار‬ ‫امكتان‬ ‫ماتادالت‬ ‫یت‬ ‫اب‬ ‫ی‬ ‫سر‬ ‫ی‬ ‫ع‬ ‫دق‬ ‫و‬ ‫ی‬ ‫نور‬ ‫ی‬ LFR ‫م‬ ‫فراهم‬ ‫را‬ ‫ی‬ ‫آورد‬ . - ‫حدا‬ ‫تول‬ ‫کثر‬ ‫ی‬ ‫د‬ ‫گرما‬ ‫ی‬ ‫ما‬ ‫ی‬ ‫د‬ ‫فال‬ ‫سامانه‬ ‫ی‬ ‫برا‬ ‫ی‬ ‫ماه‬ ‫بهمن‬ ‫نزد‬ ‫یت‬ ‫ک‬ ‫خورش‬ ‫ظهر‬ ‫به‬ ‫ی‬ ‫د‬ ‫ی‬ ‫حدود‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫است‬ 4 / 5 ‫ک‬ ‫ی‬ ‫لووات‬ ‫استت‬ ‫شتكل‬ 0 ) ‫حال‬ ‫در‬ ، ‫ی‬ ‫افزا‬ ‫که‬ ‫ی‬ ‫ش‬ ‫دما‬ ‫ی‬ ‫ما‬ ‫ی‬ ‫ع‬ ‫در‬ ‫حرارتی‬ ‫مخزن‬ 40 ‫درجته‬ ‫سلسیو‬ ‫است‬ . - ‫حرارتتی‬ ‫ده‬ ‫بتا‬ ‫بیشفرین‬ ‫فرنتل‬ ‫مفمرکزکننتده‬ ‫رو‬ ‫تول‬ ‫در‬ 01 ‫انه‬ ‫رو‬ ‫مفوسط‬ ‫ده‬ ‫با‬ ‫میزان‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫درصد‬ 1 / 50 .‫است‬ ‫درصد‬ - ‫مهم‬ ‫تر‬ ‫ی‬ ‫ن‬ ‫پارامفرها‬ ‫یی‬ ‫بر‬ ‫که‬ ‫ماید‬ ‫انرژی‬ ‫تولید‬ ‫تأث‬ ‫ی‬ ‫ر‬ ‫م‬ ‫ی‬ ‫گذارنتد‬ ، ‫موقا‬ ‫ی‬ ‫ت‬ ‫خورش‬ ‫ی‬ ‫د‬ ‫ی‬ ‫م‬ ‫و‬ ‫رو‬ ‫ول‬ ‫در‬ ‫ی‬ ‫زان‬ ‫است‬ ‫رو‬ ‫در‬ ‫ابر‬ . - ‫دمای‬ ‫تا‬ ‫را‬ ‫منبع‬ ‫در‬ ‫ذخیره‬ ‫آب‬ ‫گرمایش‬ ‫توانایی‬ ‫سامانه‬ ۰0 ‫درجه‬ ‫مق‬ ‫این‬ .‫دارد‬ ‫را‬ ‫رو‬ ‫در‬ ‫ساعت‬ ‫تا‬ ‫دار‬ 41 .‫است‬ ‫دسفر‬ ‫قابل‬ - ‫متتی‬ ‫بررستتی‬ ‫متتورد‬ ‫ستتامانه‬ ‫ا‬ ‫تتتا‬ ‫گرمتتایش‬ ‫بتترای‬ ‫تتتوان‬ ‫میزان‬ 4406 ‫گرم‬ ‫بدون‬ ‫وات‬ ‫کننده‬ ‫متدت‬ ‫به‬ ‫مخزن‬ ‫ی‬ 45 ‫ستاعت‬ ‫مصتار‬ ‫در‬ ‫استفااده‬ ‫بترای‬ ‫گرمتایش‬ ‫مقتدار‬ ‫ایتن‬ .‫کرد‬ ‫اسفااده‬ ‫دسفگاه‬ ،‫خانگی‬ ‫گلخانه‬ ‫و‬ ‫گرمایی‬ ‫مثل‬ ‫تولید‬ ‫های‬ .‫کرد‬ ‫اسفااده‬ ‫ها‬ ‫مقیا‬ ‫بزرگ‬ ‫های‬ ‫تر‬ ‫اسفااده‬ ‫برای‬ ،،‫بتر‬ ‫تولیتد‬ ،‫نیروگتاهی‬ ‫های‬ ‫شیرین‬ ‫آب‬ ‫و‬ ‫غذایی‬ ‫صنایع‬ ‫بخار‬ ‫تولید‬ ‫کتن‬ ‫قابتل‬ ‫صتنافی‬ ‫هتای‬ .‫است‬ ‫اسفااده‬ - ‫حرارتی‬ ‫مفوسط‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫دارای‬ ‫سامانه‬ 50 ‫پیتدا‬ ‫دستت‬ ‫درصتدی‬ ‫فنتاوری‬ ‫سایر‬ ‫با‬ ‫رقابت‬ ‫قابل‬ ‫و‬ ‫مناسم‬ ‫مقدار‬ ‫یک‬ ‫که‬ .‫کرد‬ ‫هتای‬ ‫م‬ ‫بته‬ ‫نگهتداری‬ ‫و‬ ‫ساخت‬ ‫هزینه‬ ‫که‬ ‫حالی‬ ‫در‬ .‫است‬ ‫مشابه‬ ‫راتتم‬ ‫پایین‬ .‫است‬ ‫برخوردار‬ ‫رقبا‬ ‫ا‬ ‫تری‬ - ‫حرارتتی‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫یاففن‬ ‫کاهش‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫اکسرژی‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫کاهش‬ ‫و‬ ‫مفمرکزکننتده‬ ‫دمتای‬ ‫حرارتتی‬ ‫اختفال‬ ‫افزایش‬ ‫نیز‬ ‫و‬ ‫سامانه‬ ‫می‬ ‫حرارتی‬ ‫تلاات‬ ‫کاهش‬ ‫با‬ .‫است‬ ‫محیط‬ ‫باالتری‬ ‫مقادیر‬ ‫به‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫همچنین‬ .‫یافت‬ ‫دست‬ ‫سامانه‬ ‫راحی‬ ‫نوع‬ ‫که‬ ‫نمود‬ ‫بیان‬ ‫توان‬ ‫ما‬ ‫به‬ ‫ا‬ ‫را‬ ‫می‬ ‫محدود‬ ‫سیال‬ ‫دمای‬ ‫باالتر‬ ‫مقادیر‬ ‫آوردن‬ ‫دست‬ ‫کند‬ ‫کته‬ )‫استت‬ ‫شتده‬ ‫جلتوگیری‬ ‫بخار‬ ‫به‬ ‫آب‬ ‫فا‬ ‫تغییر‬ ‫ا‬ ‫سامانه‬ ‫در‬ .‫است‬ ‫سامانه‬ ‫اکسرژی‬ ‫دهی‬ ‫با‬ ‫کاهش‬ ‫بر‬ ‫دلیلی‬ ‫خود‬ References 1. Anifantis, A. S., Colantoni, A., & Pascuzzi, S. (2016). Thermal energy assessment of a small scale photovoltaic, hydrogen and geothermal stand-alone system for greenhouse heating. Renewable Energy, 103, 115-127. https://doi.org/10.1016/j.renene.2016.11.031 2. Attar, I., & Farhat, A. (2015). Efficiency evaluation of a solar water heating system applied to the greenhouse climate. Solar Energy, 119, 212-224. https://doi.org/10.1016/j.solener.2015.06.040 3. Babu, M., Raj, S. S., & Arasu, A. V. (2019). Experimental analysis on Linear Fresnel reflector solar concentrating hot water system with varying width reflectors. Case Studies in Thermal Engineering, 14, 100444. https://doi.org/10.1016/j.csite.2019.100444 4. Balaji, S., Reddy, K. S., & Sundararajan, T. (2016). Optical modelling and performance analysis of a solar LFR
  • 15. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫نوروزي‬ ‫به‬ ‫خطی‬ ‫فرنل‬ ‫متمرکزکننده‬ ‫اکسرژي‬ ‫و‬ ‫حرارتی‬ ‫تحليل‬ ‫منظور‬ ... 818 receiver system with parabolic and involute secondary reflectors. Applied Energy, 179, 1138-1151. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.07.082 5. Barbón, A., Barbón, N., Bayón, L., & Otero, J. A. (2016). Theoretical elements for the design of a small scale Linear Fresnel Reflector: Frontal and lateral views. Solar Energy, 132, 188-202. https://doi.org/10.1016/j.solener.2016.02.054 6. Barbón, A., Fernández-Rubiera, J. A., Martínez-Valledor, L., Pérez-Fernández, A., & Bayón, L. (2021). Design and construction of a solar tracking system for small-scale linear Fresnel reflector with three movements. Applied Energy, 285, 116477. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2021.116477 7. Baudoin, W., Nono-Womdim, R., Lutaladio, N., Hodder, A., Castilla, N., Leonardi, C., De Pascale, S., Qaryouti, M., & Duffy, R. (2013). Good agricultural practices for greenhouse vegetable crops: Principles for mediterranean climate areas. FAO plant production and protection paper (FAO).(book) 8. Bellos, E. (2019). Progress in the design and the applications of linear Fresnel reflectors–A critical review. Thermal Science and Engineering Progress, 10, 112-137. https://doi.org/10.1016/j.tsep.2019.01.014 9. Bellos, E., Mathioulakis, E., Papanicolaou, E., & Belessiotis, V. (2018). Experimental investigation of the daily performance of an integrated linear Fresnel reflector system. Solar Energy, 167, 220-230. https://doi.org/10.1016/j.solener.2018.04.019 10. Bellos, E., Mathioulakis, E., Tzivanidis, C., Belessiotis, V., & Antonopoulos, K. A. (2016). Experimental and numerical investigation of a linear Fresnel solar collector with flat plate receiver. Energy Conversion and Management, 130, 44-59. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2016.10.041 11. Bellos, E., Tzivanidis, C., Korres, D., & Antonopoulos, K. A. (2015). Thermal analysis of a flat plate collector with Solidworks and determination of convection heat coefficient between water and absorber. In ECOS conference. https://doi.org/10.1177/0957650917712403 12. Belessiotis, V., Mathioulakis, E., & Papanicolaou, E. (2010). Theoretical formulation and experimental validation of the input–output modeling approach for large solar thermal systems. Solar Energy, 84(2), 245-255. https://doi.org/10.1016/j.solener.2009.10.024 13. Benyakhlef, S., Al Mers, A., Merroun, O., Bouatem, A., Boutammachte, N., El Alj, S., Ajdad, H., Erregueragui, Z., & Zemmouri, E. (2016). Impact of heliostat curvature on optical performance of Linear Fresnel solar concentrators. Renewable Energy, 89, 463-474. https://doi.org/10.1016/j.renene.2015.12.018 14. Boito, P., & Grena, R. (2021). Application of a fixed-receiver Linear Fresnel Reflector in concentrating photovoltaics. Solar Energy, 215, 198-205. https://doi.org/10.1016/j.solener.2020.12.024 15. Duffie, J. A., Beckman, W. A., & Blair, N. (2020). Solar engineering of thermal processes, photovoltaics and wind. John Wiley & Sons; 2020 Mar 24.(book) 16. Ebrahimpour, A., Maaref, M., & Nairi, H. (2009). Comparison of two different methods for estimating air purity coefficient for Iranian cities. Geography and Planning, 14(28), 1-16. (In Persian). 17. Forristall, R. (2003). Heat transfer analysis and modeling of a parabolic trough solar receiver implemented in engineering equation solver (No. NREL/TP-550-34169). National Renewable Energy Lab., Golden, CO.(US). 18. Hasandokht, M. (2005). Greenhouse management (greenhouse product technologies). Marze danesh publication, pp: 31-35. (In Persian). 19. Huang, F., Li, L., & Huang, W. (2014). Optical performance of an azimuth tracking linear Fresnel solar concentrator. Solar Energy, 108, 1-12. https://doi.org/10.1016/j.solener.2014.05.010 20. Jafari, M., Mortezapour, H., Jafari Naeimi, K., & Maharlooei, M. (2017). Performance Investigation of a Solar Greenhouse Heating System Equipped with a Parabolic Trough Solar Concentrator and a Double-Purpose Heat Exchanger. Journal of Agricultural Machinery, 7(2), 364-378. (In Persian with English abstract). https://doi.org/10.22067/jam.v7i2.56939 21. Jafarpour, Kh., & Karshenas, M. (2001). Cloud coefficient and its application in estimating solar radiation in different climates of Iran. Iranian Journal of Energy, 6 (1), 45-56. (In Persian). 22. Kalogirou, S. A. (2012). A detailed thermal model of a parabolic trough collector receiver. Energy, 48(1), 298- 306. https://doi.org/10.1016/j.energy.2012.06.023 23. Loni, R., Kasaeian, A. B., Asli-Ardeh, E. A., & Ghobadian, B. (2016). Optimizing the efficiency of a solar receiver with tubular cylindrical cavity for a solar-powered organic Rankine cycle. Energy, 112, 1259-1272. https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.06.109 24. Jovanović, M., Kašćelan, L., Despotović, A., & Kašćelan, V. (2015). The impact of agro-economic factors on GHG emissions: Evidence from European developing and advanced economies. Sustainability, 7(12), 16290- 16310. https://doi.org/10.3390/su71215815 25. Ma, J., & Chang, Z. (2018). February. Understanding the effects of end-loss on linear Fresnelcollectors. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 121, No. 5, p. 052052). IOP Publishing. https://doi.org/10.1088/1755-1315/121/5/052052 26. Mokhtar, G., Boussad, B., & Noureddine, S. (2016). A linear Fresnel reflector as a solar system for heating water:
  • 16. 811 ‫ماشين‬ ‫نشریه‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬ ‫جلد‬ 31 ‫شماره‬ ، 2 ‫تابستان‬ ، 3042 theoretical and experimental study. Case Studies in Thermal Engineering, 8, 176-186. https://doi.org/10.1016/j.csite.2016.06.006 27. Nixon, J. D., Dey, P. K., & Davies, P. A. (2013). Design of a novel solar thermal collector using a multi-criteria decision-making methodology. Journal of Cleaner Production, 59, 150-159. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2013.06.027 28. Ozgener, O., & Hepbasli, A. (2006). An economical analysis on a solar greenhouse integrated solar assisted geothermal heat pump system. Journal of Energy Resources Technology, 128, 28-34. https://doi.org/10.1115/1.2126984 29. Petela, R. (2003). Exergy of undiluted thermal radiation. Solar Energy, 74(6), 469-488. https://doi.org/10.1016/S0038-092X(03)00226-3 30. Qiu, Y., He, Y. L., Cheng, Z. D., & Wang, K. (2015). Study on optical and thermal performance of a linear Fresnel solar reflector using molten salt as HTF with MCRT and FVM methods. Applied Energy, 146, 162-173. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.01.135 31. Said, Z., Ghodbane, M., Sundar, L. S., Tiwari, A. K., Sheikholeslami, M., & Boumeddane, B. (2021). Heat transfer, entropy generation, economic and environmental analyses of linear Fresnel reflector using novel rGO- Co3O4 hybrid nanofluids. Renewable Energy, 165, 420-437. https://doi.org/10.1016/j.renene.2020.11.054 32. Smith, P., Clark, H., Dong, H., Elsiddig, E. A., Haberl, H., Harper, R., House, J., Jafari, M., Masera, O., Mbow, C., & Ravindranath, N. H. (2014). Agriculture, forestry and other land use (AFOLU). 33. Smith, P., Martino, D., Cai, Z., Gwary, D., Janzen, H., Kumar, P., McCarl, B., Ogle, S., O'Mara, F., Rice, C., & Scholes, B. (2008). Greenhouse gas mitigation in agriculture. Philosophical transactions of the royal Society B: Biological Sciences, 363(1492), 789-813. https://doi.org/10.1098/rstb.2007.2184 34. Sharma, V., Nayak, J. K., & Kedare, S. B. (2015). Effects of shading and blocking in linear Fresnel reflector field. Solar Energy, 113, 114-138. https://doi.org/10.1016/j.solener.2014.12.026 35. Sherafati, K. (2009). Investigation of energy consumption indices of cucumber production in Tehran greenhouses. Final report of the research project of the Institute of Agricultural Technical and Engineering Research. (In Persian). 36. Tagle, P. D., Agraz, A., & Rivera, C. I. (2016). Study of applications of parabolic trough solar collector technology in Mexican industry. Energy Procedia, 91, 661-667. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2016.06.227 37. Tzivanidis, C., & Bellos, E. (2016). The use of parabolic trough collectors for solar cooling–A case study for Athens climate. Case Studies in Thermal Engineering, 8, 403-413. https://doi.org/10.1016/j.csite.2016.10.003 38. Wang, G., Wang, F., Shen, F., Jiang, T., Chen, Z., & Hu, P. (2020). Experimental and optical performances of a solar CPV device using a linear Fresnel reflector concentrator. Renewable Energy, 146, 2351-2361. https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.08.090 39. Xu, C., Chen, Z., Li, M., Zhang, P., Ji, X., Luo, X., & Liu, J. (2014). Research on the compensation of the end loss effect for parabolic trough solar collectors. Applied Energy, 115, 128-139. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2013.11.003