توزیع دما در گردآورنده های تخت خورشیدی

تجزیه و تحلیل تفصیلی یک گردآورنده تخت خورشیدی مساله پیچیده ای است اما از طرف دیگر تجزیه و تحلیل های نسبتا ساده تر نیز می توانند منجر به نتایج سودمندی گردند.این نتایج نشان می دهند که متغیرهای مهم چگونه با یکدیگر مربوط بوده و چگونه در کارایی یک گردآورنده تخت اثر می گذارند.جهت تشریح اصول طراحی، یک گردآورنده از نوع مایع گرمکن،مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.این روش تجزیه و تحلیل یکی از متدوال ترین روش های مورد قبول می باشد.

برای درک بهتر آنچه که در قسمت های بعد ذکر خواهد شد،دانستن توزیع دما در یک گردآورنده تخت ضروری به نظر می رسد.همانطور که می دانیم قسمتی از انرِِژی جذب شده توسط صفحه جذب کننده باید از طریق آن صفحه به طرف لوله ها هدایت گردد.بنابراین، دمای صفحه جذب کننده در فاصله میانی بین دو لوله بیشتر از دمای موجود در نزدیکی لوله ها می باشد.دما در بالای لوله ها به علت وجود لوله وفلز جوش خورده به آن تقریبا یکنواخت می باشد.انرژی منتقل شده به سیال باعث گرم شدن سیال و ایجاد یک گرادیان دما در جهت جریان سیال می گردد.

برای ارائه یک مدل ریاضی می توان تعدادی فرض های ساده کننده،بدون آنکه لطمه ای به مفاهیم فیزیکی وارد گردد،درنظر گرفت.این فرض ها عبارتند از:

5-1-کارآیی سیستم تحت شرایط ماندگار می باشد.

5-2-ساختمان گردآورنده مورد بحث به صورت صفحه و لوله های موازی در نظر گرفته می شود.

5-3-چند راه های تغذیه و جمع آوری،سطح ناچیزی از گردآورنده را اشغال کرده و می توان از آنها صرف نظر نمود.

5-4- چند راه های تغذیه و جمع آوری،سطح ناچیزی از گردآورنده را اشغال کرده و می توان از آنها صرف نظر نمود.

5-5-پوشش ها فقط برای جلوگیری از اتلاف گرما از گردآورنده به کار می روند و به هیچ وجه انرژی خورشید را جذب نمی نمایند.

5-6- جریان گرما از میان پوشش ها به صورت یک بعدی انجام می گیرد.

5-7- افت دما از میان یک پوشش قابل اغماض است.

5-8- پوشش ها نسبت به تابش مادون قرمز کدر می باشند.

5-9-جریان گرما از میان عایق قسمت تحتانی گردآورنده به صورت یک بعدی انجام می گیرد.

5-10-آسمان را برای تابش طول موج بلند می توان به منزله یک جسم سیاه با دمای  معادل با دمای آسمان در نظر گرفت.

5-11-از گرادیان دما در اطراف لوله ها می توان صرف نظر کرد.

5-12-گرادیان دما درجهت جریان وبین لوله ها را می توان مستقل از یکدیگر در نظر گرفته و مورد بررسی قرار داد.

5-13- مشخصات فیزیکی مستقل از دما می باشند.

5-14-دمای محیط اطراف در مجاورت قسمت فوقانی و تحتاتی گردآورنده یکسان بوده و بنا براین،اتلاف گرما از قسمت های فوقانی و تحتانی گردآورنده به محیطی با دمای یکسان صورت می گیرد.

5-15-از وجود گرد و غبار بر روی گردآورنده صرف نظر می شود

5-16-سایه ایجاد شده توسط دیواره گردآورنده بر روی صفحه جذب کننده قابل اغماض است.