page contents google-site-verification=IMPxc80Ko8aMAqomw3axo11WILpmIE0RjwZ5gz4rwdA
ORCID iD iconhttps://orcid.org/0000-0002-3006-8220

نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه طراحی ماشین آلات صنایع غذایی، پژوهشکده علوم و صنایع غذایی، مشهد

2 استادیار، گروه شیمی مواد غذایی، پژوهشکده علوم و صنایع غذایی، مشهد

3 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

باتوجه‌به اهمیت گسترش استفاده از انرژی‌های پاک و بخصوص انرژی خورشید، در این پژوهش یک خوراک‌پز خورشیدی طراحی، ساخته و عملکرد آن به روش آزمایشگاهی از لحاظ تأثیر هم‌زمان زاویۀ آیینه‌های جانبی و زمان کاری بر مقدار انرژی جذب‌شده، براساس مدل سطح پاسخ بررسی شد. مقدار کل تابش خورشید به‌عنوان معیاری از انرژی ورودی و افزایش دمای آب داخل ظرف به‌عنوان شاخص مقدار انرژی جذب‌شده درنظر گرفته شد. مدل به‌دست‌آمده براساس آزمون اعتبارسنجی روش سطح پاسخ مورد ارزیابی قرار گرفت و از اعتبار مناسبی برخوردار بود (0/89=R2adjusted=0/74 ،R2 و عدم برازش بی‌معنی). از تحلیل نتایج به‌دست‌آمده مدل ریاضی تأثیر زاویۀ آیینه‌های جانبی و زمان آزمایش بر عملکرد سیستم به‌دست آمد. مقدار انرژی جذب‌شده تئوری و آزمایشگاهی نیز باهم مقایسه شده‌اند که متوسط خطای آن در همۀ نقاط آزمایشی 2/75 درصد می‌باشد. براساس این مدل درصورت تنظیم سیستم در حالت بهینه، انرژی جذب‌شده به میزان 22/56 درصد افزایش خواهد یافت. آزمایش‌های این پژوهش در پژوهشکده علوم و صنایع غذایی واقع در مشهد با طول و عرض جغرافیایی 54 و 36 درجه و ارتفاع 985 متر از سطح دریا طراحی و انجام شده است.

کلیدواژه‌ها

Al-Soud, M.S., Abdallah, E., Akayleh, A., Abdallah, S., & Hrayshat, E.S. 2010. A parabolic solar cooker with automatic two axes sun tracking system. Applied Energy, 87:463-470.

Amer, H.E. 2003. Theoretical and experimental assessment of a double exposure solar cooker. Energy onversion and Management, 44:2651-2663.

Farooqui, Z.S. 2015. Impact of load variation on the energy and exergy efficiencies of a single vacuum tube based solar cooker. Renewable Energy, 77:152-158.

Funk, P.A. 2000. Evaluating the international standard procedure for testing solar cookers and reporting performance. Solar Energy, 68:1-7.

Harmim, M, Boukar, M., & Amar, M. 2008. Experimental study of a double exposure solar cooker with finned cooking vessel. Solar Energy, 82:287-289.

Harmim, M., Belhamel, M., Boukar, M., & Amar, M. 2010. Experimental investigation of a box-type solar cooker with a finned absorber plate. Energy, 35:3799-3802.

Harmim, M., Merzouk, M., Boukar, M., & Amar, M. 2013. Design and experimental testing of an innovative building-integrated box type solar cooker. Solar Energy, 98:422-433.

Harmim, M., Merzouk, M., Boukar, M., & Amar, M. 2012. Mathematical modeling of a box-type solar cooker employing an asymmetric compound parabolic concentrator. Solar Energy, 86:1673-1682.

Harmim, M., Merzouk, M., Boukar, M., & Amar, M. 2012.  Performance study of a box-type solar cooker employing an asymmetric compound parabolic concentrator. Energy, 47:471-480.

Khosrawialhoseini, M., & Maarefat, M. 2009. Evaluation of radiation energy loss in display case refrigerators. Journal of Modares Mechanical Engineering, 37:1-414. (in Persian).

Kline, S.J., & McClintock, F.A. 1953. Describing uncertainties in single-sample experiments. Mechanical  Engineering, 75:3-8.

Kumar, N., Chavda, T., & Mistr, H.N. 2010. A truncated pyramid non-tracking type multipurpose domestic solar cooker/hot water system. Applied Energy, 87:471-477.

Nahar Jagdish, N.M., & Gupta, P. 1991. Energy conservation potential for solar cookers in arid zones of India. Energy, 16:965-969.

Oztourk, H.H. 2004. Experimental determination of energy and exergy efficiency of the solar parabolic-cooker. Solar Energy, 77(1):67-71.

Panwara, N.L., Kaushikb, S.C., & Kotharia, S. 2011. Role of renewable energy sources in environmental protection: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15:1513-1524.

Roux, W.J., Stander, N., & Haftka, R.T. 1998. Response surface approximations for structural optimization. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 42(3):517-534.

Schwarzera, K., Eugenia, M., & daSilvab, V. 2003. Solar cooking system with or without heat storage for families and institutions. Solar Energy, 75:35-41.

Sharaf, E. 2002. A new design for an economical, highly, efficient, conical solar cooker. Renewable Energy, 27:599-619.

Taylor, J.R. 1997. An introduction to error analysis: the study of uncertainties in physical measurements, Sausalito: University Science Books

Valmiki, M.M., Heyer, J., Li, P., Morgan, M., Albinali, A., Alhamidi, K., & Wagoner, J. 2011. A novel application of a Fresnel lens for a solar stove and solar heating. Renewable Energy, 36:1614-1620.