يکی از روش های کارآمد جهت افزايش بازدهی سیستم های آبگرمکن خورشیدی با کلکتور لوله خلاء، افزودن بازتاب کننده در پشت کلکتورها می باشد. با اين روش اشعه های عبوری از میان و اطراف لوله ها با برخورد به سطح بازتاب کننده و بازتاب آن، باعث افزايش تابش رسیده به سطح پشتی لوله ها می شود و به نوبه خود باعث افزايش میزان انرژی جذب شده و کارايی سیستم می شود. بازتاب کننده مورد بررسی به صورت صفحه ای تخت می باشد. با توجه به کاهش سايه و ضريب ديد لوله ها نسبت به سطح بازتاب کننده با افزايش فاصله بازتاب کننده از مرکز لوله ها، فاصله ای بهینه برای آن به دست می آيد. با انجام آزمايش های تجربی بهینه فاصله بازتاب کننده از مرکز لوله ها نسبت به قطر خارجی لوله ها برای آبگرمکن مورد بررسی در حدود 1/3 به دست آمده است که منجر به افزايش 16 درصدی در بازده نسبت به حالت بدون بازتاب کننده شده است. در داخل مخزن آبگرمکن مورد بررسی مبدلی کار گذاشته شده است که آب مصرفی از آن عبور می کند و با سیال گرم داخل آبگرمکن انتقال حرارت صورت می گیرد. نتايج نشان می دهد با افزايش دبی، تغییرات دمای طبقاتی در داخل مخزن افزايش می يابد و باعث کاهش کارايی و بازده قانون دوم سیستم می شود.

مقدمه

   به علت محدود بودن منابع انرژی فسیلی و همچنین آثار مخربی که استفاده از اين منابع بر محیط زيست می گذارند در سالیان اخیر توجه ويژه ای به منابع انرژی تجديد پذير شده است . کشور ايران به لحاظ دريافت انرژی خورشیدی و امکان استفاده از اين انرژی با داشتن متوسط 300 روز آفتابی در سال جهت تأمین نیازهای خود بسیار غنی است. گرمايش آب و فضا مجموعاً بیش از 80 % انرژی را در ساختمان ها مصرف می کند، از اين میان گرمايش آب به طور متوسط 20 تا 30 درصد کل انرژی مصرفی در خانه را به خود اختصاص می دهد .
   يکی از انواع سیستم های آبگرمکن خورشیدی ترموسیفونی، نوع با کلکتورهای لوله خلاء می باشد. کلکتورهای استفاده شده در اين نوع از سیستم ها لوله هايی دو جداره می باشند که بین لوله های آن برای کاهش تلفات حرارتی خلاء شده است. بر روی شیشه داخلی پوششی جاذب قرار دارد که با دريافت انرژی خورشیدی، سیال داخل لوله را گرم می کند و بر اثر اختلاف چگالی به وجود آمده حرکتی ترموسیفونی در داخل سیستم به وجود می آيد. در شکل (1) نمونه ای از اين سیستم ها و حرکت جابجايی طبیعی در آن نشان داده شده است.

شکل (1) آبگرمکن خورشیدی ترموسیفونی با کلکتور لوله خلاء