Improvement of direct absorption solar collectors (DASCs) performance by using nanofluids

Author

Burgos Rodríguez, Jorge ORCID

Director

Hernandez, Leonor ORCID

Mondragon, Rosa ORCID

Tutor

chiva, sergio ORCID

Date of defense

2024-02-19

Pages

200 p.



Department/Institute

Universitat Jaume I. Escola de Doctorat

Doctorate programs

Programa de Doctorat en Tecnologies Industrials i Materials

Abstract

This Thesis explores the use of solar nanofluids and hybrid emulsions with phase change materials for direct absorption solar collectors. It aims to create new heat transfer fluids that can enhance the light absorption with low amounts of gold or carbon nanoparticles, transfer and store the absorbed heat effectively with the posibility to include phase change materials, which increase the total thermal energy storage density. Nanofluids and emulsions with improved sunlight absorption and good thermal cycling stability, maintaining good thermophysical properties, were developed. Finally, new experimental facilities with simulated or natural sunlight were developed to study the photothermal conversion efficiency. For this purpose, these new facilities with or without sunlight concentration were developed and the photothermal conversion evaluation was performed under different scenearios, considering heat losses and phase changes. Improvements in photothermal conversion efficiency of up to 121% were achieved in the case of gold solar nanofluids under simulated sunlight conditions, and up to 170% for hybrid emulsions with carbon nanoparticles under natural sunlight conditions.

Keywords

Solar nanofluid; Direct absorption solar collectors; Gold nanoparticles; Phase change material; Photothermal conversion efficiency; Emulsions

Subjects

62 - Engineering. Technology in general; 620 - Materials testing. Commercial materials. Power stations. Economics of energy; 621.3 Electrical engineering

Knowledge Area

Enginyeria, industria i construcció

Note

Compendi d'articles. Doctorat internacional.

Documents

2024_Tesis_Burgos Rodríguez_Jorge.pdf

7.379Mb

 

Rights

ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

This item appears in the following Collection(s)