دراسة الاداء الحراري لمجمع الطاقة الشمسي باستخدام مادة متغيرة الطور مع اعادة التدوير
Thermal Investigation of Solar Air Collector Using PCM with Reentry
- الباحث
- سجى حسن زبون
- المشرف
- جلال محمد جليل - غسان عبد الحسين بلال
- الجامعة
- الجامعة التكنولوجية
- الكلية / القسم
- قسم الهندسة الكهروميكانيكية / الهندسة الكهروميكانيكية
- الشهادة
- ماجستير
- السنة
- 2023
- لغة الرسالة
- انكليزي
- الكلمات المفتاحية
- Solar air collector;Phase change material;Recycling;Thermal performance
الملخص
سخان الهواء الشمسي هو نظام حراري بسيط يستخدم لتسخين درجة الحرارة وتجفيف المنتجات الزراعية. المشكلة في سخان الهواء الشمسي التقليدي هي انخفاض درجة حرارة الهواء الخارج. في هذا العمل تم بناء مجمع جديد لسخان الهواء الشمسي واختباره تجريبيا وعدديا لتحقيق درجة حرارة عالية للهواء الخارج. في سخان الهواء الشمسي الجديد تمريرا مزدوجا واعادة التدوير بالاظافة الى الشمع PCM يحتوي الممتص على العديد من الانابيب الملحومة معا ويحتوي على انابيب اصغر مملوءة بمادة ال2501/4 . سوف يتدفق الهواء بين الانبابيب متحدة المركز. تم اختبار اربع نسب اعادة تدوير(1.3,2,3.25,6.35) في الخارج في بغداد العراق كانت معدلات التدفق الكتلي بدون اعادة التدوير مع نسب اعادة التدوير0.077,0.038,0.033,0.0267,0.014 كيلو غرام بالثانية على التوالي تم استخدام نموذج رياضي يحتوي على مخطط الحجم المحدود مع منهج الخوارزمية البسيطة لحل الحالة المستقرة ثلاثيه الابعاد والحمل المضطرب والحمل القسري لجريان الهواء.تم تنفيذ الحل العددي لحالتلين بدون اعادة تدوير ومع اعادة تدوير بنسبة اعادة تدوير6.35 وكانت المقارنة بين النسب التجريبية والعددية مقبولة بين 901.6 الى06؟ .اقصى فرق في درجة حرارة الهواء تم الحصول عليه في نسبه اعادة تدوير6.35 كان 45 درجة سيلزية وهو مايمثل الانجاز الرئيسي لهذا العمل مقارنة مع درجة حرارة هواء Aa pad] سيلزية بدون اعادة تدوير.يقوم PCM داخل الانابيب بتمديد عمل مجمع الهواء الشمسي لمدة ساعة بعد غروب الشمس. تم تطبيق التحكم في هذا العمل على المروحة وسيتم ايقاف تشغيل المروحة عند درجة حرارة محددة.
Abstract
Solar air heater is a simple thermal system which is used for temperature heating and drying of agricultural products. The problem in traditional solar air heater is low temperature out air. In this work, a new solar air heater collector was built and tested experimentally and numerically to achieve high exit air temperature. In the new solar air heater double pass with recycle and PCM, The absorber contains many pipes welded together and contained smaller pipes filled with PCM. The air will flows between the concentric pipes. Four recycle rations (1.3, 2, 3.25, and 6.35) were tested outdoor in Baghdad Iraq, the mass flow rates for without recycle and with recycle ratios were 0.077, 0.038, 0.033, 0.0276, and 0.014 kg/s respectively. A mathematical model based on finite volume scheme was used with the SIMPLE algorithm approach to solve 3-D steady state, turbulent, and forced convection for air flow. The numerical solution was carried out for two cases, without recycle and with recycle ratio 6.35. The comparison between experimental and numerical values was acceptable between 1.19% to 6%. The maximum air temperature difference was obtained in recycle ratio 6.35 was 45 °C which represents the main achievement of this work comparing with 11 °C for without recycle case. The PCM inside the pipes extends the work of solar air collector one hour after sunset. The control of this work was applied to the fan, will turn off at a set point temperature.
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.