research centers


Search results: Found 1

Listing 1 - 1 of 1
Sort by

Article
Thermal Efficiency for Passive Solar Chimney with and Without Heat Storage material
الكفاءة الحرارية للمدخنةِ الشمسيةِ السلبيةِ مَع وبدون مادّةِ الخزنِ الحراريةِ

Authors: Talib K. Murtadha طالب كشاش مرتضى --- Hussien M. Salih حسين مجيد صالح --- Ali D.Salman علي داود سلمان
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2020 Volume: 26 Issue: 5 Pages: 1-19
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, a different design of passive air Solar Chimney(SC)was tested by installing it in the south wall of insulated test room in Baghdad city. The SC was designed from vertical and inclined parts connected serially together, the vertical SC (first part) has a single pass and Thermal Energy Storage Box Collector (TESB (refined paraffin wax as Phase Change Material(PCM)-Copper Foam Matrix(CFM))), while the inclined SC was designed in single pass, double passes and double pass with TESB (semi refined paraffin wax with copper foam matrix) with selective working angle ((30o, 45o and 60o). A computational model was employed and solved by Finite Volume Method (FVM) to simulate the air induced through the test room by SC effect. The governing equation of Computational Fluid Dynamic (CFD) model was developed by the effective heat capacity method equation to describe the heat storage and release from PCM-CFM. Practical and computational Results referred to increase in thermal conductivity of the paraffin wax that supported by CFM than 10 times, while the ventilation effect is still active for hours after sun set amount. The maximum ventilation mass flow rate with TESB collector was 36.651 kg/hr., when the overall discharge coefficient equals 0.371. Also, the experimental results referred to the best working angle range 45~60o, while the highest approaching temperature (between air and collector) was appeared for the double passes flat plate collector. Results gave higher heat storage efficiency 47% when the maximum solar radiation 780 W/m2 at 12.00 pm, and the energy summation through duration of charging time was 18460 kJ. Double passes SC at 60o angle presented the highest efficiency with value approaching to 73%, while TESB collector efficiency depicted highest efficiency value 70% at 12:00 pm.

في هذه الدراسة تم اختبار تصاميم مختلفة من مدخنة الهواء الشمسية السلبية من خلال نصبها عند الجدار الجنوبي لغرفة اختبار معزولة مصممه لهذا الغرض. المدخنة الشمسية تتألف من جزء عمودي ذي ممر هواء احادي مع خزان حراري شمسي يحوي مادة الخزن المتمثلة بشمع برافيني نقي مدعم برغوة النحاس، اما جزء المدخنة المائل والذي تم اختباره بممر احادي، ممر ثنائي وممر ثنائي مع خزان حرارة شمسي يحوي مادة الخزن المتمثلة بشمع برافيني شبه نقي مدعم برغوة النحاس. تم الاختبار للمدخنة المائلة ضمن زوايا ميل منتقاة (〖30〗^o,〖45〗^o,〖60〗^o ). تم بناء نموذج حسابي وحله باستخدام طريقة الحجوم المحددة لمحاكاة جريان الهواء خلال حيز الاختبار بتأثير المدخنة الشمسية ودعمت معادلاته الحاكمة من خلال توظيف طريقة السعة الحرارية المؤثرة لوصف الحرارة المخزونة والمتحررة للمنطقة ثنائية الطور من الشمع بالإضافة الى المناطق احادية الطور من الصلب والسائل للشمع المدعم برغوة النحاس. اظهرت النتائج العملية، ونتائج النموذج الحسابي الى زيادة الموصلية الحرارية للشمع البرافيني المدعم برغوة النحاس بمقدار عشرة أضعاف، بينما كان تأثير التهوية فعال لعدد من الساعات بعد غياب الشمس. اكبر معدل للتدفق الكتلي مع الجامع الشمسي ذي صندوق الخزن الحراري تم تسجيله بمقدار 36.65kg/hr. عند معامل تدفق كتلي للمنظومة بمقدار 0.371 كذلك أظهرت النتائج بأفضلية الزاوية العاملة عند .45-〖60〗^o بينما كان افضل تقارب في درجة حرارة الهواء الى درجه حرارة الجامع الشمسي والتي ظهرت عند المدخنة الشمسية ذات الممرين. أظهر تحليل النتائج العملية الحسابية ان اعلى كفاءة خزن حراري كانت بمقدار 47% عند معامل الاشعاع الشمسي 780 W/m^2 عند 12:00 pm, بينما مجموع الطاقة الحرارية خلال فترة الشحن كانت 18460 kJ , كما أشاره النتائج الى ان المدخنة ذات الممر الهوائي المزدوج وعند زاوية ميل 〖60〗^o أظهرت اعلى كفاءة حرارية 73% اما مدخنة الهواء الشمسية بممرين ومجمع خازن للحرارة فقد أظهرت اعلى كفاءة حرارية بمقدار70%.

Listing 1 - 1 of 1
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (1)


Language

English (1)


Year
From To Submit

2020 (1)