research centers


Search results: Found 3

Listing 1 - 3 of 3
Sort by

Article
A Theoretical Procedure for Estimating Saturation Temperature Inside Solar Two-Phase Loops
دراسة نظرية لتخمين درجة حرارة التشبع داخل الدورات الشمسية ثنائية الطور

Authors: Khalid Ahmad Joudi خالد احمد الجودي --- Aouf Abdulrahman Al-Tabbakh عوف عبد الرحمن احمد الطباخ
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2015 Volume: 19 Issue: 4 Pages: 219-248
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

This work presents a theoretical analysis for the prediction of refrigerant saturation temperature inside a typical solar two-phase loop. This loop may be incorporated in any solar heating system for transporting heat between the solar collector and storage tank. The procedure takes into account all influencing parameters such as:- solar irradiance, ambient temperature, heat transfer coefficients in the source (collector) and sink (condenser), collector fill ratio and the geometric parameters of the solar collector and condenser.The trend of change of saturation temperature was studied over a typical daytime period extending 8 hours. Mathematical models were formulated for the collector and condenser to take into account the most influencing parameters. The models are highly interrelated which required an iterative procedure. A computer program was built to implement the iterative procedure and simulate the change of saturation temperature during the studied period. The period was divided into small time intervals of 10 seconds.Results reveal a significant influence of condenser area, collector fill ratio and the working conditions on the calculated saturation temperature. Optimum conversion of energy occurs at a fill ratio of 0.85 at which saturation temperature is about 40oC for the system under consideration.

يتناول هذا البحث دراسة نظرية تهدف إلى تخمين درجة حرارة التشبع لمائع تبريد يجري داخل دورة شمسية نموذجية ثنائية الطور. يمكن استعمال دورات كهذه في أية منظومة تسخين شمسية لغرض نقل الحرارة بين المجمع الشمسي وخزان الماء. وقد جرى في هذه الطريقة تناول كل العوامل المؤثرة على الأداء مثل :- شدة الإشعاع الشمسي ودرجة حرارة الجو ومعاملات انتقال الحرارة في المجمع والمكثف إضافة إلى نسبة ملىء المجمع وأبعاده مع أبعاد المكثف.تم دراسة نمط تغير درجة حرارة التشبع خلال فترة نهارية نموذجية تمتد 8 ساعات حيث تم صياغة نماذج رياضية لتمثيل كل من المجمع الشمسي والمكثف تشتمل معظم العوامل الرئيسية المؤثرة على الأداء. إن النماذج الرياضية متداخلة مع بعضها مما يوجب إيجاد حل يعتمد التجربة والخطأ. لذا تم بناء برنامج حاسوبي لحل هذه المسألة المترابطة حلا يعتمد التجربة والخطأ ويخمن درجة حرارة التشبع للمائع الشغال خلال فترة المحاكاة النظرية السالفة الذكر. وقد تم تقسيم الفترة إلى فترات قصيرة بطول 10 ثواني.أظهرت النتائج تأثيرا ملحوظا لكل من مساحة المكثف ونسبة ملىء المجمع وظروف التشغيل على القيمة المحسوبة لدرجة حرارة التشبع. وظهر ان التحويل الأمثل للطاقة يتم عند نسبة ملىء 0.85 ودرجة حرارة تشبع مقدارها 40 درجة مئوية للمنظومة قيد الدراسة.


Article
EXPERIMENTAL EVALUATION OF THE THERMAL PERFORMANCE IN THE SOLAR NANOFLUID HEATING SYSTEM BY USING CUPPER AND TITANIUM OXIDE
التقييم التجريبي للإداء الحرارية لنظام تسخين الموائع النانوية بالطاقة الشمسية باستخدام النحاس واوكسيد التيتانيوم مع الماء المقطر

Loading...
Loading...
Abstract

The objectives of this article is to study performance of solar nanofluid heating system when metal(Cu(30nm) +DW) and titanium oxide (TiO2(50nm) +DW) nanofluids was taken as the working fluid as well as the effect of nanoparticles on solar nanofluid heating system. With higher thermal conductivity of the working fluid the solar collector performance could be enhanced compared with that of distilled water. The two types of nanoparticles are used in the investigation with four particles concentration ratios (i.e. 0, 1, 3 and 5 % vol), mass flow rate (30,60 and 90 lit/hr m2) and the based working fluid was distilled water. The effect of different nanoparticle concentrations of Cu and TiO2 mixed with distilled water as base fluid was examined on solar collector efficiency for different mass flow rates (30, and 90 lit/hr m2). The area under the curve as an index was used for comparing the effects of mass flow rates and nanoparticle concentrations on the collector total efficiency. ASHRAE 93 was used to test the solar collector. The experimental results indicated that the concentration at 1%vol showed insignificant results compared with distilled water. As well as The nanofluids (Cu + DW), at concentrations 5%vol and mass flow rates (30, and 90 lit/hr m2), the thermal solar characteristics values of FR(τα), – F RUL were 0.581, 10.145W/m2.K, 0.676 and 10.907 W/m2.K, while the nanofluid (TiO2 + DW) 0.482,9.093 W/m2.k ,0.567 and 9.539 W/m2.K respectively. Whereas in the case of distilled water at mass flow rates 30 lit/hr m2 and 90 lit/hr m2 were 0.449,8.013 W/m2.K,0.504 and ,8.101 W/m2.K respectively. Moreover use of nanofluids (Cu (30nm) +DW) and (TiO2 (50nm) +DW) as a working fluid could improve thermal performance of evacuated tube solar collector compared with distilled water, especially at high inlet temperature. The solar collector efficiency for nanofluid (Cu (30nm) +DW) was greater than nanofluid (TiO2 (50nm) +DW) due to small particle size for the cupper compared with titanium oxide as well as high thermal conductivity for silver. The type of nanofluid is a key factor for heat transfer enhancement, and improve performance of flat plate solar collector.

هذا البحث يتناول دراسة عملية للاداء اللاقط الشمسي الانبوبي عند استخدام موائع نانوية معدنية مثل النحاس وغير معدنية مثل اوكسيد التيتانيوم والتي تكون هذه المواد المستعملة ذات موصلية حرارية عالية مقارنة بالماء المقطر مما تجعل اداء المجمع الشمسية يكون ذي كفاءة عالية . تم في هذه الدراسة استخدام نوعين من الموائع النانوية وبحجم حبيي مختلف وهي ( (TiO2 (50nm) + DW) ,( Cu (30nm) + DW وبتراكيز حجمية ( vol % 5 ,3, 1, 0) وبمعدل تدفق كتلي (90 lit/hr m2,60 ,30). تم في هذه الدراسة خلط الجزئيات النانوية مع الماء المقطر كمائع اساس كما تم استخدام عامل المساحة تحت المنحني لدراسة تأثير معدل جريان الكتلي وتركيز جزئيات النانوية على كفاءة الكلية للاقط الشمسي. النتائج التجريبية بينت ان تركيز 1% vol ليس له تأثير هام مقارنة مع الماء المقطر على العكس من ان تركيز 5% vol يكون له تأثير هام على اداء اللاقط الشمسي . بينت ايضا ان المائع النانوي من النحاس والماء المقطر وبتركيز حجمي مقداره (vol % 5) ان قيم خواص الاشعاع الحراري وهي FR(τα), – F RUL 0.488, 1.168 W/m2.k , 0.593 1.252 W/m2.k,بينما المائع النانوي من اوكسيد التيتانيوم مع الماء المقطر كانت كالتالي 0.437,1.025 W/m2.k ,0.480 , 1.140 W/m2.kعلى التوالي . بينما الماء المقطر 0.413,0.973 W/m2.k,0.442 and ,1.011 W/m2.k علاوة على ذلك ان استخدام الموائع النانوية مثل ( (TiO2 (50nm) + DW) ,( Cu (30nm) + DW يحسن اداء اللاقط الشمسية وخصوصا عند درجة حرارة الدخول العالية .وكفاءة اللاقط باستخدام (Cu (30nm) + DW) تكون اكبر من كفاءة اللاقط باستخدام (TiO2 (50nm) + DW) بسب الحجم الحبيبي الصغيرة للنحاس مقارنة مع الحجم الحبيبي لأوكسيد التيتانيوم بالإضافة الى الموصلية العالية للنحاس . كما ان النوع الحبيبي يلعب دورا كبير في اداء اللاقط الشمسي الانبوبي.


Article
Study of Energy Gains by Orientation of Solar Collectors in Baghdad City
دراسة أرباح الطاقة من توجيه المجمعات الشمسية في مدينة بغداد

Author: Hussein Mohammed Taqi Al-Najjar حسين محمد تقي النجار
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2015 Volume: 21 Issue: 10 Pages: 17-35
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Firstly, in this study, a brief updated description and applications of different solar collectors used in renewable energy systems for supplying electric and thermal energy was presented. Secondly, an attempt was made to utilize tilting orientation of solar collector for maximizing collector energy with time in respect to horizontal orientation. For energy calculation, global solar radiation was used since they are directly related. For that purpose, field measurements of half-hourly radiation on two flat panels of tilting and horizontal orientations were carried out throughout 8-month period under local climate of Baghdad. Then, energy gain and radiation level averages were calculated based on the field radiation data using Excel programming. The tilting orientation was found to be more effective for the winter months with significant energy gains of larger than 40% and maximum gain of 58%. On the contrary, the radiation levels on collector were lower during winter months. Finally, for clear sky condition, the average solar radiations for tilting and horizontal orientations of collector were of 910 W/m2 and 713 W/m2 respectively.

في هذه الدراسة تم أولا وصف موجز ومحدّث لأنواع وتطبيقات المجمعات الشمسية في أنظمة الطاقة المتجددة لتجهيز الطاقة الكهربائية والحرارية. وثانياً، أستخدم توجيه الأمالة لزيادة طاقة المجمع مع الزمن مقارنة مع التوجيه الأفقي. لحساب الطاقة، أستخدم الأشعاع الشمسي الكلي لأنهما متناسبين بصورة مباشرة. لهذا الغرض، تم أجراء القياسات الحقلية للأشعاع كل نصف ساعة على لوحين مستويين ذوا توجيه الأمالة والأفقي ولمدة ثمان شهور وفق البيئة المحلية لمدينة بغداد. ثم، تم حساب معدلات ربح الطاقة ومستوى الأشعاع وفق البيانات الحقلية بطريقة برمجة أكسل. وجد بأن توجيه الأمالة ذو فعالية أكبر في شهور الشتاء بأرباح طاقة أعلى من 40% وأقصى ربح 58%. وعلى العكس، فأن مستويات الأشعاع للمجمع كانت أوطأ في شهور الشتاء .أخيرا، في ظروف السماء الصافية، كان معدل الأشعاع الشمسي لتوجيه الأمالة والأفقي للمجمع هو 910 واط/م2 و713 واط/م2 على التوالي.

Listing 1 - 3 of 3
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (3)


Language

English (3)


Year
From To Submit

2015 (3)