research centers


Search results: Found 7

Listing 1 - 7 of 7
Sort by

Article
Computational Fluid Dynamics (CFD) Modeling Study of Thermal Performance for Multipurpose Solar Heating System
دراسة نمذجة ديناميات الموائع الحسابية (CFD) للأداء الحراري لمنظومات التسخين الشمسي متعددة الاغراض

Author: Audai Hussein Al-Abbas عدي حسين كاظم العباس
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2017 Volume: 20 Issue: 1 Pages: 222-234
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

The 3-D numerical simulations of the thermal collectors in solar heating systems were conducted to simulate the conventional solar heating system, multipurpose solar water heater (MPSWH), and multipurpose solar air heater (MPSAH). The commercial computational fluid dynamics (CFD), AVL Fire ver. 2009.2 was used to solve and investigate the temperature distributions in the absorber plate and riser tube of both solar water and air heater during summer and winter seasons. The RNG k - turbulence model was employed for this CFD study. The present paper was to provide a good understanding of thermal performance for the solar collector at different operating conditions. The experimental setup and physical data of Venkatesh, R. and Christraj, W. [15] were employed as geometric parameters and initial boundary conditions to model and to validate the predicted numerical values. Comparing to the values of temperatures for the conventional SWH and SAH, the predicted results of the MPSWH and the MPSAH showed a good improvement on the thermal performance. These enhancements on the temperature may have been due to the new design adopted in the multipurpose solar heating systems by using riser tubes and headers to the original design of the thermal systems. Additionally, the thermal performance of solar collectors increases with increasing the mass flow rates and thermal conductivity of absorber plate. For validation aspect, the predicted results of all cases examined showed a good agreement against the measured results in terms of temperature distribution levels and thermal efficiencies.

ان المحاكاة العددية ثلاثية الابعاد للجامع الحراري في انظمة التسخين الشمسي قد نفذت لمحاكاة انظمة التسخين الشمسي التقليدي و انظمة التسخين الشمسي المائي متعدد الاغراض (MPSWH) و انظمة التسخين الشمسي الهوائي متعدد الاغراض (MPSAH).ان برنامج ديناميك الموائع الحسابية التجاري (CFD) AVL Fire ver. 2009.2 قد استخدم لحل وتفحص توزيعات درجات الحرارة في لوحة امتصاص وأنبوب الناهض في كل من MPSWH وMPSAH خلال فصل الصيف والشتاء. ان موديل الجريان الاضطرابي k - RNG قد وظف في هذه الدراسة العددية. ان الغاية من البحث الحالي هي للتزود بمعلومات جيدة لزيادة الاداء الحراري لمنظومات التسخين الشمسي في مختلف شروط العمل. قد تم استخدام البيانات العملية من المصدر ]15[ كمدخلات للبرنامج الحسابي. مقارنتا الى القيم العليا لدرجات الحرارة في منظومات التسخين المائي والهوائي التقليدية (SWH و SAH) , كانت النتائج العددية ل MPSWH و MPSAH افضل على الاداء الحاري للمنظومة. هذه التحسينات على قيم درجات الحرارة حدثت بسبب التصميم الجديد المعتمد في أنظمة التدفئة الشمسية متعددة الأغراض باستخدام أنابيب الناهض والرؤوس إلى التصميم الأصلي للأنظمة الحرارية. بالإضافة إلى ذلك، فإن الأداء الحراري لجامع الطاقة الشمسية يزداد مع زيادة معدلات التدفق والتوصيل الحراري من لوحة الامتصاص. لغرض التحقيق من النتائج العددية, أظهرت النتائج المتوقعة لجميع الحالات التي تم فحصها اتفاق جيد ضد النتائج العملية من حيث مستويات توزيع درجة الحرارة والكفاءة الحرارية.


Article
DESIGN AND IMPLEMENTATION SINGLE AXIS TRACKER MODEL BASED ON MICROCONTROLLER FOR SOLAR COLLECTOR
تصميم وتنفيذ نموذج تعقب احادي المحور يعتمد مسيطر دقيق لمجمع شمسي

Loading...
Loading...
Abstract

The present work is a design and implementation of a compact single-axes solar tracking system. The hybrid system a combination from mechanical and the electronic parts. A tracking system are used to track the sun position and let the solar collector facing the sun as long as possible. The single axis tracking system has the ability to rotate the solar collector in horizontal axis and in both clockwise and anticlockwise .The electronic system contains a microcontroller board connected to dual sensors and the output signal from the microcontroller will be input to one-axis motor. The experiments conduct for flat plate solar water collector in the first case non-tracking system and secondly case using tracking system. The experimentally results that the average obtained falling solar radiation on solar collector in the first case and the second case during the same time is (616 watt/m2, 725 watt/m2) respectively .This means an increase about 17.7 % at using tracking system and the average useful heat gain output of solar collector during the same time is (65.8 watt, 85.5 watt) respectively it mean increased about 30.4 % at using tracking system.

العمل الحالي تصميم وتنفيذ نظام تعقب مدمج احادي المحور ودراسة تجريبية للاداء الحراري لمجمع ماء شمسي مسطح . النظام هجيني مكون من اجزاء ميكانيكية والكترونية. نظام التعقب يستخدم بتعقب موقع الشمس وجعل المجمع الشمسي يواجة الشمس لأطول فترة ممكنة , يمتلك نظام التعقب احادي المحور القدرة لتدوير المجمع الشمسي بمحور افقي وبكلا الاتجاهين اتجاة عقارب الساعة والاتجاة المعاكس لدوران عقرب الساعة . النظام الالكتروني يحتوي على لوحة لمسيطر دقيق متصل بجهازاستشعار مزدوج مع اشارة خروج من المسيطر الدقيق تكون مدخلا الى محرك بمحور واحد.التجارب اجريت لمجمع ماء شمسي مستوي ,في الحالة الاولى بدون نظام تعقب والحالة الثانية بأستخدام نظام تعقب . نتائج التجارب لمعدل الاشعاع الشمسي الساقط على المجمع الشمسي في الحالة الاولى والثانية خلال نفس الفترة الزمنية هي (616, 725 واط/م2 ) بالتتابع , وهذا يعني زيادة بحدود 17.7% عند استخدام نظام تتبع , ومعدل الحرارة المكتسبة للمجمع الشمسي خلال نفس الفترة هي (65.8واط , 85.8 واط ) بالتتابع وهي تعني زيادة بحدود 30.4 % عند استخدام نظام تعقب .


Article
Experimental Study of the Performance Water Distillation Device by Using Solar Energy

Authors: T. Z. Farge --- K. F.Sultan --- A.M. Ahmed
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2017 Volume: 35 Issue: 6 Part (A) Engineering Pages: 653-659
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Evaluation and an experimental study of the performance of solar water distillation by using collector box with the aperture area of the water distillation of (1*0.6) m. The obtained results are shown that the amount of distilled water increased with increasing the solar radiation temperature. The highest solar water distillation efficiency was found equal to 11.4% for rainy and partially cloudy day between 8am to 10am for 12/4/2016. Also the second higher efficiency was found equal to 5.155 for a sunny day between 10am to 12 pm for 20/4/2016. The results indicated that the distilled water can be obtained on if even the weather condition very bad and the solar radiation very low as well as the higher amount of distilled water can be obtained at higher values of solar radiation intensity. Experimental results showed the higher ambient temperature lower the condensation, which lowering the amount of distilled water.


Article
Theoretical and Experimental Study for the Effect of Mass Flow Rate and concentration ratio of PTC Close Type Solar Collector in Kirkuk City
دراسة نظرية وعملية لتأثير كمية التدفق ونسبة التركيز على أداء مجمع شمسي من نوع القطع المكافئ الأسطواني المغلق في مدينة كركوك

Loading...
Loading...
Abstract

Theoretical and experimental study has been used to analysis close type solar collector PTC in south of Kirkuk city in Iraq 43°.53" longitude, 35°.25" width with elevation of 217 m. The mass flow rate of water and concentration ratio are (0.00083, 0.0011, 0.00138, 0.00166 Kg/sec) and (10, 14, 22) respectively. The measurements and calculations were conduct, which lasted for two season winter and summer, from 9AM to 5PM. The experimental study show that the efficiency of PTC in summer increase in winter from (5 - 7)%, the efficiency is increase with increasing of mass flow rate consequently, then the efficiency is a function of mass flow rate. The efficiency of PTC increased with decreasing of concentration ratio. The maximum value of efficiency is 20% in summer decreased to 15% in winter when the mass flow rate 0.00083 Kg/sec with concentration ratio 22 then increase to 33% in summer and 22% in winter at the same concentration ratio with mass flow rate of 0.00166 Kg/sec, also the experimental study show that the efficiency in summer higher than it in winter by about (10 - 15)% is increased with decrease concentration ratio to reach in summer to 27% and 18% in winter when the mass flow rate 0.00083 Kg/sec with concentration ratio 10 while the efficiency is 42% in summer and 29% in winter at maximum mass flow rate of 0.00166 Kg/sec, and the same concentration ratio . The theoretical study has been performed according to ASHRAE 93-1986 (RA-91) for assessment of performance of PTC solar collector. The theoretical results showed that the theoretical efficiency is 50% and increase to reach 63% with increase the mass flow rate from minimum to maximum value when the concentration ratio is constant. The reason of this error because of the necessary assumption are used in ASHRAE 93-1986 (RA-91) such as steady state conditions which are difficult established in solar energy.

أجريت دراسة نظرية وعملية لأداء مجمع شمسي من نوع القطع المكافئ الأسطواني المغلق جنوب مدينة كركوك شمال العراق عند خط طول43º.53˝ وخط عرض 35º.25˝ وأرتفاع 217m فوق مستوى سطح البحر, تم أختيار معدل تدفق كتلي للمائع المستخدم وهو الماء 0.00083, 0.0011, 0.00138, 0.00166 Kg/sec وبنسب تركيز: 10،14 ،22 على التوالي لفصلي الشتاء والصيف، تبدأ القراءات عند الساعة التاسعة صباحاً وتنتهي عند الساعة الخامسة مساءً, أثبتت النتائج أن الكفاءة العملية في فصل الصيف تفوق الكفاءة العملية في فصل الشتاء بمقدار يتراوح من (5-7)% ويبدو واضحا أنها في فصل الصيف تصل ﺇلى أعلى قيمة لها 20% وفي فصل الشتاء 15% عند أقل تدفق كتلي (0.00083 Kg/sec) ونسبة تركيز(22) لتزداد تدريجياً مع زيادة كمية التدفق الكتلي لتصل ﺇلى أعلى قيمة لها 33% في فصل الصيف و 22% في فصل الشتاء عند تدفق كتلي (0.00166 Kg/sec) لنفس نسبة التركيز أعلاه، كما أثبتت النتائج أن الكفاءة العملية في فصل الصيف تفوق الكفاءة العملية لفصل الشتاء بمقدار يتراوح من(10- 15)% لتصل في فصل الصيف ﺇلى أعلى قيمة لها 27% وفي فصل الشتاء 18% عند أقل تدفق ونسبة تركيز(10) وتزداد تدريجياً مع زيادة كمية التدفق الكتلي لتصل ﺇلى أعلى قيمة لها 42% في فصل الصيف 29% في فصل الشتاء عند نسبة التركيز (10). أجريت الدراسة النظرية وفق معيار أشري ASHRAE 93-1986 (RA-91) لتقييم أداء اللاقط الشمسي, أثبتت النتائج النظرية أن الكفاءة النظرية تبدأ بـ 50% وتزداد نسبياً مع زيادة التدفق الكتلي لتصل ﺇلى 63% عند ثبوت نسبة التركيز, والفرق بين الحل النظري والعملي يأتي من عدم تطبيق كافة فرضيات نموذج أشري وذلك لصعوبة تطبيق شروط حالة الأستقرار.


Article
Energy Analysis of Solar Collector With perforated Absorber Plate
تحليل الطاقة لمجمع شمسي ذو صفيحة امتصاص مثقبة

Authors: Hana Abdulhussien Sahi هناء عبد الحسين ساهي --- Ammar Ali Farhan عمار علي فرحان
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2017 Volume: 23 Issue: 9 Pages: 89-102
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The thermal performance of three solar collectors with 3, 6 mm holes and without perforation absorber plate was experimentally assessed. The experimental tests were implemented in Baghdad during January and February 2017. Five values of airflow rates range between 0.01 – 0.1 m3/s were used through the test with a constant airflow rate during the test day. The variation of the following parameters was recorded every 15 minutes air temperature difference, useful energy, absorber plate temperature, and collector efficiency. The experimental data reported that the number of absorber plate perforations with a small diameters is more efficient than increasing the hole diameters of the absorber plate with decreasing the perforation numbers. The maximum air temperature difference throughout the solar collector with 3, 6 mm perforations and without perforations were 17, 15, and 12 oC, respectively. Also, it can be conclude that the energy gained from the solar collector with 3 mm perforation absorber plate is 28.2 % higher than the energy gained from solar collector without holes per day for 0.1 m3/s airflow rate. The maximum values of the thermal performance curves were 67 %, 64 %, and 56 % for the solar collector with 3, 6 mm, and without perforations, respectively.

تم تقييم الأداء الحراري عملياً لثلاثة مجمعات شمسية ذات لوح امتصاص تحتوي على ثقوب 3 و 6 ملم وبدون ثقوب. اجريت الاختبارات التجريبية في بغداد خلال شهري كانون الثاني وشباط لعام 2017. تم استخدام خمسة قيم لمعدلات تدفق الهواء تتراوح بين 0.01 - 0.1 م 3 ثانية خلال التجارب مع معدل تدفق هواء ثابت خلال الاختبار الواحد. تم تسجيل بيانات العناصر الآتية كل 15 دقيقة: الفرق في درجة حرارة الهواء، الطاقة المفيدة، درجة حرارة لوح الامتصاص، وكفاءة المجمع. اثبتت البيانات العملية أن زيادة عدد ثقوب لوح الامتصاص مع قطر صغير هو أحسن كفاءة من قطر كبير وعدد قليل من الثقوب في لوح الامتصاص. أقصى فرق في درجة حرارة الهواء خلال المجمع الشمسي ذو لوح امتصاص يحتوي على ثقوب 3 و 6 ملم وبدون ثقوب كانت 17، 15، و 12 درجة مئوية، على التوالي. أيضا، يمكن استنتاج أن الطاقة المكتسبة من المجمع الشمسي ذو لوح امتصاص يحتوي على ثقوب 3 ملم هي أكثر من الطاقة المكتسبة من المجمع الشمسي ذو لوح امتصاص بدون ثقوب بمقدار 28.2 ٪ في اليوم لمعدل تدفق هواء بمقدار 0.1 م 3 ثانية. كانت القيم القصوى لمنحنيات الأداء الحراري هي %67، %64، و % 56 لمجمع الشمسي ذو لوح امتصاص يحتوي على ثقوب 3 و 6 ملم وبدون ثقوب ، على التوالي.


Article
The Effect of Cooling Water Mass Flow Rate Variations on the Heat Pipe Solar Collector Performance.
تأثير تغيرات معدل تدفق ماء التبريد على كفاءة المجمع الشمسي الذي يعمل بمبدأ الانبوب الحراري

Authors: Abdulsalam D. M.Hassan عبد السلام داود --- Rwaa Alaa Hussein رواء علاء حسن
Journal: Wasit Journal of Engineering Sciences مجلة واسط للعلوم الهندسية ISSN: 23056932 Year: 2017 Volume: 5 Issue: 2 Pages: 31-41
Publisher: Wassit University جامعة واسط

Loading...
Loading...
Abstract

The thermal performance of FPHPSC has been studied experimentally and theoretically. The collector consists of copper absorber plate, single glass cover, glass wool insulation and aluminum case. Ten wickless heat pipes of 12.7 mm inner diameter. The experimental studies of collector performance have been performed on four different CWMFR (0.03, 0.04, 0.05 and 0.06) kg/s. The relation between the amount of useful heat, instantaneous collector efficiency and solar intensity is discussed. The collector are tested under the climate condition of Kut city (32.6 latitude and 45.7longitude). It is investigated that the increasing of CWMFR increase the efficiency of the collector. The percentage increase in the efficiency of the solar collector is in order of (13%), when the cooling water mas flow rate changes from 0.03 kg/sec to 0.06 kg/sec at (45o) collector tilt angle. A computer program based on VISUAL BASIC language (version 6) used for the theoretical analysis. The experimental results are in agreement reasonably with the theoretical predictions.

اجريت دراسة نظرية وتجريبيةللأداءالحراريلمجمع الطاقة الشمسية المسطح الذي يعمل بمبدأ الانبوب الحراري .ويتكونالمجمع من لوحةامتصاص منالنحاس ,غطاءزجاجيواحدبسمك 6مم,عازل من الصوف الزجاجي,صندوق من الألومنيوم .عشرةأنابيبحرارية بقطر داخلي12,7مم.وقدأجريتالدراساتالتجريبية علىأداءالمجمعبأستخدامأربعةمعدلاتتدفقمختلفةلمياهالتبريد (0.03،0.04،0.05و0.06)كجم /ثانية،وزاوية ميل المجمع(45درجة). تمت دراسة العلاقة بينكفاءة المجمع اللحظية , شدة الاشعاع الشمسي وكمية الحرارة المكتسبة .وتماختبار المجمعتحتحالةالمناخلمدينةالكوت(32،6خط عرض45،7خطالطول .)وقد أستنتجأنزيادةمعدلتدفقكتلة التبريدالمائيةتزيدمنكفاءةالمجمعحيث بلغت نسبة الزيادة في كفائة المجمع الشمسي الكلية عند تغيير معدل التدفق الكتلي من 0.03كجم/ ثانية الى 0.06كجم/ثانية بحدود 13%عند زاوية ميل المجمع تساوي 45درجة. تم عمل برنامج يعتمد على لغة (VISUAL BASIC)الاصدار السادس للتحليل النظري وتتفقالنتائجالتجريبيةبشكلمعقولمعالتوقعات النظرية


Article
AN ASSESSMENT THE EFFICIENCY FOR A PARABOLIC TROUGH SOLAR COLLECTOR WITH DIFFERENT HORIZONTAL AXIS BY USING TRACKING SYSTEM
الكفائة لمجمع شمسي ذي قطع مكافئ باختلاف الاحداثي الأفقي وباستخدم معقب شمسي

Author: Ali A. F. Al- Hamadani
Journal: DIYALA JOURNAL OF ENGINEERING SCIENCES مجلة ديالى للعلوم الهندسية ISSN: 19998716/26166909 Year: 2017 Volume: 10 Issue: 1 Pages: 48-57
Publisher: Diyala University جامعة ديالى

Loading...
Loading...
Abstract

The solar energy in Iraq is available, but till now a little application for using it. The parabolic trough solar collector (PTSC) technology, which considers being one of the low-cost and most operative technologies for solar power plant. The performance of a PTSC with solar tracking system has been experimentally investigated under Kut city, Iraqi climate conditions. The experimental work focused on changing the horizontal axis and mass flow rate of water. It has been started with 0o, 30o, 60o receptively. The zero angle represents an east direction, then rotate toward the south. The instantaneous efficiency was employed to evaluate the thermal performance of the PTSC. The equation had been solved using equation engineering solver (EES). The results showed that Kut city holds a good potential for such energy generation technology with an average efficiency of 38.8% and instantaneous efficiency that can reach as high as 70%. This study is highly encouraging the Iraq government to invest in the PTSC technology in Iraq to meet the increasing demand on electric power. The best efficiency is zero angle which represents the east direction. The efficiency, enhanced with the mass flow rate till certain value. The heat transfer coefficient for zero angle was significant compare with other angles. The result was validated with fixed parabolic trough and a good agreement. The performance improved with increase the mass flow rate till 30 kg/hr after that no any effect of it.

الطاقة الشمسية متوفرة في العراق لكن تطبيقاتهاقليلة. البحث يتناول دراسة عملية لمجمع شمسي ذي قطع مكفئ مع منظومة تعقب. البحث تم في الظروف الجوية لمدينة الكوت-العراق. الكفائة الحرارية والانية تم توضيفها لمعرفة الاداء الحراري لجهاز. الاحداثي الافقي تم تغييره للجهاز وللزوايا 0،30،60 حيث ان الزاوية ضفر تمثل الشرق ومن ثم التدوير باتجه الجنوب. النتائج بينت ان مدينة الكوت جيدة لتوليد الطاقة الكهربائية وان كفائة الجهاز 38.8% والكفائة الانية 70%. النتائج مشجعة للتطبيقات الشمسية في هذه المنطقة لسد النقص في الطلب على الطاقة. النتائج العملية وضحت ان افضل كفائة عند الزاوية هي الصفر. التغير في درجات الحرارة بين دخول الماء وخروجه اعلى عند الزاوية صفر. المجمع الشمسي تم مقارنته مع مجمع شمسي ثابت وكانت النتائج جيدة.

Keywords

The solar energy in Iraq is available --- but till now a little application for using it. The parabolic trough solar collector --- PTSC technology --- which considers being one of the low-cost and most operative technologies for solar power plant. The performance of a PTSC with solar tracking system has been experimentally investigated under Kut city --- Iraqi climate conditions. The experimental work focused on changing the horizontal axis and mass flow rate of water. It has been started with 0o --- 30o --- 60o receptively. The zero angle represents an east direction --- then rotate toward the south. The instantaneous efficiency was employed to evaluate the thermal performance of the PTSC. The equation had been solved using equation engineering solver --- EES. The results showed that Kut city holds a good potential for such energy generation technology with an average efficiency of 38.8% and instantaneous efficiency that can reach as high as 70%. This study is highly encouraging the Iraq government to invest in the PTSC technology in Iraq to meet the increasing demand on electric power. The best efficiency is zero angle which represents the east direction. The efficiency --- enhanced with the mass flow rate till certain value. The heat transfer coefficient for zero angle was significant compare with other angles. The result was validated with fixed parabolic trough and a good agreement. The performance improved with increase the mass flow rate till 30 kg/hr after that no any effect of it. --- الشمسي،المجمع الشمسي،المعادلات الهندسية، المعقب الشمسي

Listing 1 - 7 of 7
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (7)


Language

English (6)

Arabic (1)


Year
From To Submit

2017 (7)