research centers


Search results: Found 6

Listing 1 - 6 of 6
Sort by

Article
Investigation of salt contamination effects on the performance characteristics of the evacuated tubes solar water heater

Author: Mustafa Ahmed Abdulhussain مصطفى احمد عبد الحسين
Journal: KUFA JOURNAL OF ENGINEERING مجلة الكوفة الهندسية ISSN: 25230018 Year: 2013 Volume: 4 Issue: 2 Pages: 15-28
Publisher: University of Kufa جامعة الكوفة

Loading...
Loading...
Abstract

The influence of salt layer contamination of thickness below (2 mm) on solar evacuated tubes water heater performance parameters was investigated experimentally in several operating weather conditions on October and November 2011 at Baghdad location taking into consideration the effect of ambient conditions and collector inclination angle. It was concluded that the salt thickness have a minor effect on the collector efficiency, water circulation in the tubes and the heat loss coefficient from the storage tank. While on the other hand, the collector angle and the ambient have a greater effect on the above-mentioned parameters.

تم دراسة تأثير تكون ترسبات ملحية ذات سمك لا يتجاوز الملمترين على خصائص اداء السخان الشمسي ذو الانابيب المفرغة من العواء في شهري تشرين الاول والثاني ولظروف مناخية متغيرة لمدينة بغداد، تم الاخذ بنظر الاعتبار تغير درجة حرارة الهواء الخارجي و زاوية ميلان المجمع الشمسي على كل من كفاءة التسخين، معدل تدفق الماء المدور في الأنابيب وكذلك مقدار فقدان الحرارة من خزان السخان. وجد بان الترسبات الملحية ذات تأثير قليل نسبيا اذا ما قورن بتأثير العوامل الاخرى كزاوية ميلان الانابيب و الظروف الجوية المحيطة


Article
Experimental Investigation of Individual Evacuated Tube Heat Pipe Solar Water Heating Systems

Authors: Hassan N. S. Al-Joboory --- Khalid A. Joudi
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2012 Volume: 18 Issue: 2 Pages: 203-222
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The work involves outdoor experimental testing of ten individual evacuated tube heat pipe solar water heating systems with heat pipes of three diameter groups of 16, 22 and 28.5 mm. The first and third groups had evaporator lengths of 1150, 1300 and 1550 mm. The second group had an additional length of 1800 mm. all heat pipes were of fixed condenser length of 200 mm. Ethanol at 50% fill charge ratio of the evaporator volume was used as the heat pipes working fluid. Each heat pipe condenser section was inserted in a storage tank and the evaporator section inserted into an evacuated glass tube of the Owens- Illinois type. The combined heat pipe and evacuated glass tube form an active solar collector of a unique design. The resulting ten solar water heating systems were tested outdoors under the meteorological conditions of Baghdad, Iraq. Experiments were carried out with no load, intermittent and continuous load conditions. Some tests, at no load, were carried out with and without reflectors. The overall system efficiency was found to improve with load conditions by a maximum of 55%. The system employing an 1800 mm evaporator length and 22 mm heat pipe (HP7) showed the best performance by higher water temperatures, overall useful energy gain and efficiency at various load conditions. System performance was predicted theoretically using electrical analogy derived from an energy balance. An agreement of within 14% was obtained between theoretical and experimental values.

يتضمن البحث فحصا تجريبيا بالخارج لعشر منظومات تسخين مياه بالطاقة الشمسيه ذات الأنبوب الحراري في الأنبوب المفرغ تستخدم أنابيب حرارية بثلاث أقطار هي 16 و22 و28.5 ملم. تكونت مجموعتي الأنابيب ذات القطرين الأول والثالث من أنابيب بأطوال مبخر 1150 و1300 و 1550 ملم بينما شملت المجموعة الثانية طولا اضافيا هو 1800 ملم. كانت جميع الأنابيب بطول مكثف ثابت يبلغ 200 ملم. شحنت جميع الأنابيب الحراريه بالايثانول كمائع شغل بنسبة شحن بلغت 50% من حجم المبخر. تم إدخال المكثف لكل أنبوب حراري في خزان ماء وادخل المبخر في أنبوب زجاجي مفرغ من نوع أوينز- ألينويز وأصبحت الوظيفة المركبة الناتجة من ذلك تكون لاقط شمسي فعال ذو تصميم فريد. كانت المنظومات الناتجة عشرة منظومات فردية ذات أنبوب حراري في الأنبوب المفرغ لتسخين الماء بالطاقة الشمسية والتي تم فحصها تجريبيا في الظروف الجوية لمدينة بغداد. أجريت التجارب على هذه المنظومات بدون حمل وبحمل متقطع وحمل مستمر. كما أجريت بعض التجارب بدون حمل مع سطح عاكس وبدونه. وقد تحصل أفضل أداء من المنظومة ذات الأنبوب الحراري HP7 بطول مبخر 1800 ملم وقطر 22 ملم من بين المنظومات العشر والذي تمثل بدرجات حرارة ماء ساخن أعلى وتخزين طاقة حرارية كلية وكفاءة أعلى مع جميع أشكال التحميل. تبين من خلال البحث أن الكفاءة الكلية للمنظومات الشمسية تحسنت مع التحميل بمقدار أقصاه 55%. تم القيام بتحليل نظري للمنظومات الشمسية باستخدام منظومة مقاومات كهربائية مناظرة متأتية من الاتزان الحراري للمنظومة الشمسية وعند مقارنة الأداء العملي مع هذه الاستنتاجات النظرية حصل توافق جيد بحدود 14% بين القيم النظرية والقيم العملية.


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
Evaluation of Convective Heat Transfer and Natural Circulation in an Evacuated Tube Solar Collector
تقييم أنتقال الحرارة بالحمل الطبيعي و معدل التدفق لمجمع شمسي ذو أنابيب مفرغة

Authors: Saad M. Saleh Al-Mashat سعد محسن صالح المشاط --- Abbas Ahmed Hasan عباس احمد حسن
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2013 Volume: 19 Issue: 5 Pages: 613-628
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The evacuated tube solar collector ETC is studied intensively and extensively by experimental and theoretical works, in order to investigate its performance and enhancement of heat transfer, for Baghdad climate from April 2011 till the end of March 2012. Experimental work is carried out on a well instrumented collector consists of 16 evacuated tubes of aspect ratio 38.6 and thermally insulated tank of volume 112L. The relation between convective heat transfer and natural circulation inside the tube is estimated, collector efficiency, effect of tube tilt angles, incidence angle modifier, The solar heating system is investigated under different loads pattern (i.e closed and open flow) to evaluate the heat loss coefficient from tank and tubes, test the collector with various aspect ratios (32.9 and 27.2). The enhancement in collector performance is studied by using two reflectors (Flat Plate and Curved Plate) and nanofluid (Water-AL2O3).Theoretical work is run by software (Fluent 6.3), to compute the velocity and temperature profiles within the tube, for different tube diameters, effect of tube junction angle and stagnant region in the bottom of the evacuated tube. The experimental results shows that the heat loss coefficient for tube is W/m2.K and for tank is W/m2.K, the maximum collector temperature is 79°C in winter and 99°C in summer, while that belong to nanofluid collector is 99°C in winter. The best tilted angle (optimum) of evacuated tube is 41° annually. The collector efficiency increased when using nanofluid of (1, 0.6, 0.3)% volume fraction as(28.4, 6.8, 0.6)% respectively. The efficiency decreases as (33, 62)% when decreasing tube aspect ratio from 38.6% to 32.9% and 27.2% respectively. An increase of (16.9 and 7.08)% in collector efficiency is obtained when using curved and flat plate reflectors respectively. From simulation the best junction angle of the tank is 22.5˚. The stagnant region is influenced with changing heat flux, tilted angle and aspect ratio.

في هذا البحث تم دراسة المجمع الشمسي ذو الأنابيب المفرغة بشكل مكثف وموسع عمليا ونظريا, الغرض منها هو دراسة الأداء الحراري للأنبوب المفرغ و تحسين انتقال الحرارة ضمن مدينة بغداد من شهر نيسان ٢٠١١ الى شهر آذار ٢٠١٢. الجانب العملي تم على مجمع شمسي يحوي ١٦ انبوب مفرغ بنسبة الطول الى القطر ٣٨٫٦ وبخزان ماء معزول حراريا بحجم ١١٢ لتر, تم حساب العلاقة بين انتقال الحرارة ومعدل الجريان داخل الأنبوب, والكفاءة الحرارية, وتأثير زاوية الميلان للأنبوب, وتم حساب مصحح زاوية الأشعاع الشمسي (IAM), وكذلك تم فحص المجمع الشمسي لعدة احمال(على سبيل المثال جريان مغلق ومفتوح), وتم تقييم معامل الفقد الحراري للخزان و للأنبوب, و فحص المجمع الشمسي لنسب اطوال الى اقطار (٣٢٫٩ و ٢٧٫٢) عمليا, وجانب التحسين الحراري تم بأستخدام نوعان من العاكسات الصفيحية (عاكس صفيحي مستوى وعاكس صفيحي منحني) وكذلك تم توضيف سائل النانو (ماء+اوكسيد الألمنيوم). الجانب النظري تم بأستخدام حزمة برامج (Fluent 3.6) لايجاد توزيع السرع ودرجات الحرارة ضمن الأنبوب لحالات مختلف الأقطار, ومعرفة مدى تأثير زاوية ارتباط الأنبوب في الخزان وتأثير المنطقة الخاملة في الأنبوب.النتائج العملية بينت ان معدل معامل الفقد الحراري للأنبوب W/m2.K٠٫٧٤٢ وللخزان W/m2.K ١٫١٥٣ وان اقصى درجة حرارة للمجمع في فصل الشتاء ٧٩ درجة مئوية وخلال فصل الصيف ٩٩ درجة مئوية, بينما في حالة استخدام مائع النانو وصلت الى ٩٩ درجة مئوية خلال فصل الشتاء, افضل زاوية ميلان للأنبوب تقديريا هي ٤١˚ سنويا, وتزداد كفائة المجمع الشمسي بنسبة (٢٨٫٤. ٦٫٨. ٠٫٦)٪ بأستخدام مائع النانو بنسبة حجمية لأوكسيد الألمنيوم في الماء(٠٫٣. ٠٫٦. ١)٪ , وتقل كفائة الأنبوب بنسبة (٦٢ . ٣٣)٪ عندما تقل نسبة الطول الى الحجم من ٣٨٫٦٪ الى ٣٢٫٩٪ و ٢٧٫٢٪ بشكل متسلسل, وكذلك زيادة في الكفائة بمقدار (١٦٫٩ . ٧٫٠٧)٪ عند استخدام عاكس صفيحي منحني وعاكس صفيحي مستوى. ومن اهم نتائج النظري هي افضل زاوية ارتباط للأنبوب مع الخزان هي زاوية ٢٢٫٥˚, وبيت النتائج النظرية ايضا ان المنطقة الخاملة التي تتأثر بشكل ملحوض مع تغير الأشعاع الحراري و زاوية الميلان و نسبة طول الأنبوب الى القطر.


Article
The effect of changing the evacuated tube tilt angle and the fluid of the solar collector on the performance of a hybrid solar air conditioning system
تأثير تغيير زاوية ميل الأنابيب المفرغة والمائع لمجمع شمسي في أداء منظومة التبريد الهجينة العاملة بالطاقة الشمسية

Authors: Salah S. Abd صلاح صبحي عبد --- Ali R. Sarhan علي رحيم سرحان --- Amer A. Salman عامر عبد الله سلمان --- Hassan I. Mohammad حسن عيسى محمد
Journal: Baghdad Science Journal مجلة بغداد للعلوم ISSN: 20788665 24117986 Year: 2015 Volume: 12 Issue: 2 Pages: 288-292
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In the hybrid coolingsolar systems , a solar collectoris used to convertsolar energy intoheat sourcein order to super heat therefrigerant leave thecompressor,andthisprocess helpsin the transformation ofrefrigerant state from gaseous statetothe liquid statein upper two-thirdsof thecondenserinstead of the lower two-thirdssuchas in thetraditional air-conditioning systems and this willreduce theenergyneeded torun the process ofcooling.In this research two hybrid air-conditioning system with an evacuated tube solar collector were used, therefrigerant was R22 and the capacity was 2 tons each.The tilt angle of the evacuated tube solar collector was changed and the solar collector fluid was replaced into oil instead of water.A comparison wasin the amount ofcurrentconsumptionof the two systems at the same operating conditions.The currentconsumptionof the hybrid coolingsystemwith the changed tilt angle and replaced fluid wasless thantheunchanged oneby(38% - 58%), meaning that there was a current consumption saving as a result of tubes tilt angle and solar collector fluid changing.

في منظومات التبريد ألهجينة العاملة بالطاقة الشمسية يستعمل مجمع شمسي لتحويل الطاقة الشمسية إلى مصدر حرارة لتحميص مائع التبريد الخارج من الضاغط وهذه العملية تساعد على تحول مائع التبريد من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة في الثلثين العلويين من المكثف بدلا من الثلثين السفليين من المكثف كما في منظومات التبريد التقليدية وهذا بدوره يقلل من الطاقة الضرورية لقيادة عملية التبريــد ،في هذا البحث تم استعمال منظومتي تبريد هجينه تستعمل مجمعا̋ شمسيا̋ نوع المفرغ الأنابيب بسعة 2 طن ولمائع التبريد نوع R22وتم إجراء تحوير على زاوية ميل الأنابيب المفرغة واستبدال مائع الخزان الحراري من الماءالى الزيت وتم اجراء مقارنة في كمية التيار المستهلك للمنظومتين وللظروف نفسها لكلتا المنظومتين وكان التيار المستهلك من قبل المنــــــــظومة الهجينة المحورة اقل من المنظومة من دون تحوير بنسبة ( (58% - 38%مما يعني ان هناك توفيرا̋ في استهلاك التيار نتيجة تحوير زاوية ميل الأنابيب واستبدال مائع الخزان للمجمع الشمسي.


Article
Design and Fabrication of evacuated tube solar thermal collector for domestic hot water
تصميم وتصنيع مجمع الطاقة الشمسية الحرارية ذات الأنابيب المفرغة لتسخين الماء في المنازل

Author: Dr. Alaa H. Shneishil علاء حسن شنيشل
Journal: Journal of College of Education مجلة كلية التربية ISSN: 18120380 Year: 2016 Issue: 3 Pages: 287-302
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

The objective of this research is to design and fabricate solar water heating system by Investment defective materials in Iraq for domestic sector applications in order to encourage national industry. Defective neon light tube with length 120 Cm and diameter 3 Cm has been used as an outer pipe. Copper pipe with length 125 Cm and diameter 1 Cm is placed inside the glass tube and close the space between them by circular shell that is used as an inner absorber material after painting it by black non brightness coating. The space between the outer glass tube and the inner copper pipe is evacuated by using small compressor. The evacuated tubes are connected from the upper side with insulated storage tank and from lower side with circulation pump. The evacuated tubes are placed in the focal line of reflective surfaces. The efficiency of the fabricated solar collector has been measured and compared with uninsulated storage tank which put in the same conditions. These measurements are done with and without reflective surfaces. The results indicated that the temperature of water in the evacuated tube with reflective surfaces reach to 59.5 °C while in the evacuated tube without reflective surfaces reaches to 44.3 °C. The temperature of water in the evacuated tube without circulation pump reach to maximum value which about 85.3 oC. This value is greater than that of the case with circulation pump.

الهدف من هذا البحث هو تصميم وتصنيع نظام الطاقة الشمسية لتسخين المياه باستثمار المواد التالفة في العراق لتطبيقات القطاع المحلي من أجل تشجيع الصناعة الوطنية. وقد استخدم أنبوب ضوء نيون تالف بطول 120 سم وقطر 3 سم كأنبوب الخارجي. وتم وضع أنابيب النحاس بطول 125 سم وقطرها 1 سم داخل الأنبوب الزجاجي وإغلاق المسافة التي تفصل بينهما بواسطة حلقة دائرية والتي يتم استخدامه كمادة امتصاص داخلية بعد طلاءه بمادة سوداء غير عاكسة. تم تفريغ المنطقة بين أنبوب الزجاج الخارجي وأنبوب النحاس الداخلي باستخدام ضاغط صغير . تم توصيل الأنابيب المفرغة من الجانب العلوي مع خزان معزول ومن الجانب السفلي مع مضخة التدوير. وضعت الأنابيب المفرغة في الخط البؤري للسطوح العاكسة. وقد تم قياس كفاءة مجمع الطاقة الشمسية المصنع ومقارنته مع خزان غير معزول موضوع في نفس الظروف. وتم هذا القياس مع وبدون السطوح العاكسة. أشارت النتائج إلى أن درجة حرارة المياه في الأنابيب المفرغة مع السطوح العاكسة تصل إلى °C 59.5 بينما الانبوب بدون السطوح العاكسة تصل إلى °C 44.3. درجة حرارة المياه في الأنابيب المفرغة بدون مضخة التدوير تصل إلى القيمة القصوى حوالي °C 85.3. هذه القيمة أكبر من حالة وجود مضخة التدوير.

Listing 1 - 6 of 6
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (6)


Language

English (5)

Arabic (1)


Year
From To Submit

2016 (1)

2015 (2)

2013 (2)

2012 (1)