research centers


Search results: Found 4

Listing 1 - 4 of 4
Sort by

Article
Parabolic Trough Solar Collector – Design, Construction and Testing
تصميم وتركيب واختبار مركز شمسي حوضي ذو قطع مكافىء

Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents the design, construction and investigates an experimental study of a parabolic Trough Solar Collector (PTSC). It is constructed of multi – piece glass mirror to form the parabolic reflector (1.8 m  2.8 m) its form were checked with help of a laser and carbon steel rectangular as receiver. Sun tracker has been developed (using two – axis) to track solar PTSC according to the direction of beam propagation of solar radiation. Using synthetic oil as a heat transfer its capability to heat transfer and load high temperature (400 oc). The storage tank is fabricated with stainless steel of size 50 L. The experimental tests have been carried out in Baghdad climatic conditions (33.3o N, 44.4o E) during selective days of the months October and November. The performance of PTSC is evaluated using outdoor experimental measurements including the useful heat gain, the thermal instantaneous efficiency and the energy gained by the storage tank oil. The storage tank oil temperature is increased from 30oc at 9:30h to 136oc at 13:30h without draw – off oil. The experimental result shows the average thermal efficiency was 42% which is fairly acceptable assessment results of a PTSC locally.

هذا البحث يمثل دراسة عملية لمركز شمسي اسطواني ذو قطع مكافئ وجهاز التوجيه الشمسي تم تصميمهم وتصنيعهم باستخدام التقنيات العراقية والمواد المتاحة محليا. وقد صنع مركز شمسي بمساحة كلية بلغت 5.4 m2 وقد تم ترتيب قطع المرايا بعرض 5cm على السطح الداخلي للمركز حيث استخدمت كسطح عاكس للاشعة . صنع الجزء المستلم من معدن الفولاذ الكاربوني كسطح امتصاص واستخدم زيت المكائن الصناعي كوسط ناقل للحرارة لما يمتاز به من قابلية على نقل الحرارة وتحمله لدرجات حرارة عالية. زودت المنظومة بخزان ووضع داخل الخزان زيت ذو سعة 50 L لخزن الطاقة الحرارية , جهاز التوجيه الشمسي من العناصر الكهربائية والالكترونية بمحورين في اقتفاء الاشعاع الشمسي المباشر. التجارب العملية تم انجازها تحت الظروف المناخية لمدينة بغداد خلال شهري تشرين الاول والثاني , خلال هذه التجارب بلغت اقصى درجة حرارة خروج الزيت من المستلم 150oC اما درجة حرارة الزيت داخل الخزان زادت من 30oC الى 136oC خلال اربع ساعات تشغيل. اظهرت النتائج العملية ان معدل كفاءة المنظومة كانت 42% وهي مقبولة باعتبار ان هذه المحاولة الاولى لتصنيع مثل هذا المجمع محليا.


Article
SIMULATION SOLAR ELECTRICAL GENERATION POWER PLANT BY USING PARABOLIC TROUGH IN BASRA CITY
محاكاةُ محطة توليد الطاقة الكهربائية باستخدام المجمعات الشمسية ذات القطع المكافئ الوعائي في مدينةِ البصرة

Loading...
Loading...
Abstract

ABSTRACT A simulation for a solar thermal electric generating system with parabolic trough collectors in Basra city is presented. This system consists of three parts: solar collector fields to heating the working fluid, a storage system to store the thermal energy, and power conversion system to convert the thermal energy to electrical. The simulation is presented for all parts. The energy conversion of solar radiation into thermal power along the absorber tube of the parabolic collector is studied. The coupling between the collector and the thermodynamic cycle is made up by heat exchangers, yielding the characteristic temperatures of the cycle. The conventional Rankine cycle is used as the thermodynamic cycle, whereby the electric power is calculated. All calculations are performed according to Basra climate’s conditions for 21st of each month in 2007.Engineering Equation solver (EES) software is used in this simulation. Good agreements are obtained when comparing the results of the collector outlet temperatures and gross power of the current model with experimental data belonging to the Solar Electric Generating Systems (SEGS) installed in the Mojave Desert in southern California, whose solar field is composed by parabolic trough collectors. The analytical model developed combines precision and flexibility, making it an attractive tool for simulation and design of solar power stations in Basra city.

الخلاصةيقدّمُ هذا البحث محاكاة لمنظومة توليد طاقة كهربائيةِ حراريِة شمسيِة تستخدم المجمعات الشمسية ذات القطعّ المكافئ الوعائي (parabolic trough) في مدينةِ البصرة. تَشْملُ هذه المنظومةِ ثلاثة أجزاءِ: المجمعِ الشمسي المستخدم لتَسْخين المائع الناقل للحرارةَ و منظومة لخزنِ الطاقةَ الحراريةَ ومنظومة تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائيةِ، تم عَمل المحاكاة لهذه الأجزاء الثلاثة. وقد تمت دراسة تحويلَ طاقةَ الإشعاعِ الشمسيِ إلى الطاقة الحراريةِ على طول الأنبوب الماصَ للمجمعِ الشمسي ذي القطع المكافئ الوعائي. إنّ الربط بين المجمعِ الشمسي والدورة الثرموديناميكية للمحطة (thermodynamic cycle) تم بواسطة المبادّلات الحراريةِ، للحصول على درجاتَ الحرارة المناسبة لعمل الدورةِ. وقد فَرض أن منظومة تحويل الطاقة مكونة من محطة بخارية كهربائية تعمل بدورة رانكن التقليدية (conventional Rankine cycle)، حيث تم حساب الطاقة الكهربائية لهذه المحطة. لعمل المحاكاة لهذه المحطة أُختيرَ يوم (21) من كل شهر لعام 2007 وافترض انه يوم صحو وخالي من الغيوم. كما تم تصميم وتحليل هذه المحطة وفقا لظروف مناخ مدينة البصرة. لعمل المحاكاة استعملت برمجيات Engineering Equation Solver (EES) . أوضحت المقارنة بين نَتائِجَ النموذجِ الحالي مع النَتائِجَ التجريبيةِ التي تَعُودُ إلى أنظمةِ توليد الطاقة الكهربائيةِ الشمسيةِ الموجودة في صحراءِ موييف في جنوب كاليفورنيا، التي يتكون حقلها الشمسي مِن مجمعات شمسية ذات القطعّ المكافىءِ الوعائي، توافقا كبيرا. أن الدقّةِ والمرونةِ للنتائج ِ التحليليةِ النموذجيةِ المتطورةِ التي تم الحصول عليها، تجعلها أداة جذّابة للمحاكاةِ وتشجع على تصميمِ محطاتِ الطاقة الكهربائية الشمسيةِ في مدينةِ البصرة.


Article
THERMAL PERFORMANCE OF PARABOLIC TROUGH SOLAR COLLECTOR
ألاداء الحراري لمجمع شمسي نوع قطع مكافئ خطي

Loading...
Loading...
Abstract

This work presents design, instrumented and test of a parabolic trough solar collector under Baghdad climate conditions (of latitude 33.33o N, of longitude 44.4o E). The parabolic trough solar collector consists of: a mirror matrix or tapes which work as reflective surface of (2m *1m), absorber copper tube (receiver), two axis tracking system. Water is used as a heat transfer medium. The setup is tested within clear days from June, to September 2017. The collector heat gain, efficacy and temperature of absorber were presented for absorber five different circulating mass flow rates of (0.15, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5) 1pm. The results show that the maximum thermal efficiency of the parabolic trough solar collector is 80.26%. The maximum outlet temperature of the absorber tube reaches 81 oC at the noon when water flows at (0.15) 1pm. The maximum obtained heat gain is (1619W) for (0.5) 1pm flow rate of water.

هذا العمل تمثل بتصميم وتجهيز المنظومة باجهزة القياس والفحص لمجمع شمسي نوع قطع مكافئ (مركز) في ظل الظروف المناخية لبغداد العراق (خط عرض 33,3شمالا وخط طول 44,2o شرقا). يتكون المجمع الشمسي من مصفوفات او الاشرطة من المرايا التي تعمل كسطح عاكس (1 م * 2 م), انبوب سطح المستلم النحاسي ومنظومة تعقب ثنائية المحاور. استخدم الماء كوسيط لنقل الحرارة. تم اجراء التجارب في ايام مشمسة من شهر حزيران الى شهر ايلول 2017. تم عرض الحرارة المتجمعة المستفاة , كفاءة المجمع الشمسي, درجة حرارة انبوب السطح الماص لخمس قيم من معدل تدوير الماء والتي كانت (0,15- 0,2- 0,3- 0,4- 0,5) لتر/دقيقة. اظهرت النتائج المستحصلة من التجارب العملية ان اقصى كفاءة للمجمع الشمسي هي 80,26%. اقصى درجة حرارة خروج للمائع من انبوب الماص 81 درجة مئوية في منتصف الظهيرة عندما كان معدل تدويرالماء 0,15 لتر/دقيقة. اقصى حرارة متجمعة مستفادة تم الحصول عليها هي (1619 واط) نما كان معل تدوير الماء 0,5 لتر/دقيقة.


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 - 4 of 4
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (4)


Language

English (4)


Year
From To Submit

2018 (1)

2017 (1)

2014 (1)

2011 (1)