Abstract | Keywords | Fulltext | Export | TOC

The present work deals with experimental study of an evacuated-tube (all-in-glass) solar collector. The collector consists of 5 evacuated tubes filled with ordinary engine oil. An additional stainless steel pipe is integrated with the tubes to carry the working fluid (water). The steel pipe (through-flow pipe) is bent 5 times to form 5 U-shape turns. Each U-turn is immersed in a single evacuated tube. Oil acts as the heat transfer medium between tube inner surface and the stainless steel pipe outer surface. Experiments are carried out for several values of water mass flow rate and under various meteorological conditions (irradiance, ambient temperature). Results show that the collector exhibits high conversion efficiency and fast response to the affecting parameters (water inlet temperature changes, clouding, replacement of oil) compared to conventional flat-plate collectors. However, the limited number of tubes and the small diameter of the stainless steel pipe combined with its large length (14 m) caused some fluctuations in the water flow rate at the pipe exit. To enhance the performance of the system and make it suitable for higher loads (e.g. for producing superheated steam) the number of evacuated tubes should be increased and the stainless steel pipe diameter is increased and its length decreased.

يتناول البحث الحالي دراسة تجريبية لمجمع شمسي ذو الأنابيب المفرغة. يتكون المجمع من خمسة أنابيب مملوءة بزيت المحركات. كما يحتوي المجمع على أنبوب ناقل للمائع الشغال (الماء) يخترق تجاويف الأنابيب المفرغة الخمسة. ولكي يتم ذلك تم لي الأنبوب الناقل في خمس مناطق وعلى مسافات متساوية للحصول على خمس التواءات بشكل حرف U بحيث يدخل كل جزء ملتوي في واحد من الأنابيب المفرغة الخمسة.يعمل الزيت داخل تجاويف الأنابيب كوسيط لانتقال الحرارة بين السطح الداخلي للأنبوب المفرغ والسطح الخارجي للأنبوب الناقل.تم إجراء التجارب لقيم مختلفة من معدل جريان الماء وفي ظروف جوية مختلفة. وقد بينت النتائج كفاءة تحويل عالية للمجمع واستجابة سريعة لظروف التشغيل المختلفة والتي تشمل درجة حرارة الدخول للماء أو وجود الغيوم أو استبدال الزيت, مقارنة مع الأنواع التقليدية من المجمعات الشمسية المسطحة.ولكن نظرا لمحدودية عدد الأنابيب المفرغة والقطر الصغير للأنبوب الناقل مقرونا بطوله الكبير البالغ 14 مترا فقد عانت المنظومة من تذبذب في معدل الجريان الخارج من الأنبوب الناقل. ولذلك ومن اجل تحسين أداء المجمع وجعله مناسبا لأحمال حرارية أعلى قد تمكن من استعماله مولدا للبخار فيجب زيادة عدد الأنابيب المفرغة وزيادة قطر الأنبوب الناقل وتقليل طوله.

Evacuated-tubes solar collector --- all-in-glass collector --- serpentine solar collector