محاكاة سخان هواء شمسي ذو لوح مموج على شكل حرف

المؤلفون

  • قحطان أ. منير المعھد العالي للعلوم والتقنیة – الواحات المؤلف
  • أمير أ. الفلاحي المعھد العالي للعلوم والتقنیة – الواحات المؤلف
  • الشيباني م. الشيباني المعھد العالي للعلوم والتقنیة – الواحات المؤلف

الكلمات المفتاحية:

الطاقة الشمسية، سخان هواء، محاكاة حاسوبية

الملخص

تم التحقيق في خصائص أداء سخان هواء شمسي من نوع اللوح المموج على شكل V تحليليًا باستخدام محاكاة حاسوبية. تم بناء برنامج حاسوبي بلغة فيجوال بيسك للتنبؤ بالكفاءة اللحظية، والطاقة المفيدة المكتسبة، ودرجة حرارة الهواء الخارج من سخان الهواء الشمسي. تم فحص تأثيرات مختلف ظروف التصميم والتشغيل، مثل التدفق الكتلي، وسرعة الرياح، وانبعاثية لوح الامتصاص، وزاوية ميل المجمع، ودرجة حرارة الهواء الداخل، على القيم المتوقعة. أشارت نتائج محاكاة سخان الهواء الشمسي إلى أن زيادة التدفق الكتلي للهواء عبر المجمع يزيد الكفاءة اللحظية والطاقة المفيدة المكتسبة ولكنه يخفض درجة حرارة الهواء الخارج بسرعة. تم الحصول على درجة حرارة هواء خارج تبلغ حوالي 69 درجة مئوية في الشتاء عند منتصف النهار بتدفق كتلي 0.1 كجم/ثانية.م² وبكفاءة تجميع متوسطة 34٪. كما وجد أن انبعاثية لوح الامتصاص، وفرق درجة الحرارة (الداخل-المحيط) يؤثران على أداء سخان الهواء الشمسي بدرجات متفاوتة. وجد أن زاوية الميل المثلى في جالو لسخان الهواء الشمسي خلال الفترة من مايو إلى أغسطس ومن نوفمبر إلى فبراير تساوي 5 درجات و 50 درجة من الأفق، على التوالي. كذلك، فإن تغيير زاوية الميل بمقدار ±10 درجات حول قيمتها المثلى يقلل الطاقة المفيدة المكتسبة بنسبة 2٪ فقط خلال نفس الفترة في الصيف والشتاء. تمت مقارنة البيانات التجريبية من عمل سابق مع نتائج المحاكاة ووجد أنها متطابقة بشكل جيد جدًا.

التنزيلات

تنزيل البيانات ليس متاحًا بعد.

المراجع

K. G. T. Hollands, "Air heating flat plate solar collectors", Solar Energy Conversion II: Selected Lectures, edited by A. F. Janzen and R. K. Swartman, pp. 65-72, Pergamon Press, Toronto, (1980).

N. K. Dhiman and G. N. Tiwari, "Performance of a two channel suspended flat plate solar air heater", Energy Convers. Mgmt., Vol. 24, No. 4, pp. 269-275, (1984).

M. R. Diab, J. T. Pearson and R. Viskanta, "A two dimensional analysis of flat plate air-heating solar collectors", Trans. of the ASME, 80-HT-117, (1980).

P. Biondi, L. Cicala and G. Farina, "Performance analysis of solar air heaters of conventional design", Solar Energy, Vol. 41, No. 1, pp. 101-107, (1988).

Indrajit, N. K. Bansal and H. P. Garg, "An experimental study on a finned type and non-porous type solar air heater with a solar simulator", Energy Convers. Mgmt., Vol. 25, No. 2, pp. 135-138, (1985).

F. H. Buelow and J. J. Boyd, " Heating air by solar energy", Agri. Engg., Vol. 38, No. 1, pp. 28-30, (1957).

K. G. T. Hollands, " Directional selectivity, emittance and absorptance properties of V- corrugated specular surfaces", Solar Energy, Vol. 7, No. 3, pp. 108-116, (1963).

A. A. M. Sayigh, Solar Energy Engineering, Academic Press, London, (1977).

K. G. T. Hollands and E. C. Shewen, " Optimization of flow passage geometry for air- heating, plate- type solar collectors", Trans. of the ASME, J. of Solar Energy Engineering, Vol. 103, pp. 323-330, (Nov. 1981).

K. A. Joudi and A. I. Mohammed, " Experimental performance of a solar air heater with a V- corrugated absorber, Energy Convers. Mgmt., Vol. 26, No. 2, pp. 193-200, (1986).

J. A. Duffie and W. A. Beckman, Solar Engineering of Thermal Processes, John Wiley & Sons, New York, (1980).

W. C. Swinbank, " Long wave radiation from clear skies", Quarterly J. of Royal Meteorological Society, Vol. 89, pp. 339, (1963).

B. A. Meyer, K. R. Randall, M. M. El- Wakil and J. W. Mitchell, " Interferometric investigation of convection in slat, flat plate and Vee- corrugated solar collectors", Solar Energy International Progress, Vol. 1, edited by T. Nejat Veziroglu, Pergamon Press, pp. 446-462, (1978).

S. K. Samdarshi and S. C. Mullick, " Generalized analytical equation for the top heat loss factor of a flat- plate solar collector with N glass covers", Trans. of the ASME, J. of Solar Energy Engineering, Vol. 116, pp. 43-46, (Feb. 1994).

P. J. Lunde, Solar Thermal Engineering, John Wiley & Sons, New York, (1980).

ASHRAE Handbook of Fundamental, American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers, Inc., New York, (1985).

K. A. Joudi, " Some aspects of solar irradiance calculation", Proceedings of the Third Arab International Solar Energy Conference, edited by N. I. Al- Hamdani, S. A. Naman, S. M. Aliiwi, W. Y. Saman and A. A. Akrawi, Solar Energy Research Center, Baghdad, (Feb. 1988).

Edward E. Anderson, Fundamentals of Solar Energy Conversion, Addison- Wesley Pub. Co., New York, (1983).

S. A. Klein, J. A. Duffie and W. A. Beckman, "Transient considerations of flat plate solar collectors", Trans. of the ASME, J. of Engineering for Power, Vol. 96 A, No. 2, pp. 109-113, (1974).

S. A. Klein, " Calculation of monthly average insolation on tilted surfaces", Solar Energy, Vol. 6, pp. 325-329, (1979).

التنزيلات

منشور

30-06-2025

كيفية الاقتباس

محاكاة سخان هواء شمسي ذو لوح مموج على شكل حرف. (2025). مجلة ليبيا للعلوم التطبيقية والتقنية, 13(1), 115-134. https://ljast.ly/ojs3504/index.php/ljast/article/view/58