دراسة تأثير شكل الخزان على الأداء الأمثل لمجمع شمسي خازن ملائم للبيئة العراقية

الملخص AR

يتضمن البحث دراسة عملية و نظرية لتأثير بعض المتغيرات التصميمية على أداء مجمع شمسي خازن و تحقيق ملاءمته للاستخدامات المنزلية.

شملت الدراسة مجمعين شمسيين، المجمع الشمسي الأول عبارة عن اسطوانة ذات قطر 28 cm و طول 130 cm و المجمع الشمسي الثاني عبارة عن خزان مكعب الشكل بأبعاد 100cm x 100cm x 8cm، كل منهما يوضع في هيكل خشبي مغطى بالزجاج من الجهة المقابلة للشمس و يمكن استخدام اللاقطات الشمسية المقترحة كخزان ماء بدلا من الخزانات المعتادة في البيوت العراقية.

تمت دراسة تأثير المتغيرات الأساسية و التي تضمنت تغيير شكل الخزان في المجمع الشمسي، حيث استخدم نموذجين أحداهما ذو خزان اسطواني و الآخر خزان مكعب و بنفس السعة، كما تم دراسة تأثير ثلاثة نماذج من التحميل على أداء المجمعين هما التحميل المستمر و المتقطع كل ساعة و سحب المياه مرة واحدة في اليوم.

بينت النتائج إن أداء المجمع الأسطواني أفضل عند وجود تحميل للمياه من المجمع بصورة مستمرة آو متقطعة بعد الساعة الثالثة عصرا، بينما يكون أداء المجمع المكعب أفضل في حالة سحب المياه مرة واحدة فقط و عند عدم وجود تحميل.

استخدم البرنامج العددي فلونت (Fluent) لانجاز الجزء النظري لهذه الدراسة و يعتمد هذا البرنامج على طريقة الحجوم المحددة (volumes Finite) لدراسة ظاهرة الحمل الطبيعي داخل خزين اللاقط الشمسي.

و من التحليل العددي تم حساب توزيع درجات الحرارة خلال اليوم و قد وردت النتائج النظرية بتوافق جيد مع النتائج العملية.