Thermal improvement of solar hot water system using accelerated riser in flat plate collector

Joint Authors

Ammuri, Karimah Ismail
Jabburi, Nur al-Din Sad

Source

The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering

Issue

Vol. 2010, Issue B(s) (31 Dec. 2010), pp.244-257, 14 p.

Publisher

University of Babylon College of Engineering

Publication Date

2010-12-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

14

Main Subjects

Mechanical Engineering

Abstract AR

يتضمن البحث الحالي مقارنة بين أداء مجمعين شمسيين مصنعين محليا, لأحد المجمعين تصميم جديد له سطح ماص مسرع ذو أنابيب رافعة متقاربة (حيث أن مساحة مقطع خروج الماء هو نصف مقطع الدخول).

أما المجمع الآخر فهو تقليدي له أنابيب رافعة ثابتة المقطع.

استخدم كل من المجمعين كجزء رئيسي في منظومة تسخين ماء شمسية ذات تدوير طبيعي غير مباشر و تواجه الجنوب و بزاوية ميل 33,3 عن الأفق.

أجريت تجارب جنبا إلى جنب على النموذجين لمدة ثلاثة أشهر (كانون الثاني إلى نهاية آذار لسنة2009) و لمختلف موديلات صرف ماء الاستهلاك و لأوضاع خزان أفقي و عمودي و لنوعين من الخزانات, أحدهما أسطوانتين متمركزتين و الآخر أنبوب ملتف حلزونيا داخل خزان أسطواني.

أظهرت النتائج تحسنا كبيرا في الأداء الحراري للتصميم الجديد عن التقليدي, بلغت 60% من الحرارة الممتصة عند الظهر الشمسي.

كانت الكفاءة اللحظية للمجمع الجديد31,5 % و للمجمع التقليدي 16,5% عند الظهر الشمسي.

إن التوزيع الطولي لدرجات حرارة الماء في الأنابيب الرافعة للمجمع الشمسي المسرع كانت أكبر من تلك الخاصة بالتصميم التقليدي.

تحسن تراصف الطبقات الحرارية في خزان منظومة تسخين الماء الشمسي ذات المجمع الجديد حيث سجلت أعلى درجة حرارة في الخزان بمقدار 50 ْم و عند وضع خزان شاقولي و كانت 37 ْم للمنظومة ذات المجمع التقليدي.

أظهر تراصف الطبقات الحرارية للماء في الخزان ذو أنبوب ملتف أداء حراري أفضل و استيعاب فضاء أقل و كذلك كان تدوير الماء في المجمع الجديد أكبر عند ربطه بالأنبوب الحلزوني مما كان عليه عند ربطه بالخزان الأسطواني المتمركز.

Abstract EN

This study includes a comparison between the performances of two locally fabricated similar flat plate solar collectors.

One of these collectors is a new design of accelerated absorber, its risers are of converging ducts (the exit area is half that at the entrance).

The other collector is of conventional absorber (its risers have the same cross sectional area along its length).

Each collector is the major part of an indirect thermosyphon circulation solar hot water system facing the south with a fixed tilt angle of 33.3 o from the horizontal.

A side by side experiments are conducted for three months 1,2, & 3 of 2009 for different water withdrawal profiles, continuous, interrupted and no load, also for horizontal and vertical storage tank orientations.

Two types of storage tanks are investigated (two concentric cylinders and helically coiled tube in cylinder).

Results show that a considerable enhancement of thermal performance approximately (60 %) of absorbed heat (useful gain) at solar noon is obtained for the new design in comparison with the conventional type.

The instantaneous efficiency was 31.5 % for the accelerated absorbed flat plate at solar noon, while that of conventional absorber was (16.5 %).

The longitudinal water temperature variations in the risers of accelerated absorber were larger than that belong to the conventional absorber.

The stratification in the storage tank is considerably improved for the solar hot water system with the new absorber design in which the maximum temperature indicated was 50 oC (vertical storage tank) while that for conventional absorber was 37 oC.

The stratification obtained for coiled tube in cylinder storage tank indicates a good thermal performance with less space requirements.

Also the circulation rate in the accelerated absorber was higher when it is connected to coiled tube than that when it is connected to the concentric cylinders.

American Psychological Association (APA)

Ammuri, Karimah Ismail& Jabburi, Nur al-Din Sad. 2010. Thermal improvement of solar hot water system using accelerated riser in flat plate collector. The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering،Vol. 2010, no. B(s), pp.244-257.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-331305

Modern Language Association (MLA)

Ammuri, Karimah Ismail& Jabburi, Nur al-Din Sad. Thermal improvement of solar hot water system using accelerated riser in flat plate collector. The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering No. B (2010), pp.244-257.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-331305

American Medical Association (AMA)

Ammuri, Karimah Ismail& Jabburi, Nur al-Din Sad. Thermal improvement of solar hot water system using accelerated riser in flat plate collector. The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering. 2010. Vol. 2010, no. B(s), pp.244-257.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-331305

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendix : p. 257

Record ID

BIM-331305