Influence of constructive and operating parameters on a modified Trombe wall efficiency

• Autorzy: Dragicevic S. , Lambic M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ konstrukcyjnych i operacyjnych parametrów na wydajność zmodyfikowanej ściany Trombe'a

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents an analysis of efficiency of the modified Trombe wall with forced convection that could be operating in four different modes. The analyzed system comprises a double glass glazing, and a massive wall with an opening and central channel in it. In order to increase the efficiency, a fan is provided at the bottom vent of the wall. It is more advanced as compared with simple Trombe solar wall with a relatively low thermal resistance, which is taken as a reference in experimental analysis. The mathematical model, composed for the massive solar wall efficiency, is usually very complicated and assessment of the thermal behaviour requires the use of thermal simulation techniques. This paper presents steady-state and one-dimensional mathematical model for simplified analysis of thermal efficiency of modified Trombe solar wall that is working in heating mode. The results from presenting model were analyzed to predict the effects of variations in the constructive and operating parameters on the efficiency. The obtained results were used for simple and fast running design tools that designers can use in the early phases of the design process for calculations of efficiency of the active solar heating systems.

PL

W artykule przedstawiono analizę efektywności zmodyfikowanej ściany Trombe'a z wymuszonym obiegiem, która może działać w czterech różnych trybach. Analizowany system składa się z podwójnych szyb i masywnej ściany z otworem oraz centralnym kanałem. W celu zwiększenia efektywności systemu, wentylator został usytuowany w dolnym otworze ściany. Przedstawiony system jest bardziej zaawansowany w porównaniu z konwencjonalną ścianą Trombe'a o stosunkowo niskiej odporności termicznej, która przyjęta jest w pracy, jako punkt odniesienie w analizie eksperymentalnej. W artykule przedstawiono jednowymiarowy model matematyczny w stanie stacjonarnym i zastosowano go w celu przeprowadzenia uproszczonej analizy sprawności cieplnej zmodyfikowanej ściany Trombe'a. Wyniki uzyskane z zaprezentowanego modelu analizowano pod kątem określenia wpływu zmian konstrukcyjnych i operacyjnych parametrów na efektywność systemu. Uzyskane rezultaty zostały wykorzystane jako proste i efektywne narzędzia projektowe, które mogą służyć we wczesnych fazach procesu projektowania do obliczeń wydajności aktywnych solarnych systemów grzewczych.

Słowa kluczowe

EN

modified Trombe wall; solar air heating; energy efficiency

PL

ogrzewanie słoneczne; efektywność energetyczna; ściana Trombe'a

• Wydawca: Springer ; Wrocław University of Science and Technology
• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 11, no 4
• Strony: 839--838
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Dragicevic S.

autor

Lambic M.

• University of Kragujevac, Technical faculty Cacak, Svetog Save 65, 32000 Cacak, Serbia

Bibliografia

• [1] Akbarzadeh A., Charters W.W.S., Lesslie D.A.: Thermo circulation characteristics of a Trombe wall passive test cell, Solar Energy, Vol. 28, No. 6, 1982, pp. 461-468.
• [2] Bhandari M.S., Bansal N.K.: Solar heat gain factors and heat loss coefficients for passive heating concepts, Solar Energy, Vol. 53, No. 2, 1994, pp. 199-208.
• [3] Burek S.A.M., Habeb A.: Air flow and thermal efficiency characteristics in solar chimneys and Trombe walls, Energy and Buildings, Vol. 39, 2007, pp. 128-135.
• [4] Dragicevic S., Lambic M.: Numerical study of a modified Trombe wall solar collector system, Thermal Science, Vol. 13, No. 1, 2009, pp. 195-204.
• [5] Jie J., Hua Y., Gang P., Jianping L.: Study of PV-Trombe wall installed in a fenestrated room with heat storage, Applied Thermal Engineering, Vol. 27, 2007, pp. 1507-1515.
• [6] Jie J., Luo C.L., Wei S., HanCheng Y., Wei H., Gang P.: An improved approach for the application of Trombe wall system to building construction with selective thermo insulation façades, Chinese Sci Bull, Vol. 54, 2009, pp. 1949-1956.
• [7] Khedari J., Pongsatirat C., Puangsombut W., Hirunlabh J.: Experimental performance of partially-glazed modified Trombe wall, International Journal of Ambient Energy, Vol. 26, No. 1, 2005, pp. 27-36.
• [8] Kisilewicz T.: Glazed building wall as a solar thermal collector, Archives of Civil and Mechanical Engineering, Vol. 9, No. 1, 2009, pp. 83-99.
• [9] Lambic M.: Solar walls - The passive solar heating, 1 eds. University of Novi Sad, Technical faculty Zrenjanin, Serbia, 2000.
• [10] Lenik K., Wójcicka-Migasiuk D.: FEM applications to the analysis of passive solar wall elements, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, Vol. 43, No. 1, 2010, pp. 333-340.
• [11] Matuska T.: A simple Trombe wall: comparsion of different glazings, in 3rd ISES Congress Eurosun 2000, Copenhagen, Denmark, 19-21 June, 2000.
• [12] Ong K.S.: A mathematical model of a solar chimney, Renewable Energy, Vol. 28, 2003, pp. 1047-1060.
• [13] Shen J., Lassue S., Zalewski L., Huang D.: Numerical study of classical and composite solar walls by TRNSYS, Journal of Thermal Science, Vol. 16, No. 1, 2007, pp. 46-55.
• [14] Zomorodian A.A., Woods J.L.: Modelling and testing a new once-through air solar energy collector, J. Agric. Sci. Technol., Vol. 5, 2003, pp. 11-19.
• [15] Zrikem Z., Bilgen E.: Theoretical study of a composite Trombe-Michel wall solar collector the system, Solar Energy, Vol. 39, No. 5, 1987, pp. 409-419.