Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A comparative study for double pass solar air collector utilizing medial glass panel

Salih Hussein M.

Archive of Mechanical Engineering

|

2022

|

LXIX, nr 4

729--747

EN

A numerical investigation of thermal prediction of double-pass solar air heater of-counter flow is developed in the present study. The main idea of the current study is that the collector consists of two layers of glass so that the middle layer is glass instead of the usual metal plate. The performance of double-pass solar air heater is studied for a wide range of solar radiation intensities (600, 750 and 900 W/m 2). A FORTRAN-90 program is built to simulate the mathematical model of double-pass solar air heater based on solving steady state two-dimensional Navier-Stokes equations and energy equation based on finite volume method. Turbulence effect is simulated by two equations k-ε module. The results are compared with the results of a previous experimental study and a good agreement was found. From compression calculating efficiency of the present and traditional collector for each solar intensity, it was found that the efficiency of the current collector is higher than that of the traditional one, where the efficiency of the current collector at the solar intensity of (600, 750 and 900) W/m 2 are (0.529, 0.514 and 0.503), respectively, while those of the traditional collector (0.508, 0.492 and 0.481), respectively. In addition to this, the effect of the mass flow rate on the temperature difference of the current proposed collector was studied. Three values of the mass flow rate were studied (0.009,0.018, and 0.027) kg/s at solar intensity of 750 W/m 2. From this it was found that the temperature difference decreases with increasing mass flow rate. Accordingly, the efficiency decreases

2

Analysis of the influence of the heat-absorbing surface of an air-cooled solar collector on its thermal and mechanical properties

Zhelykh Vasyl, Ulewicz Małgorzata, Kozak Krystyna, Savchenko Olena, Kasynets Mariana

System Safety : Human - Technical Facility - Environment

|

2019

|

Vol. 1, nr 1

481--489

EN

This paper presents the analysis of existing forms of heat absorbing surfaces of air solar collectors, which gained the greatest popularity in the world. The obtained data allowed to conclude that there is a need for the development of solar collectors with air as a coolant with an improved form of heat absorber, which will reduce the operational and capital costs of solar systems and allow the efficient use of such structures in a moderate climate without additional mechanisms for the transfer of coolant. The use of computer simulation helped to compare the thermal characteristics of air-borne solar collectors of a different design. The substantiation of the expediency of installing as a heat absorber of flow turbulators in the form of a screw has been fulfilled, as well as the height of the air channel of the solar collector has been determined, in which the maximum heating of the transfer medium is observed. In addition, the loss of pressure in the air channel of the solar collector with flow turbulators was determined and the comparison of the obtained data with the values of pressure losses in the air collector of the matrix type and the air collector with V-shaped ribs was made.

3

Badanie wpływu kąta pochylenia powietrznego kolektora słonecznego na jego efektywność cieplną w warunkach konwekcji swobodnej

Fiuk J., Waligóra W.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2017

|

T. 48, nr 6

234--239

PL

W artykule przedstawiono wyniki badania wpływu kąta ustawienia powietrznego kolektora słonecznego względem poziomu na jego efektywność cieplną. Do badań wykorzystano ożebrowany, powietrzny kolektor słoneczny pracujący w warunkach konwekcji swobodnej. Badania wykonano w warunkach laboratoryjnych przy sztucznym źródle promieniowania cieplnego. Zmieniano kąt zawarty między kolektorem, a podłożem oraz wartość natężenia promieniowania. Wartość kąta ustawienia kolektora oraz natężenie promieniowania wynosiły odpowiednio: α = 45°- 90°, I = 0 W/m2-550 W/m2. W efekcie badań eksperymentalnych stwierdzono, że największą efektywność cieplną uzyskał kolektor ustawiony pod kątem 80° do podłoża.

EN

In the presented paper an experimental results of passive solar air collector is described. The collector is positioned at an varied angle towards incoming radiation, and its thermal efficiency is thus derived from measured data. For the research a finned absorber collector was used, which operates under natural Convection heat transfer regime. Artificial thermal radiation source was used in the laboratory. Angle between horizontal plane and collector was changed during experiment as well as irradiance value. The range of those parameters was: α = 45-90 deg; I=0-550 W/m2. The result of experimental research shows that highest thermal efficiency was obtained for collector at a 80 deg angle in regards to the floor.

4

Performance Evaluation of Multipurpose Solar Heating System

Venkatesh R., Vijayan V.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2016

|

Vol. 20, nr 4

359--370

EN

In order to increase the heat transfer and thermal performance of solar collectors, a multipurpose solar collector is designed and investigated experimentally by combining the solar water collector and solar air collector. In this design, the storage tank of the conventional solar water collector is modified as riser tubes and header and is fitted in the bottom of the solar air heater. This paper presents the study of fluid flow and heat transfer in a multipurpose solar air heater by using Computational Fluid Dynamics (CFD) which reduces time and cost. The result reveals that in the multipurpose solar air heater at load condition, for flow rate of 0.0176 m3/s m2, the maximum average thermal efficiency was 73.06% for summer and 67.15 % for winter season. In multipurpose solar air heating system, the simulated results are compared to experimental values and the deviation falls within ± 11.61% for summer season and ± 10.64% for winter season. It proves that the simulated (CFD) results falls within the acceptable limits.

5

Samowystarczalne energetycznie gospodarstwo agroturystyczne

Fieducik J.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 3

75--84

PL

W artykule przedstawiono analizę zaspokojenia potrzeb energetycznych dla energooszczędnego gospodarstwa agroturystycznego. W analizie uwzględniono zapotrzebowanie na energię cieplną do celów grzewczych w ciągu całego roku, ciepłą wodę użytkową oraz energię elektryczną. Analiza oparta jest o energię wytworzoną w gospodarstwie agroturystycznym zapewniającą samowystarczalność pod względem energetycznym. Obliczono zapotrzebowanie w energię grzewczą na podstawie stopniodni w poszczególnych miesiącach roku przyjmując za parametr zużycie energii 40 kWh/m2/rok. W celu pozyskania energii do ogrzewania gospodarstwa zaproponowano uprawę wierzby energetycznej na własny użytek na odpowiednim areale, a dla ogrzania ciepłej wody użytkowej c.w.u. zaproponowano słoneczne kolektory powietrzne, które oprócz ogrzewania c.w.u. mogą wspomagać ogrzewanie budynku. Analizę zapotrzebowania ciepła na ogrzewanie budynku energooszczędnego przez kolektory powietrzne przeprowadzono przy pomocy programu GetSolar, który służy do symulacji instalacji kolektorów słonecznych w różnych warunkach klimatycznych. Rozważania przeprowadzono dla warunków klimatycznych miasta Olsztyna, uwzględniając napromieniowanie w warunkach północnej Polski. Przedstawiono bilans energii uwzględniając wartość energii napromieniowania słonecznego dla kolejnych miesięcy w roku oraz energii potrzebnej na ogrzanie energooszczędnego domu jednorodzinnego i c.w.u. Do rozważań wykorzystano komercyjne zestawy słonecznych kolektorów powietrznych SolarVenti Hybryd. Na podstawie analizy wyników stwierdzono, że przy zastosowaniu odpowiedniej powierzchni słonecznych kolektorów powietrznych w warunkach północnej Polski, jest możliwe ogrzanie budynku i zaspokojenia potrzeb na ciepłą wodę dla mieszkańców poza miesiącami zimowymi. W tym okresie należy zastosować alternatywne źródła ogrzewania. Przeanalizowano wytworzenie energii elektrycznej na potrzeby gospodarstwa przy wykorzystaniu ogniw fotowoltaicznych. Z przeprowadzonej analizy wynika, że możliwe jest stworzenie samowystarczalnego energetycznie gospodarstwa agroturystycznego w warunkach klimatycznych Olsztyna.

EN

The article analyses the energetic needs of a low-energy agro touristic farm. The current parameters of a low-energy house have been presented in detail. In the analysis, the thermal energy needed for heating purposes for duration of a year, hot water for utilities, and necessary electrical energy have been taken into account. The analysis is based on energy produced in the agro touristic farm, providing energetic selfsufficiency. The demand for thermal energy has been estimated based on the average temperature/ days in the particular months of the year, assuming the energy consumption to be 40 kWh/m2/year. To obtain the thermal energy for the farm, the cultivation of energetic willow on a suitable area has been proposed. Alternatively, for heating water an analysis of obtaining it through the use of solar collectors has been provided and the optimal type of collectors chosen. From this analysis it follows that it is possible to create an energetically self sufficient agro touristic farm in the climatic conditions of Olsztyn.

6

Examining technical solutions for a prototype of a solar-air collector

Leśny J., Panfil M., Urbaniak M, Schefke R.

Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn

|

2015

|

nr 18(2)

125--135

EN

The research was conducted in the framework of the project known as „Coupon for innovations - support for the smallest companies”, endorsed by the Polish Agency for the Development of Business, and it had the following objectives: to assess the efficiency of the collector and reliability of the applied parameters such as the force of warm air blast, temperature increase depending on the intensity of solar radiation and the angle of the collector setup, influence of ambient temperature on the collector’s efficiency and heat loss, the quantity of relative humidity reduction correlative with the heating up of the flowing air. Collector in a standard installation position - on a vertical wall. The assessed solar air collector was exposed to solar radiation and the following parameters were measured in the course of study: intensity of solar radiation falling on a vertical surface and on the collector’s surface (the collector was installed in vertical position, which is a standard installation method), temperature and velocity of air flowing into the collector as well as temperature and velocity of air flowing out of the device. The studies indicate that already at the radiation value of 100 W m-2 the collector worked efficiently and heated up the flowing air by about 5oC. This temperature increased together with radiation and reached the value of 20oC at the radiation of 800 W m-2. The analysis of the collector’s efficiency showed that during its work (proper temperature and radiation) the efficiency remained at a satisfactory level from 42 to 46%.

7

Osobennosti vozdusnych solnecnych sistem teplosnabzenia

Pasecnik P., Prijmak A.

Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym

|

2015

|

nr 1(15)

152--158

RU

Vrema energeticeskich vojn i udorozania tradicionnych energoresursov diktuet neobchodimost’ peresmotra imeuscichsa sredstv teplosnabzenia v pol’zu ispol’zovania al’ternativnych istocnikov teplovoj energii. Odnim iz naibolee perspektivnych istocnikov avlaetsa solnecnoe izlucenie, poskol’ku ono besplatno i povsemestno. Odnako, preobrazovanie solnecnoj energii i ee dal’nejsee ispol’zovanie svazano s celym radom problem, kotorye trebuut resenia sloznych inzenernych zadac, individual’nogo podchoda k razlicnym usloviam primenenia i tocecnogo vnedrenia.

EN

The time of energy wars and rise in the cost of traditional energy resources make it necessary to review the available means of heating in favor of using alternative sources of thermal energy. One of the most promising sources is solar radiation, since it's free and available everywhere. However, the conversion of solar energy and its further use are associated with a range of problems that includes solving complex engineering problems, an individual approach to a variety of conditions and a point implementation.

8

Pomiar mocy cieplnej pasywnego, powietrznego kolektora słonecznego

Dutkowski K, Piątkowski P.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 10

868--871

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych prototypowego, powietrznego kolektora słonecznego. Badania przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych. Ich celem było wyznaczenie wpływu natężenia promieniowania na przyrost temperatury powietrza oraz prędkość przepływu powietrza (na skutek ruchów konwekcyjnych). W efekcie pomiarów wyznaczono natężenie przepływu powietrza oraz moc cieplną kolektora. Pionierskie rozwiązanie konstrukcyjne jak i wyniki badań będą stanowiły punkt odniesienia dla wyników badań innych konstrukcji.

EN

The results of experimental investigations of the prototype flat air solar collector are presented in this paper. The collector consists of an aluminum casing with dimensions 1.04 m (width) x 2.08 m (height) x 0.18 m (thickness). The air inlet to the collector has an inlet channel with diameter, din, of 110 mm and a length of 0.5 m. The air outlet channel has an internal diameter, dout, 130 mm and a length of 0.5 m. The prototype solar air collector has a cover made of a cellular polycarbonate with a thickness of 5 mm and in brown color. The study was performed on a laboratory set-up. The collector worked under conditions of natural convection. The tests were performed for a range of irradiance I = 0 - 325 W/m2. The absorber surface temperature variations, air temperature increase and the collector thermal power were determined. It was found that at maximum irradiation, the air velocity was w = 1 m/s, volume flow rate of air = 28 m3/h, and the corresponding heat transfer rate was Q = 270 W.

9

The possibility of using solar air collector integrated with photovoltaic modules for air exchange in organic farms

Sławiński K.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2014

|

Vol. 59, nr 4

69--71

EN

The system comprising an air collector and a photovoltaic panel presented in this study allows an effective twenty-four-hour continuous supply of air exchange. The photovoltaic panel linked with the collector provides electricity to the fan that forces air circulation which, in combination with batteries, permits continuous operation. Solar energy through forced convection heats the air used in the drying process. Because the system uses solar energy (designed for this system), it is not dependent on electricity or other costly forms of energy. In the organic farm can be used for drying agricultural crops and herbs and for heating house and farm buildings.

PL

System zawierający kolektor powietrza oraz panel fotowoltaiczny przedstawione w niniejszym opracowaniu umożliwia przez dwadzieścia cztery godziny ciągłą wymianę powietrza. Panel fotowoltaiczny połączony z kolektorem dostarcza energię elektryczną do wentylatora, który wymusza przepływ powietrza. W połączeniu z baterią, umożliwia to ciągłą jego pracę. Energia słoneczna przez wymuszoną konwekcję ogrzewa powietrze wykorzystywane w procesie suszenia. Ponieważ system wykorzystuje energię słoneczną to nie jest zależny od energii elektrycznej lub innych kosztownych form energii. W gospodarstwie ekologicznym może być używany do suszenia płodów rolnych, roślin leczniczych i przyprawowych oraz do wspomagania ogrzewania i cyrkulacji powietrza w domach mieszkalnych oraz budynkach gospodarczych.

10

The low energy house using an air solar collector ‒ a case study

Fieducik J., Godlewski J.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2014

|

R. 111, z. 3-B

99--105

EN

The main aim of this paper is to present the prospect of heating and cooling a house using solar air collectors. An analysis made of an energy-efficient house, for which the energy requirements for heating shall not exceed 40 kWh/m2/a. The calculations used air collectors with an area of 60 m2 and performance efficiency of 70%, which are available commercially. In the analyzed building the solar heating system provides almost full coverage of energy needs throughout the year, with a small shortfall occurring in December and January. The above-mentioned deficits at the beginning and end of the year can be supplemented with other alternative energy sources.

PL

Celem tego artykułu jest przedstawienie możliwości ogrzewania i chłodzenia domu jednorodzinnego przy wykorzystaniu słonecznych kolektorów powietrznych. W analizie uwzględniono dom energooszczędny, którego wskaźnik sezonowego zapotrzebowania na ciepło wynosi 40 kWh/m2/a. Do obliczeń przyjęto kolektory powietrzne dostępne na rynku o powierzchni 60 m2 i wydajności wynoszącej 70%. W analizowanym budynku występuje prawie pełne pokrycie potrzeb na energię grzewczą w ciągu roku z powietrznych kolektorów słonecznych, oprócz niewielkich braków w tym względzie występujących w grudniu i styczniu. Wspomniane w tym przypadku pewne braki ciepła w końcu i na początku roku można uzupełnić z innych alternatywnych źródeł ciepła.

11

Nusselt Number Correlation of SAH

Chabane F., Moummi N., Benramache S., Bensahal D., Belahssan O.

Journal of Power Technologies

|

2013

|

Vol. 93, nr 2

100--110

EN

This paper presents the experimentally investigated thermal performance of a single pass solar air heater. The effects of mass flow rate of air on the outlet temperature, Nusselt Number, Reynolds Number, Prandtl Number, heat transfer in the thickness of the solar collector and thermal efficiency were studied. Experiments were performed for the mass flow rates of 0.0108, 0.0145 and 0.0184 kg/s. For this effect was have created a new correlation correspondent of solar air collector with using fins it was written Nu=K1Re^0.939 Pr^0.523 exp(1.2 m) h^(0.0505Pr).The maximum efficiency levels obtained for the 0.0108, 0.0145 and 0.0184 kg/s were 28.63, 39.69 and 55.69% respectively. A comparison of the results of the solar collector without fins shows a substantial enhancement in thermal efficiency.

12

Experimental analysis on thermal performance of a solar air collector with longitudinal fins in a region of Biskra, Algeria

Chabane F., Moummi N., Benramache S.

Journal of Power Technologies

|

2013

|

Vol. 93, nr 1

52--58

EN

This paper presents a thermal performance of a single pass solar air heater with fins attached was investigated experimentally. Longitudinal fins were used inferior the absorber plate for an increase the heat exchange and uniform the flow fluid in the channel. The effects of mass flow rate of air on the outlet temperature, the heat transfer in a thickness of solar collector and thermal efficiency were studied. Experiments were performed for two air mass flow rates of 0.012 kg/s., Moreover; the maximum efficiency was obtained by using five longitudinal fins and without fins. The maximum efficiency obtained for the 0.012 kg/s with and without fins were 40.02 % and 34.92 %, respectively. Comparison of the results as an effect the solar collector’s with and without fins shows a substantial enhancement in the thermal efficiency.

13

System kolektor słoneczny - suszarka

Natkaniec P., Laszuk A.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2008

|

R. 105, z. 2-M

243-250

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań kinetyki suszenia jabłek oraz sprawności [eta][s], [eta][k], [eta][inst] w systemie słoneczny kolektor powietrzny-suszarka. Nie zaobserwowano okresu stałej szybkości suszenia. Przebieg krzywej suszenia jabłek zdeterminowany jest przez wewnętrzną dyfuzję wilgoci. Wzrost wydatku masowego suszącego powietrza G powoduje obniżenie sprawności suszenia [eta][s] i wzrost sprawność kolektora [eta][k]. Zwiększenie załadunku suszarki powoduje wzrost sprawności pracy instalacji [eta][inst].

EN

This paper reports the results of a drying kinetic of apples and efficiency [eta][s], [eta][k], [eta][inst] study on solar drying system, consisting of a double-flow solar air heaters connected to a drying chamber. A constant rate period was not observed in drying of apples. Experimental drying curves showed only a falling drying rate period, because the inner mass transfer determines the final drying process of apples. The results show that when the flow rate G increases, the drying efficiency [eta][s] decreases and the collectors efficiency [eta][k] increases. The system efficiency [eta][inst] increases with the increases in mass of the apples in the drying chamber.

14

Ecologically clean energy from the solar air collectors

Laszuk A., Natkaniec P.

Environment Protection Engineering

|

2006

|

Vol. 32, nr 1

57-64

EN

Heat efficiency of the air collectors' system with an area of 3×2 m2 was assessed as a function of solar energy radiation at different time intervals of their application. Variants of the mathematical model of air collector were used in the analysis of the effect of air stream distribution between both collector channels on the outlet air temperature. The calculation results proved that application of the absorber with selective surface coating caused an increase in solar air collector efficiency by 8%.

PL

W referacie przedstawiono wyniki badań wydajności cieplnej .układu kolektorów powietrznych o powierzchni 3x2 m2 w zależności od energii promieniowania słonecznego dla różnych przedziałów czasowych ich stosowania. Wydajność cieplna kolektorów jest określona parametrami ogrzewanego powietrza: temperaturami na wlocie i wylocie z kolektora, strumieniem masowym. Rozwiązania modelu matematycznego dwukanałowego kolektora powietrznego wykorzystywane są do analizy wpływu stopnia podziału strumienia powietrza w obu kanałach kolektora na przebieg temperatury powietrza wylotowego z kolektora. Przeanalizowano również wpływ stopnia selektywności powierzchni absorbera na sprawność kolektora.

15

Integrated system of solar air collector-dryer

Natkaniec P., Laszuk A.

Czasopismo Techniczne. Środowisko

|

2004

|

R. 101, z. 9-Ś

57--62

EN

The work presents popular designs of solar air collectors. The aim of constructional solutions that were discussed was to improve the efficiency of these devices. This work also presents examples of solar dryer systems for drying various agricultural products like fruits and vegetables. These systems consist of a solar air heater and a drying chamber. The guidelines were worked out for integrated installation: a solar air heater and a drying chamber for drying apples. This dryer has a loading capacity of 30 kg of fresh fruit for one drying period that lasts 9 hours.

PL

W pracy zaprezentowano sposoby działania różnego rodzaju słonecznych kolektorów powietrznych. Omówiono rozwiązania konstrukcyjne mające na celu podwyższenie sprawności przetwarzania energii słonecznej na energię cieplną tych urządzeń. Praca zawiera także przykłady instalacji przeznaczonych do suszenia owoców i warzyw za pomocą zintegrowanego systemu słoneczny kolektor powietrzny-suszarka. Opracowano wytyczne dla instalacji badawczej, w której zastosowano kolektory powietrzne do suszenia jabłek i suszarkę o wydajności 30 kg świeżych owoców na jeden cykl suszenia, wynoszący 9 godzin.

16

Desiccant cooling technology powered by solar thermal air collector systems

Eicker U., Huber M., Schürger U., Schumacher J., Trinkle A.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Politechnika Opolska

|

2003

|

Vol. 291, z. 4

401-410

EN

Two large desiccant cooling units powered by 100 m2 solar air collector fields were designed and implemented in a public library building in Spain and a production hall in Germany. The systems differ in the sorption wheel technology used (silicagel matrix and LiCl sorption wheel) and in the auxiliary energy supply source, which is an auxiliary heater in the German and an auxiliary cooler in the Spanish case. In both systems it could be shown that only temperature measurements are reliable performance indicators and that the dehumidification potential in commercial units has to be derived from temperature measurements. For the enthalpy changes during the drying process, laboratory measurements were carried out on smaller commercial desiccant wheels in Stuttgart and optimum rotation speeds and volume flow ratios were determined. The monitoring results from the Spanish desiccant cooling plant are part of the building management system and complete datasets are only available for short periods in 2002. Together with detailed measurements on the plant they could be used for short term performance evaluation and COP's of 0.5-0.6 were obtained at regeneration temperatures of 70°C. For the German system a whole summer period has been analysed. The mean COP of the desiccant cooling system was 0.95. If only the full desiccant operation is considered, the COP drops to 0.5. An interesting fact is that a significant part of the heating energy was pro vided at exterior temperatures below 25°C, where the desiccant process is very energy intensive.