دراسة عملية و نظرية لتحسين أداء المجمعات الشمسية الهوائية باستخدام سطوح امتصاص مختلفة

الملخص

تم القيام بدراسة عملية ونظرية لبحث الأداء الحراري لأنواع مختلفة من المجمعات الشمسية الهوائية, في هذا العمل ابعاد المجمع الشمسي الهوائي (120 cm x90 cm x12 cm)  تم اختباره تحت الظروف المناخية لمدينة بغداد بزاوية ميل للمجمع،43°) ) باستخدام لوح امتصاص  (1.45 mm thickness) , (115 cm height × 84 cm width)الذي تم تصنيعه من الحديد مطلي بطلاء اسود مطفي.

      تم التعامل في الاختبار العملي مع  خمسة أنواع من سطوح الامتصاص : -

  السطح المستوي الاملس  التقليدي (flat plat),  زعانف على سطح الامتصاص (fins),  سطح الامتصاص المتعرج ( (corrugated,

مشبك معدني من الحديد (wire mesh) , وحشوه وسيط مسامي على لوح الامتصاص (porous).

     ان الكفاءة الساعية  ومعد ل الكفاءة  تم تحقيقها على ثلاث قيم من معدل التدفق (0.016 kg/s to 0.027 kg/s)  لكل نوع من المجمعات الشمسية وأيضا تم اختبار المسامية للنوع  الاخير عن طريق تغيير قيمه المسامية لحشوه الوسيط المسامي.

      تم دراسة نظريا أنموذج للمجمع الشمسي الهوائي وذلك لأنشاء  برنامج قياسي لاختبار اداء أي نوع من المجمعات  الشمسية على بياناتنا الجوية المحلية.

       من الدراسة العملية يمكن ان نلاحظ بواسطة استعمال بعض الاعاقات لمجرى الهواء (fins, corrugated absorber plate, Iron wire mesh, pours media) بانه قد امكن من تحسين الكفاءات ليس باقل من (4 %  for  finned type)  و(8 % for corrugated)  و(25 % for wire mesh) و(30  %  for porous media) وذلك بالمقارنة مع المجمع الشمسي  المستوي التقليدي .

     نظريا , أظهرت النتائج بان المجمع الشمسي ذو المعامل العالي لانتقال الحرارة هو الاعلى كفاءه وهو (pours media η = 56 %) ومن   ثم   يأتي ( Iron wire mesh η= 52%)  في حين ان الاداء الاقل يحصل عند (flat plate η = 28  %.).

     مقارنة النتائج تظهر أن التوقعات النظرية تتفق بشكل منطقي مع النتائج التجريبية . وكانت عموماً الفروقات بين الكفاءة النظرية والعملية ما بين (1─ 15  % ) .