Field study of novel storage tank of solar water heating system
In this paper thermo-hydrodynamic characteristics were investigated experimentally for a new type shell-helical coiled tube heat exchanger used as a storage tank of closed loop solar water heater system. Triple concentric helical coils were made of copper tubes of (12.5mm OD and 10mm ID) with coils...
Saved in:
| Published in: | Journal of Engineering Vol. 19; no. 5; pp. 597 - 612 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Journal Article |
| Language: | Arabic English |
| Published: |
Baghdad, Iraq
University of Baghdad, College of Engineering
2013
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Get full text |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Summary: | In this paper thermo-hydrodynamic characteristics were investigated experimentally for a new type shell-helical coiled tube heat exchanger used as a storage tank of closed loop solar water heater system. Triple concentric helical coils were made of copper tubes of (12.5mm OD and 10mm ID) with coils diameter of (207, 152.2, 97 mm) for outer, middle and inner coils respectively. The experiments were carried out during a clear sky days of (March and April 2012). The parameters studied in this work are : history of average temperature of shell side of the storage tank, collector heat gain, heat rejected from coils to shell side of the storage tank, collector efficiency, thermal effectiveness of the heat exchanger (storage tank), and pressure drop. These parameters were studied at four different circulating mass flow rates of (1.8, 3, 6, 9 l / min) and for two consuming modes of supply water namely no withdrawal, and continuous withdrawal of (1 l / min). The results show that stratification temperature in the storage tank is increased for no withdrawal compared with water withdrawal, also the shell side average temperature increases with increased solar time. Collector efficiency is increased with increasing circulation flow rates, also increases with water withdrawn from storage tank. The pressure drop decreases with the increase of solar radiation.
في هذا البحث تم التحقق من المواصفات الحرارية و الهيدروديناميكية عمليا لمبادل حراري جديد نوع قشرة - أنبوب ملتف حلزونيا مستخدم كخزان لمنظومة شمسية لتسخين الماء. صنعت ثلاثة ملفات حلزونية متمركز من أنبوب نحاس ذو قطر خارجي = 12.5 ملم و قطر داخلي = 10 ملم و بقطر ملف خارجي, وسطي, و داخلي (207, 152,2, و 97 ملم) على التوالي. أجريت التجارب في أيام صحوة خلال شهري آذار و نيسان من سنة 2012. درست المتغيرات التالية : توزيع معدل درجة الحرارة في ماء قشرة الخزان, الكسب الحراري للمجمع الشمسي, الحرارة المتنقلة من ماء الملف إلى ماء القشرة, كفاءة المجمع, الفعالية الحرارية للمبادل الحراري, و هبوط الضغط. تم دراسة هذه المتغيرات عند أربع قيم لمعدل جريان ماء التدوير (1.8, 3, 6, و 9 لتر / دقيقة) و لنموذجي صرف من ماء التجهيز للمستهلك و هما نموذج عدم سحي الماء, و الآخر صرف الماء بمعدل 1 لتر/ دقيقة و بصورة مستمرة. بينت النتائج وجود تراصف حراري أقوى في الخزان في حالة عدم السحب مقارنة بحالة السحب, و أن معدل درجة حرارة ماء الخزان تتزايد مع تقم ساعات النهار. تتزايد كفاءة المجمع الشمسي مع زيادة معدل جريان ماء التدوير, و تزداد في حالة سحب الماء من الخزان عما هو عليه في حالة عد السحب. يقل هبوط ضغط ماء التدوير مع زيادة قيمة الإشعاع الشمسي عمليا". |
|---|---|
| ISSN: | 1726-4073 2520-3339 |