An experimental investigation of the effect of periphery height and ground temperature changes on the solar chimney system

Güneş bacası performansını veya verimini etkileyen çevre sıcaklığı, bacanın yüksekliği, kolektör çapı, bölgeningüneş ışınım değeri vb. Adıyaman üniversitesi yerleşke alanı içine özel katmanlı zemin (27 m çapında 0,5 mderinliğinde açılan dairesel çukura sırası ile alüminyum folyolu cam yünü, çakıl, kum, kırık cam paçacıkları ve en üstyüzeye asfalt) üzerine 0,004 m kalınlığında cam döşenen kolektör, 17 m yüksekliğinde 0,8 m çapında baca ve 0.05 –0.35 m yüksekliklere ayarlanabilen kolektör hava girişi dizayn edilerek güneş bacası sistemi kurulmuştur. Buçalışmada 22 Temmuz saat 13:00 de kolektör hava giriş kısmının, farklı yüksekliklerde (0.05 – 0.35 m ) iken (C2)noktasında sıcaklık, hava hızı ve kolektör altındaki sıcaklık ile özel imal edilen zeminin Adıyaman hava şartlarına(güneş ışınım değeri, çevre sıcaklığı, rüzgâr hızı) göre, 2 saat aralıklarla gün boyunca kolektörün altındaki zeminin,cam yüzeyin, kolektör altındaki ve çevre sıcaklıkları, çevre rüzgar hızı, bacanın içine montajı yapılacak olan türbininkonulacağı noktanın (C2) sıcaklık ve hava hızları incelenmiştir. Yapılan ölçümlerde kolektör hava giriş yüksekliğiartıkça güneş bacasının performansının düştüğü en ideal yüksekliğin 0,05 m olduğu, özel yapılan zeminin günlükgüneş ışınımı ve çevre sıcaklığı ile orantılı bir şekilde ısı depoladığı ve bu ısıyı gece kolektör ortamına verereksistemin performansını artırdığı görülmüştür. Güneş bacasında kolektörün altındaki zeminin güneş ışınım emilimoranı sistemin verimlilik performansını etkileyen bir parametre olarak düşünülebilir.

Dış kenar yüksekliği ve zemin sıcaklık değişiminin güneş bacası sistemi üzerinde etkisinin deneysel olarak incelenmesi

A solar chimney system was established in Adıyaman University campus area designing a special layeredsoil (27 m diameter and 0.5 m deep drop-circular hole, while the aluminum foil, glass wool, sand, gravel, brokenglass trotters windscreen and its top surface, asphalt) on the 0.004 m thick glass laying the panels, 17 m height of 0.8m in diameter chimney and a height adjustable air inlet collector (periphery) from 0.05 to 0.35 m to investigate theeffect of environmental temperature, chimney height, the collector diameter, the value of solar radiation etc on theperformance or effectiveness of Solar Chimney (SCS). In this study, on July 22 on 13:00, temperature, air velocityand temperature under collector at point C2 for different heights (0.05 – 0.35 m) for air inlet portion of collector(periphery) and of special prepared ground floor according to weather conditions (solar radiation, ambienttemperature, air velocity) is investigated. Moreover, temperature of ambient, under collector, glass surface and groundunder collector along the day with two hours interval and ambient air velocity, temperature and air velocity at pointC2 where turbine is assembled is investigated. Measurements made in the collector air inlet height is now long solarchimney performance dropped the most ideal height 0.05 m, the specific configuration of the ground daily solarradiation and ambient temperature proportional to a heat store and heat it to the night collector environment by givingthe system performance increase was observed. Solar chimney 'of the ground under the collector of solar radiationabsorption rates to the performance of the system efficiency can be considered as a parameter. It is observed in themeasurements that as long as the collector air inlet height increases, solar chimney performance dropped and the mostideal height becomes 0.05 m. Also, the specific configuration of the ground daily solar radiation and ambienttemperature proportional store heat and it increases the performance of the system by giving this heat to the collectorenvironment in evening. Solar radiation absorption rate of ground under the collector in solar chimney should beconsidered as a parameter that affects efficiency performance of the system.

___

  • Atit K. and Tawit C., Partial geometric similarity for solar chimney power plant modeling, Solar Energy 83, 1611–1618, 2009.
  • Balo F., Energy and economic analyses of insulated exterior walls for four different city in Turkey, Energy Educ Sci Technol Part A, 26,175–188, 2011.
  • Bernardes M.A.S., Von Backström T.W. and Kröger D.G., Analysis of some available heat transfer coefficients applicable to solar chimney power plant collectors, Solar Energy, 83, 264–275, 2009.
  • Bernardes M.A.S., Symmetric sink flow and heat transfer between two parallel disks. ASME Summer Heat Transfer Conference – Heat Transfer, ASME, Las Vegas, Nevada, USA, 2003.
  • Bugutekin A., Effect of the collector diameter on solar chimney power plants, Energy Education Science and Technology Part A 27, 155-168, 2011.
  • Dai Y.J., Huang H.B., and Wang N.R.Z., Case study of solar chimney power plants in North-western regions of China, Renew Energy, 28, 1295–304, 2003.
  • Demirbas A., Social, economic, environmental and policy aspects of biofuels, Energy Educ Sci Technol Part B 2,75–109, 2010.
  • Demirbas A., Concept of energy conversion in engineering education. Energy Educ Sci Technol Part B 1,183–197, 2009.
  • Frederick N.O., Reccab M.O.J., The potential of solar chimney for application in rural areas of developing countries, Fuel, 85, 2561–6, 2006.
  • Haaf W., Solar Chimneys, Part II: Preliminary Test Results From the Manzanares Pilot Plant, Int. J. Sol. Energy, 2, pp. 141–161, 1984.
  • Haaf W., Friedrich K., Mayr G. and Schlaich J., Solar Chimneys,Part I: Principle and Construction of the Pilot Plant in Manzanares, Int. J. Sol.Energy, 2, pp. 3–20, 1983.
  • Kecebas A. and Alkan M.A., Educational and consciousness-raising movements for renewable energy in Turkey, Energy Educ Sci Technol Part B 1,157–170, 2009.
  • Keskin A. and Emiroglu A.O., Catalytic reduction techniques for post-combustion diesel engine exhaust emissions, Energy Educ Sci Technol Part A, 25,87–103, 2010.
  • Kirtay E., The role of renewable energy sources in meeting Turkey’s electrical energy demand. Energy Educ Sci Thecnol Part A 23,15-30, 2009.
  • Koonsrisuk A. and Chitsomboon T., Partial Similarity in Solar Tower Modeling, The 20th Conference of Mechanical Engineering Network of Thailand 18-20, Nakhon Ratchasima, Thailand. October 2006.
  • Krisst R.J.K., Energy transfer system, Alternative Sources of Energy, 63, 8–11, 1983.
  • Ninic N., Available energy of the air in solar chimneys and the possibility of its ground-level concentration. Solar Energy, 80, 804–811, 2006.
  • Oztas F., Kalıpcı E. and Bozkurt E., How do biology teacher candidates perceive global climatic change? Energy Educ Sci Technol Part B, 3,99–107, 2011.
  • Pasurmarthi N. and Sherif S.A., Performance of a demonstration solar chimney model for power generation, Proceeding of the 35th heat transfer and fluid, Sacrmento, CA, USA, 203–40, 1997.
  • Pretorius J.P. and Kröger D.G., Critical evaluation of solar chimney power plant performance, Solar Energy 80, 535–544, 2006.
  • Pretorius J.P., Kröger D.G., Buys J.D. and Von Backström T.W., Solar tower power plant performance characteristics, Proceedings of the ISES EuroSun International Sonnenforum 1, Freiburg, Germany, 870– 879, 2004.
  • Rajamohan P., Rajasekhar R.V.J. and Shanmugan S. and Ramanathan K., Energy and economic evaluation of fixed focus type solar parabolic concentrator for community cooking applications, Energy Educ Sci Technol Part A, 26,49–59, 2010.
  • Ralegaonkar R.V. and Gupta R., Application of passive solar architecture for intelligent building construction: A review. Energy Educ Sci Technol Part A 26,75–85, 2010.
  • Sahin Y., Environmental impacts of biofuels. Energy Educ Sci Technol Part A, 26,129–142, 2011.
  • Saidur R., Energy, economics and environmental analysis for chillers in office buildings. Energy Educ Sci Technol Part A, 25,1–16, 2010.
  • Schlaich J., Bergermann R., Schiel W. and Weinrebe G., Design of Commercial Solar Updraft Tower System – Utilization of Solar Induced Convective Flows for Power Generation, ASME J. Solar Energy Eng., 127, 1, 117-124, 2005. Schlaich J., The Solar Chimney: Electricity From the Sun, Deutsche Verlags-Anstalt, Stuttgart, 1994.
  • Ucar A., The environmental impact of optimum insulation thickness for external walls and flat roofs of building in Turkey’s different degree-day regions, Energy Educ Sci Technol Part A, 24,49–69, 2009.
  • Haaf W., Friedrich K., Mayr G. and Schlaich. J., Solar Chimneys,Part I: Principle and Construction of the Pilot Plant in Manzanares, Int. J. Sol.Energy, 2, 3–20, 1983.
  • Xinping Z., Jiakuan Y., Xiao B. and Guoxiang H., Simulation of a pilot solar chimney thermal power generating equipment. Renewable Energy, 32, 1637– 1644. 2007.
  • Xinping Z., Jiakuan Y., Xiao B. and Guoxiang H., Experimental study of temperature field in a solar chimney power setup, Applied Thermal Engineering, 27, 2044-2050, 2007.
Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-3615
  • Yayın Aralığı: Yılda 2 Sayı
  • Başlangıç: 1977
  • Yayıncı: TÜRK ISI BİLİMİ VE TEKNİĞİ DERNEĞİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Effects of joule heating on MHD natural convection in non-isothermally heated enclosure

Khaled AL-SALEM, Hakan F. ÖZTOP

Elektronik Cihaz Soğutmada Piezoelektrik Fan Kullanımının Isı Transferinin İyileştirilmesi – Deneysel ve Sayısal Gözlemler

M.k. ABDULLAH, B.h. MURNI, M.z. ABDULLAH, M.a. MUJEEBU, F. HUSSIN, H. YUSOFF, N.c. ISMAIL, K.a. AHMAD, Z. MOHD RIPIN

Isıtma Sürecinde Farklı Isıtma Modlarının Otomobil Kabini İçerisindeki Sıcaklık ve Bağıl Neme Olan Anlık Etkileri

M. Özgün KORUKÇU, Muhsin KILIÇ

An experimental and numerical study of laminar natural convection in a differentially-heated cubical enclosure

Oktay ÖZCAN, N. Alpay KÜREKCİ

Gözenekli Bir Ortamda Tutulan Geçirgen Bir Yatay Plaka Üzerinden Zorlanmış Taşınımla Olan Akışa MHD ve Isıl Işınımın Etkisi

Ahmet KAYA, Orhan AYDIN

Farklı Sıcaklıkta Kübik Kapalı Hacim İçinde Laminer Doğal Taşınımın Deneysel ve Sayısal İncelenmesi

N. Alpay KÜREKCİ, Oktay ÖZCAN

Çeşitli Alternatif Soğutkanlar Kullanılarak İki Kademeli Kaskad Soğutma Sisteminin Performans Katsayısının Tahmini Hakkında Teorik Çalışma

Ahmet Selim DALKILIÇ

İç Yüzeyi Pürüzsüz ve Mikro Kanatlı Düşey Borularda R134a’nın Laminer Akışındaki Yoğuşması Sırasında Meydana Gelen Isı Transferi İyileşmesinin Araştırılması

Ahmet Selim DALKILIÇ, İsmail TEKE, Somchai WONGWISES

Transient effects of different heating modes on temperature and humidity inside the automobile cabin during heating period

Muhsin KILIÇ, M. Özgün KORUKÇU

The classical adiabatic constancy of $PV^{mu}$ for an ideal gas, can be shown to be a quantum mechanical occurrence, which yields the particular value of the constant, in question

Tolga YARMAN, Alexander L. KHOLMETSKII, Önder KORFALI