|
الكاتب: |
ربيع البارونى قلية البشير عريبي السيد اشوية |
|
الملخص: |
في هذه الورقة تم دراسة الأداء والسلوك الحراري لمنظومة المدخنة الشمسية خصوصا عند استخدام تخزين حراري إضافي مثل المياه، وذلك من خلال البيانات التجريبية التي جمعت من المدخنة الشمسية التجريبية الصغيرة التي تم تصميمها وبناؤها في كلية الهندسة صبراتة - ليبيا . المداخن الشمسية تحتاج إلى الإشعاع الشمسي من أجل العمل. ولذلك، لا يمكن ان يكون انسياب الهواء الساخن خلال المدخنة مستقرا عندما تختفي الطاقة الشمسية اثناء الليل، و للحصول على استقرار يجب ان يتم تخزين كمية من الطاقة الشمسية خلال النهار وإصدارها مرة أخرى أثناء الليل. وعليه فقد جمعت البيانات على مدار 24 ساعة لعدة أيام من شهري مايو ويونيو 2014 بغية معرفة ودراسة توزيع درجات الحرارة وتأثير التخزين الحراري الإضافي على أداء منظومة المدخنة الشمسية أثناء النهار وبعد غروب الشمس. تتضمن منظومة المدخنة الشمسية عنصرين رئيسين هما؛ مجمع الطاقة الشمسية والمدخنة الشمسية. مجمع الطاقة الشمسية عبارة عن مساحة دائرية تبلغ 126 م2. أما المدخنة الشمسية فهي عبارة عن أنبوب بلاستيكي قطره 0.2 متر وارتفاعه 9 أمتار، وتم وضع كتل حرارية للتخزين الحراري عبارة عن حاويات مياه لدراسة تأثير التخزين الحراري على اداء المدخنة الشمسية. وتشمل القياسات شدة الإشعاع الشمسي داخل وخارج المجمع الشمسي، ودرجة الحرارة وسرعة الهواء الساخن عند مدخل المدخنة، ودرجة الحرارة وسرعة الرياح خارج المجمع الشمسي، وكذلك تشمل القياسات درجات حرارة السطح الماص داخل المجمع الشمسي ودرجات حرارة الهواء في عدة نقاط عند مستويات مختلفة داخل المجمع. ووجد أن لشدة الإشعاع الشمسي تأثيرا مباشرا في رفع درجة حرارة الهواء الداخل إلى المدخنة يترتب عليه زيادة في سرعة الهواء خلال المدخنة. الفرق في درجة الحرارة بين الهواء الداخل إلى المدخنة ودرجة حرارة المحيط بلغ حوالي o45م وهذا الفرق يسبب توليد القوة الدافعة لتدفق الهواء في المدخنة حتى وصلت سرعة الهواء الساخن في المدخنة 3.6 م/ث (≈ 0.118 كجم/ث). كما أشارت النتائج إلى أن سرعة الرياح المحيطة خارج المدخنة الشمسية لها تأثير ضئيل على أداء المدخنة الشمسية يمكن اهماله. النتائج أيضا أشارت إلى أن نظام المدخنة الشمسية يمكن أن يعمل في شمال غرب ليبيا، أي أن هذا النوع من الأنظمة إذا استخدم بمقاييس أو أبعاد كبيرة يمكنه اعتراض الإشعاع الشمسي وتخزين كمية كافية من الحرارة عن طريق استخدام التخزين الحراري الإضافي مثل المياه والذي يرفع درجة حرارة الهواء في المجمع بعد غروب الشمس إلى قيمة كافية قادرة على توليد تدفق للهواء لفترة طويلة لتشغيل تربينات لإنتاج الكهرباء نهارا وبعد غروب الشمس في فصل الصيف خصوصا. |
|
الكلمات الاستدلالية: |
Solar chimney; buoyancy effect; thermal storage; renewable energy |
|
حمل الورقة: |
"دراسة نظام المدخنة الشمسية وتأثير سعة التخزين الحراري على أداء النظام الجزء الأول: الدراسات العملية " |