General thermal analysis of parallel-flow flat-plate solar collector absorbers

Lund, Kurt O.

doi:10.1016/0038-092x(86)90092-7

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“…Various investigators have used two dimensional conduction equations in their analysis with different boundary conditions. Lund (1986) used a two-dimensional model for the transfer of heat in flat plate solar collector absorbers with adiabatic boundary conditions at the upper and lower edges of the collector. He solved approximately the governing partial differential equations analytically in terms of perturbation series.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Performance of nanofluids on heat transfer in a wavy solar collector

Nasrin¹,

Алим²

2018

Int. J. Eng. Sci. Tech

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The problem of steady, laminar and incompressible natural convection flow in a wavy solar collector is studied. In this investigation, two vertical walls are perfectly insulated. The top cover glass surface is continuously absorbing solar energy. The bottom wavy solid surface is kept at a constant temperature T c. Numerical analysis is done by this article for the performance of different nanofluids on convective flow and heat transfer phenomena inside a solar collector. The solar collector has the flatplate cover and sinusoidal wavy absorber. Two different nanofluids like water based Ag nanofluid and water based CuO nanofluid are used as the working fluids inside the solar collector. The governing partial differential equations with proper boundary conditions are solved by Finite Element Method using Galerkin's weighted residual scheme. The behavior of both nanofluids related to performance such as temperature and velocity distributions, radiative and convective heat transfers, mean temperature and velocity of the nanofluid is investigated systematically. This performance includes the solid volume fraction namely φ with respect to water based Ag and water based CuO nanofluids. The results show that the better performance of heat transfer inside the collector is found by using the highest φ of water based Ag nanofluid.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Performance of nanofluids on heat transfer in a wavy solar collector

Nasrin¹,

Алим²

2018

Int. J. Eng. Sci. Tech

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“…Forced convection is a mechanism in which fluid motion is generated by an external source (like a pump, fan, suction device etc.). Significant amounts of heat energy can be transported very efficiently by this system and it is found very commonly in everyday life, including central heating, air conditioning, steam turbines and in many other machines Lund (1986) analyzed general thermal behavior of parallel-flow flat-plate solar collector absorbers. Nag et al (1989) analyzed parametric study of parallel flow flat plate solar collector using finite element method.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Finite Element Simulation of Forced Convection in a Flat Plate Solar Collector: Influence of Nanofluid with Double Nanoparticles

Nasrin

Alim²

2014

JAFM

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This work compares heat loss characteristics across a riser pipe of a flat plate solar collector filled water based nanofluid of double nanoparticles (alumina and copper) with single nanoparticle (alumina). Also this study compares heat transfer phenomena among four nanofluids namely water-copper oxide, water-alumina, water-copper and water-silver nanofluids. Comparisons are obtained by numerically solving assisted convective heat transfer problem of a cross section of flat plate solar collector. Governing partial differential equations are solved using the finite element simulation with Galerkin's weighted residual technique. The average Nusselt number (Nu) at the top hot wall, average temperature (θ av ), mean velocity (V av ), percentage of collector efficiency (η), mid-height dimensional temperature (T) for both nanofluid and base fluid through the collector pipe are presented graphically. The results show that the better performance of heat loss through the riser pipe of the flat plate solar collector is found by using the double nanoparticles (alumina and copper) than single nanoparticle (only alumina). When comparing the four nanofluids considering the same solid volume fraction ( = 5%), this study claims that the average Nusselt number for water-Ag nanofluid is higher than others.

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“…Assim, uma alta qualidade dos materiais e um alto estado de tecnologia são pré-requisitos. Lund (1986) introduz um fator de forma que descreve em detalhes os vários projetos de dutos, obtendo desta forma uma aplicabilidade geral. Lund emprega as equações de condução bi-dimensional na placa e de transferência de calor no duto.…”

Section: Introductionunclassified

Avaliação Experimental Da Eficiência Térmica De Um Coletor Solar De Placa Plana Operando Com Infiltração/Condensação De Água

Faria,

Moreira,

Silvério

et al. 2014

Anais Congresso Brasileiro De Energia Solar - CBENS

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Resumo. O aquecimento de água com uso de coletores solares como alternativa viável às formas convencionais, notadamente, em comparação à eletricidade, exige constantes estudos sobre os resultados obtidos com sua aplicação. Embora seja considerada uma tecnologia consolidada, visto sua ampla utilização, o emprego dos coletores solares para aquecimento de água ainda demanda alguns estudos, principalmente sobre seu comportamento em resposta a situações adversas, como por exemplo, seu uso com infiltração de água. As especificações presentes nas normas técnicas vigentes sobre o máximo aceitável de umidade no interior de coletores solares é objeto de grande discussão, principalmente por parte dos fabricantes, que questionam a real eficácia de algumas exigências de qualidade. Tal questionamento, somado a um grande índice de reprovação de diferentes modelos quando submetidos aos testes de conformidade, impõe a obrigação da real comprovação do efeito da infiltração/condensação na eficiência dos coletores solares de placa plana. Em concordância com o que foi descrito, este trabalho que objetiva fornecer um conjunto de informações detalhadas do comportamento dos coletores solares submetidos a uma condição de operação específica, contribuindo para o aprimoramento da metodologia de certificação. A metodologia adotada inclui procedimentos experimentais baseados nas normas técnicas aplicáveis, de modo a se obter informações sobre a resposta do coletor solar em situações normais de funcionamento e em situações forçadas de infiltração/condensação de água. Os procedimentos experimentais compreendem ensaios realizados em um Simulador Solar para avaliação do desempenho térmico de um coletor solar plano a partir de quantidades pré-estabelecidas de massa de água injetada. Os resultados permitem possíveis inferências nas normas técnicas em uso com aplicações diretas no mercado de aquecimento solar. Considerando apenas o comportamento da eficiência térmica do coletor solar estudado, os resultados encontrados indicam que o limite mais adequado para o máximo de água infiltrada é de aproximadamente 50% superior ao admitido atualmente na norma técnica que é de 30g de água por metro quadrado de área coletora.

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General thermal analysis of parallel-flow flat-plate solar collector absorbers

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Performance of nanofluids on heat transfer in a wavy solar collector

Performance of nanofluids on heat transfer in a wavy solar collector

Finite Element Simulation of Forced Convection in a Flat Plate Solar Collector: Influence of Nanofluid with Double Nanoparticles

Avaliação Experimental Da Eficiência Térmica De Um Coletor Solar De Placa Plana Operando Com Infiltração/Condensação De Água

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