Impact of guide wall geometry on the performance of solar chimney power plants- an experimental study

Abstract

A solar chimney power plant (SCPP) converts solar thermal energy into electricity by generating a buoyant flow in a chimney. To assist the airflow in shifting its direction from horizontal to vertical, a guide wall (GW) is usually set in the collector-to-chimney transition region. The primary objective of this study is to examine the impact of the GW geometry on the power output of a SCPP. In this work. The pilot was constructed based on locally available materials. Velocity, and temperature were measured at various locations inside the pilot, also the effect of the parameters (ambient temperature, wind speed, solar radiation …etc.).Performance parameters of SCPP plant were estimated. The experiments were carried out for days. The maximum air velocity was with guide 2 (1m, 51°) 6.5 m/s. and the maximum temperature in the collector center was 67.8 °C. Chimney and collector efficiencies were estimated and these were 0.0066 and 15.66, respectively. The maximum total power output was 5843.16 W.

La cheminée solaire (SCPP) convertit l'énergie solaire thermique en électricité en générant un flux flottant dans une cheminée. Pour aider le flux d'air à changer de direction de l'horizontale à la verticale, le guide d’air(GW) est généralement installé dans la région de transition du collecteur à la cheminée. L'objectif principal de cette étude est d'examiner l'impact de la géométrie GW sur la puissance de sortie d'une SCPP. Dans ce travail. Le pilote a été construit à partir de matériaux disponibles localement. La vitesse et la température ont été mesurées à divers endroits à l'intérieur du pilote, ainsi que l'effet des paramètres (température ambiante, vitesse du vent, rayonnement solaire, etc.). Les paramètres de performance de la centrale SCPP ont été estimés. Les expériences ont été menées pendant des jours. La vitesse maximale de l'air était avec le guide 2 (1 m, 51°) de 6,5 m/s. et la température maximale au centre du collecteur était de 67,8 °C. Les efficacités de la cheminée et du collecteur ont été estimées et celles-ci étaient de 0,0066 et 15,66, respectivement. La puissance totale maximale de sortie était de 5843, 16 W

تقوم محطة توليد الطاقة من المدخنة الشمسية بتحويل الطاقة الحرارية الشمسية الى كهرباء عن طريقتوليد تدفق طافي في المدخنة. لمساعدة تدفق الهواء في تغيير اتجاهه من الافقي الى العمودي، يتم عادة استعمال الدليل في منطقة الانتقال من المجمع الى المدخنة. الهدف الاساسي من هذه الدراسة هو فحص تأثير هندسة الدليل على الطاقة الناتجة من المدخنة الشمسية. في هذا العمل تم انشاء هذا النموذج بناءا على المواد المتاحة محليا، تم قياس السرعة ودرجة الحرارة في مواقع مختلفة داخل النموذج كما تمت دراسة تأثير كل من الاشعاع الشمسي والحرارة المحيطة وسرعة الرياح...الخ. اجريت التجارب لعدة ايام، كانت سرعة الهواء القصوى مع الدليل الثاني الذي طوله (1 متر) وزاويته (°51) 6.5 متر/ثانية وكانت درجة الحرارة القصوى في مركز المجمع 67.8 درجة مئوية. تم تقدير كفاءة كل من المدخنة والمجمع 0.0066 و15.66 على التوالي، وكان الحد الاقصى للطاقة الناتجة هو 5843.16 واط