فاعلیة بعض الطرق المستخدمة فى خفض درجة حرارة الماء فى خزانات ماء المساکن تحت الظروف المناخیة الحارة والرطبة

نوع المستند : Original Article

المؤلف

أستاذ مشارک بقسم هندسة النظم الزراعیة – کلیة الزراعة وعلوم الأغذیة – جامعة الملک فیصل – المملکة العربیة السعودیة.

المستخلص

تمثل درجة حرارة الماء القادم من خزانات میاه المساکن والمبانى الزراعیة أثناء موسم الصیف أخطر مشکلة فى المملکة العربیة السعودیة حیث ترتفع درجة حرارة الماء داخل هذه الحزانات إلى أعلى من 50ºC لذا فإن العدید من الطرق والممارسات تستخدم لتقلیل درجة حرارة الماء القادم من هذه الخزانات حیث تختلف فاعلیة هذه الطرق من منطقة إلى آخرى، لذا فإن إختیار الطریقة المناسبة تعتمد أساساً على المعلومات المتاحة من صناع الحزانات بالإضافة إلى أن النشر العلمى حول هذه المشکلة یعتبر قلیل نسبیاً.
لذلک فإن هذه الدراسة تهدف إلى إجراء إختبارات معملیة وحقلیة لتحدید تآثیر فاعلیة الطرق والممارسات المختلفة مثل مواد العزل – اللون - التوجیه – التظلیل – تقنیات التبرید على الأداء الحرارى لخزانات الماء وصولاً إلى أفضل ممارسة وطریقة لخفض درجة حرارة الماء داخل الخزانات خاصة أثناء موسم الصیف الحار والرطب.
تم إستخدام ستة خزانات مختلفة من حیث السمک واللون ومادة التصنیع لتحدید أفضل مادة تحت ظروف مختلفة من حیث التظلیل والتوجیه وتقنیات التبرید المختلفة. أوضحت النتائج المتحصل علیها من هذا العمل البحثى أن أفضل خزان یمکن إستخدامه یکون مصنع من مادة الفیبرجلاس ذو معامل توصیل حرارى مقداره 0.492 W m – 1 K – 1   یوضع تحت مادة تظلیل وبالتالى یکون بعیداً عن شدة الإشعاع الشمسى العالیة مع التبرید الخارجى بإستخدام مروحة هواء کهربیة.

ASTM C177-04 (2004) "Test Method for Steady-State Heat Flux Measurements and Thermal Transmission Properties by Means of the Guarded-Hot-Plate Apparatus"
Elhadj, E. (2004) "Household water and sanitation services in Saudi Arabia: an analysis of economic" political and ecological issues Paper 56. Water Research Group, School of Oriental & African Studies and King's College London, University of London, http://www.soas.ac.uk/water/publications/papers/file38399.pdf
Fadiel A.; F. Al Rifaie; T. Abu-Lebdeh; and E. Fini (2014) "Use of crumb rubber to improve thermal efficiency of cement-based materials" American Journal of Engineering and Applied Sciences, 7 (1): 1-11.
Han Y. M.; R. Z. Wang; and Y. J. Dai  (2009) "Thermal stratification within the water tank" Renewable and Sustainable Energy Reviews, 13 ( 5): 1014–1026.
Holman, J.  P. (2010) "Heat Transfer" Tenth edition, McGraw-Hill International Book Company   
Khalifa, A. N., A. T. Mustafa and F. A. Khammas (2011) "Experimental study of temperature stratification in a thermal storage tank in the static mode for different aspect ratios" ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 6(2):53-60.
Tripanagnostopoulos Y.; and M. Souliotis (2004) "ICS solar systems with horizontal (E–W) and vertical (N–S) cylindrical water storage tank" Renewable Energy 29