Publication:
Influence of glazing on the performance of flat plate solar collector

dc.contributor.authorAkeef Mursyidiy Mohamad Daud
dc.contributor.supervisorSyed Noh Syed Abu Bakar
dc.contributor.supervisorSany Izan Ihsan
dc.contributor.supervisorMohd Azan Mohammed Sapardi
dc.date.accessioned2025-12-23T08:26:34Z
dc.date.available2025-12-23T08:26:34Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractAlthough flat plate solar collectors are widely used, the effects of multiple glazing layers and varying glazing thicknesses on their thermal performance remain poorly understood. This study uses computational fluid dynamics (CFD) through ANSYS Fluent to determine the optimal glazing configuration that maximizes solar energy absorption while minimizing heat loss. The analysis is conducted in two stages: first by varying the number of glazing layers, and then by adjusting glazing thickness, focusing on absorber plate temperature, top heat loss coefficient, and useful heat gain. The configurations studied for the number of glazing layers are 1, 2, 3 and 4 layers. The parameters such as the area of the collector, the gap spacing between the absorber, glazing and successive glazing, and the boundary condition of each components of collectors are maintained consistently throughout the study. The configuration with 2 glazing layers yields the highest temperature absorber plate, while having the second highest top heat loss coefficient and rate of useful heat gain among the configurations studied. The configuration with 2 glazing layers is selected for further study of glazing thickness. The configurations studied for glazing thickness are 2 mm, 3 mm, 4 mm, and 5 mm. The 4 mm glazing thickness for the two-glazing-layer solar collector configuration yields the highest absorber plate temperature, matching the temperature observed in the two-glazing-layer configuration from the glazing number study, as both used the same 4 mm glazing thickness. The configuration of collectors with double glazing with 4 mm glazing thickness can be considered the most balanced configuration that allows for efficient thermal performance, in term of solar radiation transmittance between glazing and heat retention within the air gap. This highlights the importance of a well-balanced configuration in the flat plate solar collector’s glazing, where a high absorber plate temperature can be achieved through trade-offs between thermal retention and energy output.
dc.description.abstractarabicعلى الرغم من أن المجمعات الشمسية المسطحة تُستخدم على نطاق واسع، إلا أن تأثير عدد طبقات الزجاج وسُُكها المتغير على أدائها الحراري لا يزال غير مفهوم بشكل كافٍ. تهدف هذه الدراسة إلى تحديد التكوين الأمثل للزجاج الذي يحقق أقصى امتصاص للطاقة الشمسية مع تقليل الفاقد الحراري، وذلك باستخدام ديناميكيات الموائع الحسابية (CFD) من خلال برنامج ANSYS Fluent. . تُُرى التحليلات على مرحلتين: الأولى بتغيير عدد طبقات الزجاج، والثانية بتعديل سُُك الزجاج، مع التركيز على درجة حرارة صفيحة الماصّ، ومعامل الفقد الحراري العلوي، ومعدل الكسب الحراري المفيد . تمت دراسة تكوينات تتضمن طبقة واحدة، طبقتين، ثلاث وأربع طبقات زجاجية . وتم الحفاظ على ثبات المعاملات مثل مساحة المجمع، والمسافة الفاصلة بين الماصّ والزجاج، وكذلك بين الطبقات الزجاجية المتتابعة، وظروف الحدود لكل مكوّن من مكونات المجمع طوال الدراسة أظهرت النتائج أن التكوين المكوّن من طبقتين من الزجاج حقق أعلى درجة حرارة للماصّ، مع تسجيل ثاني أعلى معامل الفقد الحراري العلوي ومعدل الكسب الحراري المفي د بين التكوينات المدروسة. بناءً على ذلك، تم اختيار هذا التكوين لدراسة تأثير سُُك الزجاج بشكل أكثر تفصيلا أما بالنسبة لسُمك الزجاج، فقد تمت دراسة تكوينات بسماكات 2 مم، 3 مم، 4 مم، و 5 مم . وأظهرت النتائج أن سُُك 4 مم في مجمع الطبقتين الزجاجيتين يحقق أعلى درجة حرارة لماصّ، وهي درجة الحرارة نفسها التي لوحظت في دراسة عدد الطبقات، حيث تم استخدام السُمك نفسه 4 مم ، يمكن اعتبار تكوين المجمع الشمسي ذي الطبقتين الزجاجيتين وبسُمك 4 مم هو التكوين الأكثر توازناً، إذ يحقق أداءً حرارياً فعالاً من حيث نفاذية الإشعاع الشمسي عبر الزجاج والاحتفاظ بالحرارة داخل فجوة الهواء . وهذا يبرز أهمية التوازن في تصميم الزجاج للمجمع الشمسي المسطح، حيث يمكن الوصول إلى درجة حرارة مرتفعة للماصّ من خلال تحقيق موازنة بين الاحتفاظ الحراري والإنتاج الطاقي .
dc.description.callnumberet TJ 812 A313I 2025
dc.description.cpsemailcps2u@iium.edu.my
dc.description.degreelevelMaster
dc.description.identifierThesis : Influence of glazing on the performance of flat plate solar collector / by Akeef Mursyidiy bin Mohamad Daud
dc.description.identityG2226485Akeefmursyidiymohamaddaud
dc.description.kulliyahKulliyyah of Engineering (KOE)
dc.description.notesThesis (MSME)--International Islamic University Malaysia, 2025.
dc.description.physicaldescription1 online resource (xvi, 98 leaves) ; color illustrations.
dc.description.programmeMaster of Science in Mechatronics Engineering
dc.identifier.urihttps://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/33693
dc.language.isoen
dc.publisherKuala Lumpur : Kulliyyah of Engineering, International Islamic University Malaysia, 2025
dc.rightsOWNED BY IIUM
dc.subjectFlat plate solar collectors;Glazing thickness;Number of glazing layers
dc.subject.lcshSolar collectors
dc.subject.lcshHeat -- Transmission
dc.titleInfluence of glazing on the performance of flat plate solar collector
dc.typeMaster Thesesen_US
dspace.entity.typePublication
oairecerif.author.affiliation#PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE#

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
G2226485Akeefmursyidiymohamaddaud_SEC.pdf
Size:
14.27 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Full texc.