Um die Leistung des thermischen Luft-Solar-Energiesystems umfassend zu bewerten, wurde auf der Grundlage der gängigen Wärmebilanzgleichungen eine eindimensionale komprimierbare transiente Modellierung für den Solarwärmekollektor und den Schornstein eingeführt, mit zusätzlichen Druck- und Zustandsgleichungen des idealen Gases. Das Modell berechnet die Verteilung von Temperatur, Druck und Dichte des Luftstroms im System. Die berechneten Änderungen des Gesamtdrucks des Systems folgen dynamisch den verfügbaren Messwerten in der Literatur. Unter Verwendung dieses Modells wurde die Auswirkung der Formparameter des Schornsteins auf die Wirkungsgrade des Schornsteins analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass der Wirkungsgrad des Schornsteins mit der Höhe und dem Durchmesser des Schornsteins ansteigt; die Verwendung sich verengender Schornsteine verringert den Wirkungsgrad des Schornsteins, während die Verwendung sich erweiternder Schornsteine den Wirkungsgrad des Schornsteins erhöht. Darüber hinaus steigt mit zunehmendem Neigungswinkel des Schornsteins der Wirkungsgrad des Schornsteins an, aber sobald der maximale Neigungswinkel erreicht ist, ändern sich die erweiternden Schornsteine kaum noch in ihrer Effizienz.

thermische Luft-Solar-Energieerzeugung; Solarwärmekollektor; Schornstein; transientes Modell; Schornsteinwirkungsgrad; Schornsteinhöhe; Schornsteindurchmesser; Schornsteinneigungswinkel