Experimental Investigation of the Effect of Flow Path to Thermal Efficiency in Solar Air Collector / Güneş Enerjili Hava Kollektöründe Akış Yerinin Isıl Verime Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi

Abstract

The aim of this study is to determine the effect of the flow path to thermal efficiency in the selective coated flat plate solar air collector experimentally. An experimental setup consists of two same characteristics of collectors is established. The setup is made in a way as which the air flow over the absorber plate (front-pass) in the first collector and the air flow under the absorber plate (back-pass) in the second collector. The absorber plates are made of aluminum and coated with selective paint. The experiments were conducted in two different mass flow rates. The experiments were carried out simultaneously in May 2015 Akhisar/Manisa under similar weather conditions. In the experiments, solar radiation, the air velocities at the exit collector, the collector air inlet, and outlet temperatures, the absorber surface temperatures were measured. Thermal analysis was conducted by measurement data. The average thermal efficiency is obtained as 37.1-43.5% for 0.07 kg/s, 62.6-56.2% for 0.13 kg/s in front and back pass type collector, respectively. The results showed that the back-pass collector for 0.07 kg/h air flow rate and the front-pass collector for 0.13 kg/h air mass flow rate are more efficient than other.

Bu çalışmada düz yutucu plakalı, selektif boyalı güneş enerjili hava kollektöründe akış yerinin ısıl verime etkisinin deneysel olarak belirlenmesi amaçlanmıştır.  Aynı özelliklere sahip iki kolektörlü bir deney düzeneği kurulmuştur. İlk kollektörde hava, yutucu plakanın üstünden (önden geçişli) ikincisinde ise altından (arkadan geçişli) akacak şekilde kurulum yapılmıştır. Yutucu plakalar alüminyumdan imal edilmiş ve selektif boya ile boyanmıştır. Deneyler iki farklı kütlesel debide icra edilmiştir. Deneyler Mayıs 2015 ayı içersinde eş zamanlı olarak Akhisar/Manisa’da benzer açık hava koşullarında gerçekleştirilmiştir. Deneylerde güneş ışınımı, kollektör hava çıkış hızları, kollektör hava giriş-çıkış sıcaklıkları, yutucu plaka yüzey sıcaklıkları ölçülmüştür. Ölçüm verileri baz alınarak ısıl analizler yapılmıştır. 0.07 kg/s debide önden geçişli kollektör ısıl verimi ortalama değerler ile %37.1, arkadan geçişli kollektör için ise %43.5 olurken 0.13 kg/s debide önden geçişli kollektör için ısıl verim %62.6, arkadan geçişli kollektör için de %56.2 değerleri elde edilmiştir. 0.07 kg/s hava debisi için arkadan geçişli kollektörün, 0.13 kg/s hava debisi için ise önden geçişli kollektörün daha verimli olduğu belirlenmiştir. 

Keywords

• Back pass,flat plate absorber,solar air collector,front pass,thermal efficiency

References

1. Tyagi, R.K.; Ranjan, R.; Kishore, K. Performance Studies on Flat Plate Solar Air Heater Subjected to Various Flow Patterns. Applied Solar Energy. 2014; 50, 2, 98-102.