Güneş Kollektörlerinde Elips Kesitli Boru Kullanımının İncelenmesi
Abstract
Güneş enerjisi sıcak su üretimi, ısı enerjisi üretimi, elektrik enerjisi gibi farklı alanlarda yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Güneş enerjisinden faydalanmak için kullanılan termal güneş kollektörleri enerji üretiminde oldukça önemli bir yer tutmaktadır. Sıcak su üreten güneş enerji sistemlerinde yüksek verim elde etmek için birçok yöntem bulunmaktadır. Bu çalışmada termal güneş kollektörlerinde verimi artırmak için güneş enerjili su ısıtma sistemlerinde farklı şekillere sahip akışkan borularının etkisi incelenmiştir. Bu amaçla soğurucu plakaya temas eden dairesel kesitli boru yerine elips kesitli boru kullanılarak soğurucu plakaya temas eden yüzey alanı arttırılmış ve artırılan temas yüzeyinin etkisi araştırılmıştır. Analizler ANSYS Fluent yazılımında yapılarak elips kesitli boruda su sıcaklığının dairesel kesitli boruya oranla daha yüksek olduğu görülmüştür. Elips şeklindeki borudaki suyun çıkış sıcaklığı 304,16 K iken dairesel kesitli boruda suyun çıkış sıcaklığı 296,082 K bulunmuştur. Elips boru kesitli güneş kollektörününde verim değerinin, dairesel boru kesitli güneş kollektöründen %8,078 daha yüksek olduğu bulunmuştur.
Keywords
Güneş kollektörü, Verim arttırma, Yenilenebilir enerji, Dairesel boru, Elips boru.
References
- Acar, B., Öz, E. S., ve Gedik, E. (2008). Ayrık ve birleşik ısı borulu kollektör verimlerinin deneysel olarak incelenmesi. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 23(2).
- Aktaş, M. (2009). Güneş enerjili sistemlerde ısı değiştirici yüzeyin ve akışın ısıl performans üzerindeki etkileri. Politeknik Dergisi, 12(4), 243-246.
- Assari, M., Tabrizi, H. B., and Jafari, I. (2011). Experimental and theoretical investigation of dual purpose solar collector. Solar Energy, 85(3), 601-608.
- Dağ, H. (2005). Güneş enerji sistemlerinde kullanılan dairesel borulu kollektör ile oval borulu kollektörlerin deneysel incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 44-69.
- Ekici, Ö. (2018). Silindirik bir güneş damıtma sisteminin iç hazne yüksekliğinin damıtım miktarına etkisinin sayısal olarak incelenmesi. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, 38(1), 1-10.
- Emin, E., Çakmak, G., Argunhan, Z., and Yildiz, C. (2017). Experimental ınvestigation of solar stills integrated with solar water heating collectors. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, 37(2), 97-107.
- Fiuk, J. J., and Dutkowski, K. (2019). Experimental investigations on thermal efficiency of a prototype passive solar air collector with wavelike baffles. Solar Energy, 188, 495-506.
- Gedik, E., Keçebaş, A., ve Etem, Ö. (2008). Havalı güneş kolektörlerinde farklı tip emici plakaların performansa olan etkisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 23(4).
- Güven, A. F., and Poyraz, E. (2021). Feasibility Study and Techno-Economic Analysis of Stand-Alone Hybrid Energy System for Muğla Province Köyceğiz. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 11(1), 70-85.
- Güven, A. F., ve Yörükeren, N. Bir Hibrit Enerji Sisteminin Parçacık Sürüsü Optimizasyon Algoritmaları-Genetik Algoritmalar ve Gri Kurt Optimizasyon Algoritmaları Tekniği ile Enerji Yönetimi ve Optimizasyonu: Yalova Üniversitesi için bir vaka çalışması. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 12(2), 853-879.
