Havalı Güneş Kolektörlerinde Daralan ve Genişleyen Kanatçık Kullanımının Sayısal Olarak İncelenmesi
Öz
Havalı güneş kolektörleri, güneş enerjisinin ısıya dönüşümünde yaygın bir kullanıma sahip olup, bu kolektörlerin termal ve termohidrolik performans parametreleri büyük önem arz etmektedir. Yüksek performans parametrelerine sahip olan kolektör tasarımlarında daha düşük ışınım değerlerinde bile yüksek sıcaklıkta proses havası elde edilebilmektedir. Isı transferi iyileştirmelerinde aktif ve pasif olmak üzere iki farklı yöntem bulunmaktadır. Kolektörde yutucu plaka üzerinde kanatçık ve bölmeler eklenmesi (pasif yöntem) sonucu akışa dik yönde karışımlardan dolayı sınır tabakanın sürekli yenilenmesinin ve plakanın uç noktalarına akışın ulaşması ısı transferini iyileştireceği ve bu durumun kolektörün performans parametrelerini arttıracağı aşikardır. Bu çalışmada, yutucu plaka üzerine bölmeler ile daralan-genişleyen kanatçıklar yerleştirilmesinin termal ve termohidrolik performans üzerine etkisi sayısal olarak incelenmiştir. Analiz sonuçlarına göre, ortalama en yüksek termal ve termohidrolik verim değerleri C tipi kolektörde elde edilmiş olup, bu değerler sırasıyla %87.21 ve %87.11’dir. En düşük ortalama termal ve termohidrolik verimler ise A tipinde elde edilmiştir ve bu değerler %81.18 ve %81.08’dir. Ayrıca çalışmada farklı debilerden en çok B tipinin etkilendiği termal ve termohidrolik verimlerindeki değişimden görülmektedir. Son olarak çalışma kapsamında en iyi sonuçların elde edildiği B tipi kolektör için tespit edilen sıcak noktalar ve akım çizgileri sunulmuş ve gelecek çalışmalar için bazı önerilerde bulunulmuştur.
Anahtar Kelimeler
Havalı güneş kolektörü, termal verim, termohidrolik verim, sayısal analiz.
Destekleyen Kurum
Tarsus Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi
Proje Numarası
MF.21.001 ve MF.21.002
Teşekkür
Bu çalışma Tarsus Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından MF.21.001 ve MF.21.002 numaralı projeler kapsamında desteklenmiştir. Desteklerinden dolayı Tarsus Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi’ne teşekkür ederiz.
Kaynakça
- Singh Yadav, A., & Kumar Thapak, M. (2014). Artificially roughened solar air heater: Experimental investigations. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 36, 370–411.
- Khan, M. I., Yasmin, T., & Shakoor, A. (2015). International experience with compressed natural gas (CNG) as environmental friendly fuel. Energy Systems, 6(4), 507–531.
- Khan, M. I. (2017). Falling oil prices: Causes, consequences and policy implications. Journal of Petroleum Science and Engineering, 149(April 2016), 409–427.
- Khan, M. I., Yasmeen, T., Khan, M. I., Farooq, M., & Wakeel, M. (2016). Research progress in the development of natural gas as fuel for road vehicles: A bibliographic review (1991-2016). Renewable and Sustainable Energy Reviews, 66, 702–741.
- Imran Khan, M. (2017). Policy options for the sustainable development of natural gas as transportation fuel. Energy Policy, 110(May), 126–136.
- Olmuş, U., Güzelel, Y. E., Pınar, E., Özbek, A., & Büyükalaca, O. (2022). Performance assessment of a desiccant air-conditioning system combined with dew-point indirect evaporative cooler and PV/T. Solar Energy, 231(September 2021), 566–577.
- Tian, Y., & Zhao, C. Y. (2013). A review of solar collectors and thermal energy storage in solar thermal applications. Applied Energy, 104, 538–553.
- Arunkumar, H. S., Vasudeva Karanth, K., & Kumar, S. (2020). Review on the design modifications of a solar air heater for improvement in the thermal performance. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 39(January), 100685.
- Tchinda, R. (2009). A review of the mathematical models for predicting solar air heaters systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 13(8), 1734–1759.
- Hürdoğan, E., Çerçi, K. N., Saydam, D. B., & Ozalp, C. (2022). Experimental and Modeling Study of Peanut Drying in a Solar Dryer with a Novel Type of a Drying Chamber. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization and Environmental Effects, 44(2), 5586–5609.