Araştırma Makalesi

Yutucu Plakası Gözenekli Malzemeden Yapılmış Bir Havalı Güneş Kollektörünün Tasarımı

Cilt: 5 Sayı: 1 28 Haziran 2021
Filiz Özgen *, Ayşe Dayan
PDF İndir
TR EN

Yutucu Plakası Gözenekli Malzemeden Yapılmış Bir Havalı Güneş Kollektörünün Tasarımı

Öz

Bu çalışmada yutucu yüzeyi farklı engellerden oluşmuş havalı bir güneş kollektörünün tasarımı yapılmıştır. Havalı güneş kollektörün yutucu yüzeyi, gözenekli bulaşık telleri kullanılarak oluşturulmuştur. Deneysel çalışma için üç farklı yutucu yüzey kullanılmıştır. Birinci tip yutucu yüzey olarak karmaşık yüzey (Tip I), ikinci tip yutucu yüzey olarak az karmaşık yüzey (Tip II), üçüncü tip yutucu yüzey olarak düz yüzey (Tip III) kullanılmıştır. Üç farklı yutucu yüzey olarak imal edilen bu yüzeylerin üzerine bulaşık telleri karmaşık ve az karmaşık olarak yerleştirilmiştir. Bir tane yutucu yüzey de boş bırakılmıştır. Bulaşık telleri yanyana ve uç uca eklenerek selenoid şekilde yapıştırıldıktan sonra siyah mat boya ile boyanarak güneş ışınımından daha fazla yararlanılmıştır. Deneylerde, hava geçiş kanallarından geçen havanın kütlesel debisi 0,05 kg/s ve 0,025 kg/ s olarak alınmış ve en uygun debi değeri 0,05 kg/s olarak bulunmuştur. Kollektör kasasının dış yan kenarları ve altı alüminyum malzemeden yapılmış olup, dış havaya bakan bu yüzeyler yalıtım malzemesi ile sıkı bir şekilde izole edilmiştir. Bu kollektör yatayla 37 0C açı yapacak şekilde ve üzerine gölge düşmeyecek biçimde bir sehpa üzerine güneye bakacak şekilde yerleştirilmiştir. Kollektör verim hesaplamalarının yapılabilmesi için kollektör giriş sıcaklığı, çıkış sıcaklığı, yutucu yüzey sıcaklığı, çevre sıcaklığı ve güneş ışınım değerleri ölçülmüştür. Kollektör yüzeyinin karmaşıklık oranı arttıkça kollektör verimin arttığı tespit edilmiştir. Farklı yutucu yüzeyler için verim değerleri % 23 ile %74 arasında bulunmuştur. Ayrıca debi değerinin artması ile kollektör verimin arttığı görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Güneş Kollektörü , Yutucu yüzey , Engel, Enerji , Termal verim

Kaynakça

  1. [1] Kaygusuz K. and Kaygusuz A., 2002. Renewable energy and sustainable development in Turkey, Renewable Energy, 25, 431-453.
  2. [2] Manikandan G.K., Iniyan S. and Goic R., 2019. Enhancing the optical and thermal efficiency of a parabolic trough collector – A review, Applied Energy, 235, 1524-1540.
  3. [3] Kongkaitpaiboon V., Nanan K. and Eiamsa-ard S., 2010. Experimental investigation of heat transfer and turbulent flow friction in a tube fitted with perforated conical-rings, International Communications in Heat and Mass Transfer, 37, 560-567. [4] Reddy K., Kumar K.R. and Ajay C., 2015. Experimental investigation of porous disc enhanced receiver for solar parabolic trough collector, Renewable Energy, 77, 308-319.
  4. [5] Hegazy A.A., 2000. Performance of flat plate solar air heaters with optimum channel geometry for constant/variable flow operation, Energy Conversion and Management,41(4), 401–17.
  5. [6] Alvarez G., Arce J., Lira L. and Heras M.R., 2004. Thermal performance of an air solar collector with an absorber plate made of recyclable aluminum cans, Solar Energy, 77(1), 107-13.
  6. [7] Esen H., Ozgen F., Esen M. and Sengur A., 2009. Artificial neural network and wavelet neural network approaches for modelling of a solar air heater, Expert Systems with Applications, 36,11240–11248.
  7. [8] Özgen F., 2007. Yutucu plakası silindirik teneke kutulardan yapılmış bir havalı güneş kollektörünün ısıl performansının deneysel olarak araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi.
  8. [9] Layek A., Saini J.S. and Solanki S.C., 2007. Second law optimization of a solar air heater having chamfered rib-groove roughness on absorber plate, Renewable Energy, 32, 1967–80.
  9. [10] Karsli S., 2007. Performance analysis of new-design solar air collectors for drying applications, Renewable Energy, 32, 1645–60.
  10. [11] Moosavian S.F., Borzuei D. and Ahmadi A., 2021. Energy, exergy, environmental and economic analysis of the parabolic solar collector with life cycle assessment for different climate conditions, Renewable Energy, 165, 301-320.

Kaynak Göster

APA
Özgen, F., & Dayan, A. (2021). Yutucu Plakası Gözenekli Malzemeden Yapılmış Bir Havalı Güneş Kollektörünün Tasarımı. International Journal of Innovative Engineering Applications, 5(1), 11-17. https://doi.org/10.46460/ijiea.899853
AMA
1.Özgen F, Dayan A. Yutucu Plakası Gözenekli Malzemeden Yapılmış Bir Havalı Güneş Kollektörünün Tasarımı. ijiea, IJIEA. 2021;5(1):11-17. doi:10.46460/ijiea.899853
Chicago
Özgen, Filiz, ve Ayşe Dayan. 2021. “Yutucu Plakası Gözenekli Malzemeden Yapılmış Bir Havalı Güneş Kollektörünün Tasarımı”. International Journal of Innovative Engineering Applications 5 (1): 11-17. https://doi.org/10.46460/ijiea.899853.
EndNote
Özgen F, Dayan A (01 Haziran 2021) Yutucu Plakası Gözenekli Malzemeden Yapılmış Bir Havalı Güneş Kollektörünün Tasarımı. International Journal of Innovative Engineering Applications 5 1 11–17.
IEEE
[1]F. Özgen ve A. Dayan, “Yutucu Plakası Gözenekli Malzemeden Yapılmış Bir Havalı Güneş Kollektörünün Tasarımı”, ijiea, IJIEA, c. 5, sy 1, ss. 11–17, Haz. 2021, doi: 10.46460/ijiea.899853.
ISNAD
Özgen, Filiz - Dayan, Ayşe. “Yutucu Plakası Gözenekli Malzemeden Yapılmış Bir Havalı Güneş Kollektörünün Tasarımı”. International Journal of Innovative Engineering Applications 5/1 (01 Haziran 2021): 11-17. https://doi.org/10.46460/ijiea.899853.
JAMA
1.Özgen F, Dayan A. Yutucu Plakası Gözenekli Malzemeden Yapılmış Bir Havalı Güneş Kollektörünün Tasarımı. ijiea, IJIEA. 2021;5:11–17.
MLA
Özgen, Filiz, ve Ayşe Dayan. “Yutucu Plakası Gözenekli Malzemeden Yapılmış Bir Havalı Güneş Kollektörünün Tasarımı”. International Journal of Innovative Engineering Applications, c. 5, sy 1, Haziran 2021, ss. 11-17, doi:10.46460/ijiea.899853.
Vancouver
1.Filiz Özgen, Ayşe Dayan. Yutucu Plakası Gözenekli Malzemeden Yapılmış Bir Havalı Güneş Kollektörünün Tasarımı. ijiea, IJIEA. 01 Haziran 2021;5(1):11-7. doi:10.46460/ijiea.899853