Düzlem yüzey güneş kolektöründe nanopartikül kaplı emici yüzeyin performansa etkisi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MÜSLÜM MÜCAHİT UZANLIK

Danışman: ADNAN SÖZEN

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Güneş enerjisi sistemlerinin verimliliğini artırmak amacıyla yapılan bu çalışmada, düzlemsel güneş kolektörlerinin emici yüzeylerine termal boya ve ZnFe₂O₄ (Çinko Ferrit) nano partikül kaplamanın performans etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Çalışma, plakalı ve plakasız iki farklı kolektör dizaynı üzerinde, 0,3 L/dk, 0,4 L/dk ve 0,5 L/dk debi değerlerinde gerçekleştirilmiştir. Deneyler, iki aşamada yürütülmüştür: ilk aşamada yalnızca termal boya kullanılmış, ikinci aşamada ise termal boyaya ZnFe₂O₄ nanopartikülü eklenerek kaplama yapılmıştır. Veriler, güneş ışınım şiddeti (G), giriş-çıkış sıcaklıkları (Tg, Tç), ortam sıcaklığı (Ta), ortalama sıcaklık (Tm), termal verim (η) ve üretilen güç (W) parametreleri üzerinden analiz edilmiştir. Sonuçlar, nanopartikül kaplamanın, özellikle plakalı kolektörlerde termal verimi belirgin şekilde artırdığını göstermiştir. Termal verimler incelendiğinde plakasız düzlemsel güneş kolektörlerinde %13,21 performans artışı, plakalı düzlemsel güneş kolektörlerinde ise %19,58 performans artışı olmuştur. Plakasız kolektörlerde ise verim artışı daha düşük olmakla birlikte, nanopartikül kaplamanın etkisi gözlemlenmiştir. Ayrıca, (Tm-Ta)/G parametresi ile kolektörün ısıl performansı değerlendirilmiş ve nanopartikül kaplamanın ısı tutma kapasitesini artırdığı tespit edilmiştir. Çalışma, nanopartikül katkılı kaplamaların güneş enerjisi sistemlerinde verimliliği artırmak için umut vaat eden bir yöntem olduğunu ortaya koymuştur.