Vakum cam tüplü güneş kollektörlerinde CuO+MgO/saf su hibrit nanoakışkan kullanılarak ısıl performansının deneysel olarak incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: LEVENT GÜNGÖR

Danışman: Halil İbrahim Variyenli

Özet:

Fosil kaynakların sınırlı olması, atmosferdeki karbon miktarını artırması ile birlikte küresel ısınmaya yol açması gibi olumsuz etkileri göz önünde bulundurulduğunda yenilenebilir enerjiye olan ihtiyaç gün geçtikçe artmaktadır. Kolay ulaşılabilir, ücretsiz, tükenmez ve temiz enerji olmasından dolayı yenilenebilir enerji kaynaklarından güneş enerjisi önemli bir yere sahiptir. Güneş enerjisinin ısıl enerjisini kullanmak için güneş kollektörleri kullanılmaktadır. Yapılan bu çalışmada ısı borulu vakum tüplü bir güneş kollektöründe çalışma akışkanı olarak saf su ve nanoakışkanın ısıl performansları deneysel olarak incelenmiştir. Temel akışkan olarak saf su içerisine kütlesel olarak %2 CuO+MgO (50:50) ve yüzey aktifleştirici iki adım yöntemi ile karıştırılarak nanoakışkan elde edilmiştir. Bir grup ısı borusuna hazırlanan nanoakışkan hacimce 1/3 oranında doldurulmuş ve ısı borusu vakumlanmıştır. Diğer bir grup ısı borusuna saf su eklenerek vakumlanmıştır. Hazırlanan ısı borulu vakum tüplü güneş kollektöründen 1 lt/dk, 2 lt/dk ve 3 lt/dk debilerle su geçirilerek 10:00 ile 16:00 saatleri arasında 15 dakika aralıklarla ölçümler yapılmıştır. Yapılan ölçümler sonucu kollektörde çalışma akışkanı olarak saf su kullanıldığında 1 lt/dk, 2 lt/dk ve 3 lt/dk debilerdeki ortama ısıl verimler sırasıyla %49,62, %52,64 ve %56,18 olarak elde edilmiştir. Ayrıca kollektörde çalışma akışkanı olarak CuO+MgO/saf su hibrit naoakışkan kullanıldığında 1 lt/dk, 2 lt/dk ve 3 lt/dk debilerdeki ortama ısıl verimler sırasıyla %69,89, %73,41 ve %77,21 olarak elde edilmiştir. Deneysel sonuçlara göre ısı borulu vakum tüplü güneş kollektöründe çalışma akışkanı olarak CuO+MgO/saf su hibrit naoakışkan kullanılması durumunda 1 lt/dk, 2 lt/dk ve 3 lt/dk debilerdeki verim ortalama olarak sırasıyla %40,85, %39,45 ve %37,43 artış göstermiştir. Yapılan bu çalışma ile ısı borulu vakum tüplü güneş kollektöründe CuO+MgO/saf su hibrit naoakışkan kullanımının ısıl performansı önemli ölçüde artırdığı görülmüştür.

Anahtar Kelimeler : Isı borusu, güneş kollektörü, nanoakışkan