Helisel borulu termal güneş enerjili sıcak su hazırlama sistemin tasarımı, imalatı ve deneysel incelenmesi
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: Burak KERSE
Danışman: Halil İbrahim Variyenli
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:
Ülkemiz, coğrafi konumu nedeniyle önemli bir güneş enerjisi potansiyeline sahiptir. Güneş enerjisinden çok sayıda yararlanma yöntemi olmakla beraber, bu yöntemler içerisinde en olgunlaşmış ve yaygın olarak kullanılanı güneş enerjisinden ısıl yollar ile yararlanılmasıdır. 1970’lerdeki petrol krizi ile yaygın bir şekilde kullanılmaya başlayan güneş enerjili sıcak su sistemleri, kısa sürede tüm dünyada yaygın bir şekilde kullanılan sistemler haline gelmiştir ve zaman içerisinde farklı akışkanlar kullanılarak daha verimli sistemler için çalışmalar yürütülmüştür. Yapılan literatür araştırmalarında helisel borudaki ısı transfer katsayısının düz borudaki ısı transfer katsayısından yaklaşık olarak %23 daha fazla olduğu görülmüştür. “Helisel Borulu Termal Güneş Enerjili Sıcak Su Hazırlama Sistemin Tasarımı, İmalatı ve Deneysel İncelenmesi” tez çalışmamızda, Helisel Borulu Termal Güneş Enerjili Sıcak Su Hazırlama Sisteminin tasarımı ve imalatı yapılmıştır. Helisel Borulu Termal Güneş Enerjili Sıcak Su Hazırlama Sistemi ile aynı deney şartlarında su ve nanoakışkanların ısıl verime etkisi incelenmiştir. Çalışmamızda helisel borulu güneş kollektörlerinin farklı çalışma sıvılarında ve farklı debilerde göstermiş olduğu reaksiyonlar incelenmiştir. Deneyler sırasıyla; 0,5 l/dk ve 0,9 l/dk debilerinde su, MgO-Tio2/Su ve MgO-CuO-TiO2/Su akışkanları için yapılmıştır. Elde edilen bulgular nanoakışkanın helisel sargılı güneş kollektöründe başarılı bir şekilde kullanıldığını göstermiştir. Su ve nanoakışkan kullanılarak elde edilen ortalama ısıl verim değerleri sırasıyla %31,9, %43,76, %37,24, %51,95, %41,86 ve %56,77 ve maksimum ısıl verim değerleri ise %40,38, %55,28, %51,21, %68,61, %52,73 ve %72,22 olarak bulunmuştur. Aynı çalışma sıvıları üzerinde farklı debilerle yapılan deneyde yüksek debide yüksek ısıl verimin oluştuğu gözlemlenmiştir. Bunun yanında deneyler sonucunda çalışma sıvısı olarak nanoakışkan kullanımının geliştirdiğimiz helisel borulu güneş kollektörünün ısıl performansını önemli ölçüde iyileştirdiği görülmüştür.
Anahtar Kelimeler : Solar kollektör, helisel boru, nanoakışkan, debi, solar radyasyon