| dc.description.abstract | Bu çalışmada farklı tipte emici plakalara sahip çift akışlı güneş enerjili hava
ısıtıcıların deneysel ve sayısal analizi sunulmaktadır. Çalışmada, optimum termal
verimliliği belirlemek için ANSYS Fluent yazılımı kullanılmak üç tip emici plaka (düz
plaka, trapez plaka ve iki farklı akıştaki U-oluklu plaka) hesaplamalı akışkanlar dinamiği
(HAD) analiz yapılacak sonuçlama şümul edilmiştir. Deneysel açışmayaı içeren düz
plakalı, u-oluklu plakalı ve trapez plakalı bir güneş enerjili hava ısıtıcısının deneysel
araştırması, Irak'ın Bağdat şehrinde açık havada gerçek hava koşullarında test edilmiştir.
Oluklu ve düz plâkalı emicilerle birlikte kullanım ak üzere adaptif boyutlarda (100 x 50
x 15 cm) çift akışlar bir güneş enerjili hava ısıtıcı imal edilgi. Kollektörler arasındaki tek
ayrım emici plakalardır. Geometri, kesit yüzey alan ve yalıtım malzemeleri dahil olmak
üzere diğer tüm öz ellikler aynı kalmıştır. Tüm kolektörler, aynı meteorolojik koşullar ve
eğim açıları altında güneşe maruz kalırken aynı hava kütlesi ve akış hızında çalıştılar. Bu
çalışma esas olacak, düz plakalı güneş hava ısıtıcısını, sıradan pürüzsüz plaka ve oluklu
plakalar gibi çeşitli emici plaka şekilleriyle deneysel ve sayısal olacak analiz etme ve
karşılaştırmalı olacak verimlerini ortaya kaymağı amaçlamaktadır. Is transfer alanını
arttırmak, elde edilecek güneş enerjili hava ısıtıcısının termal performansını ve buna bağlı
olacak akış koşullarına göre sonunda kollektör verimliliğinin artmasını sağlar. Güneş
enerjili hava ısıtıcılarının çalışma mekanizmaları genellikle basittir ve ısı transferindeki
pasif iyileştirmeler en çok başvurulan yöntemdir. Akış havasının plaka etrafında alt ve
üst yüzeyi dolanarak ısı emiliminin sağlanması faydalıdır. Hava, emici plakaların
üzerindeki çift akışlı güneş enerjili ısıtıcısıya girer ve hava sıcaklığını mümkün olduğunca
maksimum düzeyde artırmak için plakanın arka tarafına geri döner. Testlerde hava giriş
hızı için dört farklı değer kullanıldı. Bu değerler 0.5, 1, 1.5 ve 2 m/s olmak üzere hava
koşullarındaki minimum ve maksimum adaptif koşulları temsil etmektedir. Nümerik
çalışmada, modelin geometrisi SOLIDWORKS 2018 yazılımı kullanılacak oluşturuldu
ve ANSYS Fluent Workbench 2020 R2 kullanılarak hesaplamalar yaptırıldı ve simüle
VI
edilgi. Deneysel testte, simülasyon kurulumunu doğrulamak ve simülasyonu belirlemek
için Nisan 2022 ve Mayıs 2022'de Bağdat'ta birkaç gün boyunca gerçek hava koşullarında
çift akışlı bir güneş hava ısıtıcı test edildi ve sistemin termal performansı belirlendi.
Sonuçlar; düz plakalı, U-oluklu plakalı ve trapez plakalı güneş enerjili hava ısıtıcısının
termal verimliliğinin sabit 0,0046 kg/s değerindeki kütle debisinde sırasıyla %43, %51,
ve %54 olduğunu gösterdi. Bununla birlikte, çift akışlı güneş enerjili hava ısıtıcısının
termal verimliliği, akışın yönü paralelden karşıt akışa değiştirildiğinde %51'den %56'ya
yükseldiği belirlendi. U-oluklu plakalı güneş enerjili hava ısıtıcısının karşıt akışla diğer
plakalardan optimum konfigürasyon sağladığı sonucuna varıldı. Ayrıca, yapılan testler,
oluklu plakaların kullanılmasının, kollektörlerin verimliliğini ve havanın çıkış sıcaklığını
arttırdığını ortaya koymuştur. Deney ve teorik araştırma sonuçlarına göre, aynı çalışma
koşulları altında, çift akışlı oluklu i güneş hava ısıtıcısı, çift akışlı ve geleneksel düz
plakalı güneş enerjili hava ısıtıcısından termal olarak daha iyi performans gösterir. Düz
plaka üzerindeki oluk, emici plaka boyunca iyi bir hava akışı sağlar ve ısı transfer hızını
arttırır. Kollektörün akış yöünden ölü bölgelerini en aza indirir ve türbülanslı akış
ortamları oluşturur. Hava akışına ters akışlı U-oluklu plaka en iyi modeldir ve 0.0046 kg/s
kütle akış hızında termal verimlilik %56 olarak hesaplandı. Aynı kütle akış hızında iken
düz plaka için %43, u-oluklu paralel hava akışına için 51% ve trapez plaka 54% değerleri
hesaplandı. Ayrıca, sonuçlar ΔT maksimum sıcaklık farkının, 0.0011 kg/s kütle akış
hızında hava akışına zıt yöndeki U-oluklu plaka için 51 °C olduğunu göstermektedir.
Aynı kütle akış hızında iken düz plaka için 47.4 °C, u-oluklu paralel hava akışına için
48.2 ve trapez plaka için 48.5 °C olarak ölçüldü. Nihai değerlendirme olarak nümerik
analiz sonuçlarının ve deneysel sonuçların karşılaştırılmasında termal verimlilik ortalama
değerinin %5.7 varyasyonla iyi bir uyum içinde olduğunu göstermektedir. | en_US |
