Değişken Sayıda Delikler İçeren Emici Plakalara Sahip Güneş Enerjili Hava Isıtıcısının Sayısal Analizi

Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji
Yıl :
Cilt :
Sayı :
Sayfa :
Metin Dili :

Öz:

Dünya nüfusundaki meydana gelen artışlar, enerjiye olan talepleri de doğrudan etkilemektedir. Nüfus artışı ile doğrudan etkilenen enerji taleplerine karşı tepki verebilmek ve sürdürülebilir bir gelecek sağlamak amacıyla farklı enerji kaynakları arayışları ortaya çıkmaktadır. Son zamanlarda popüler bir hale gelen yenilenebilir enerji kaynaklarının en temeli olan güneş enerjisinden elektrik üretimi ve ısıl uygulamalar ilerlemeye devam etmektedir. Bu çalışmada güneş enerjisinden ısıl enerji elde etmek amacıyla kullanılan güneş enerjili hava ısıtıcıların performansının arttırılması amaçlanmış ve farklı emici yüzeylere sahip güneş enerjili hava ısıtıcısı modelleri geliştirilmiştir. Geliştirilmiş olan bu modellerin analizleri Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yaklaşımı ile gerçekleştirilmiş ve sonuçlar değerlendirilmiştir. Başlangıçta geleneksel düz emici plakalı güneş enerjili hava ısıtıcısı modellenmiştir. Daha sonra düz plakaya sırasıyla 2, 4 ve 8 adet delikler eklenmiş ve aynı şartlar altında sistem analizleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan bu analizler sonucu benzer oranlarda basınç düşüşleri görülmüş ve hava akış hızları oldukça yakın oranda azalmıştır. Bunun yanı sıra giriş ve çıkış noktası arasındaki sıcaklık farkları düz plakalı, 2 delikli, 4 delikli ve 8 delikli model için sırasıyla 12,6℃, 10℃, 13,5℃ ve 16,2℃ olarak elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlara bağlı olarak delik sayısı ile sistem performansında arttığı ve oluşturulan deliklerin türbülans etkisi yaratarak ısı transferini önemli ölçüde iyileştirdiği gözlemlenmiştir.



19.02.2024
26.12.2024
Makale
Araştırma Makalesi
Erişime Açık
0
Görüntüleme
0
İndirme
OpenCitations
OpenAlex
Crossref
[1] Alic, E., Das, M., & Akpinar, E. K., Design, manufacturing, numerical analysis and environmental effects of single-pass forced convection solar air collector, Journal of Cleaner Production, 311 (2021) 127518.

[2] Ammar, M., Mokni, A., Mhiri, H., & Bournot, P., Numerical analysis of solar air collector provided with rows of rectangular fins., Energy Reports, 6 (2020) 3412-3424.

[3] Embiale, D. T., & Gunjo, D. G., Investigation on solar drying system with double pass solar air heater coupled with paraffin wax based latent heat storage: Experimental and numerical study., Results in Engineering, (2023) 101561.

[4] Maurya, O. K., Ekka, J. P., Kumar, D., Dewangan, D., & Singh, A., Experimental and numerical methods for the performance analysis of a tubular three-pass solar air heater., Energy, 283 (2023) 128640.

[5] Iqbal, M. H., Ahmed, N., Ali, M., Qaisrani, M. A., Mahmood, M., Waqas, A., ... & Sajid, M. B., Numerical analysis of a novel solar air heater design with V-ribs and jet cooling., Sustainable Energy Technologies and Assessments, 57 (2023) 103252.

[6] Raturi, P., Deolal, H., & Kimothi, S., Numerical analysis of the return flow solar air heater (RF-SAH) with assimilation of V-type artificial roughness., Energy and Built Environment, 5(2) (2024) 185-193.

[7] Choi, H. U., & Choi, K. H., Numerical study on the performance of a solar-assisted heat pump coupled with a photovoltaic-thermal air heater., Energy, 285 (2023) 129480.

[8] Alta, D., Bilgili, E., Ertekin, C., & Yaldiz, O., Experimental investigation of three different solar air heaters: Energy and exergy analyses., Applied Energy, 87(10) (2010) 2953-2973.

[9] Khanlari, A., Sözen, A., Şirin, C., Tuncer, A. D., & Gungor, A., Performance enhancement of a greenhouse dryer: Analysis of a cost-effective alternative solar air heater., Journal of Cleaner Production, 251 (2020) 119672.

[10] Widyolar, B., Jiang, L., Brinkley, J., Hota, S. K., Ferry, J., Diaz, G., & Winston, R., Experimental performance of an ultra-low-cost solar photovoltaic-thermal (PVT) collector using aluminum minichannels and nonimaging optics., Applied energy, 268 (2020) 114894.

[11] Mgbemene, C., Jacobs, I., Okoani, A., & Ononiwu, N., Experimental investigation on the performance of aluminium soda can solar air heater., Renewable Energy., 195 (2022) 182-193.

[12] Acır, A., & Çinici, O. K., Experimental investigation of a thermal energy storage unit integrated with thermoelectric generators under solar radiation. Solar Energy, 265 (2023) 112028.

[14] Tuncer, A. D., Amini, A., & Khanlari, A., Developing an infrared-assisted solar drying system using a vertical solar air heater with perforated baffles and nano-enhanced black paint., Solar Energy, 263 (2023) 111958.

[15] Khanlari, A., Tuncer, A. D., Sözen, A., Aytaç, İ., Çiftçi, E., & Variyenli, H. İ., Energy and exergy analysis of a vertical solar air heater with nano-enhanced absorber coating and perforated baffles., Renewable Energy, 187 (2022) 586-602.

[16] Selimefendigil, F., & Şirin, C., Energy and exergy analysis of a hybrid photovoltaic/thermal-air collector modified with nano-enhanced latent heat thermal energy storage unit., Journal of Energy Storage, 45 (2022) 103467.

[17] Nazari, M., Jafarmadar, S., & Khalilarya, S., Exergy and thermoeconomic analyses of serpentine tube flat-plate solar water heaters coated with CuO nanostructures., Case Studies in Thermal Engineering, 35 (2022) 102072.

[18] Selimefendigil, F., Şirin, C., Ghachem, K., Kolsi, L., Alqahtani, T., & Algarni, S., Enhancing the performance of a greenhouse drying system by using triple-flow solar air collector with nano-enhanced absorber coating., Case Studies in Thermal Engineering, 34 (2022) 102011.

[19] Kumar, R., Verma, S. K., & Sharma, V. K., Performance enhancement analysis of triangular solar air heater coated with nanomaterial embedded in black paint., Materials Today: Proceedings, 26 (2020) 2528-2532.

[20] Jeong, D., Lee, J., Hong, H., Choi, D., Cho, J. W., Kim, S. K., & Nam, Y., Absorption mechanism and performance characterization of CuO nanostructured absorbers., Solar Energy Materials and Solar Cells, 169 (2017) 270-279.
Daha Fazla...
KopyalaAPA
KopyalaChicago
KopyalaMLA
KopyalaAMA
KopyalaVancouver
KopyalaIEEE
KopyalaISNAD
Kütüphanelerim