Journals / Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi / 2002 / Cilt: 17 - Sayı: 3
The effects of the tilt angles on the efficiencies of the flat plate air heating solar collectors
- Pages
- 33–42
- DOI
- —
Abstract
Flat plate air heating solar collectors are extensively used in agriculture for drying agricultural products. However, the thermal efficiencies of these kind of collectors are not high enough because of the low thermophysical characteristics of the air (low density, low specific heat and low conductivity). For this reason, it is needed to arrange ideally all other kind of parameters that affect the performances. One of the important parameters that affect the performance of a flat plate solar collector is tilt angle with horizontal. This is due to the fact that the variation of tilt angle changes the top loss coefficient and the amount of solar radiation reaching the absorber plate. Therefore, four identical flat plate air heating solar collectors were designed, fabricated and experimented in this investigation to determine the effects of the tilt angels on the collector efficiencies. Each collector mainly consists of a frame constructed from hardboard, plastic cover sheet, black painted absorber surface, air inlet and outlet channels. All solar collectors were experimented under the same environmental conditions. The collectors were experimented at 25° (optimum tilt angle), 30°, 35° and 40° tilt angles. During the test, maximum and incident solar radiation, surfaces temperatures, inlet and outlet air temperatures, ambient air temperature and relative humidity and air velocity were measured. It was seen from the result that the maximum and minimum efficiencies were obtained as % 40,32 and % 35,95 for 25° and 40° tilt angels, respectively.
Özet
Düz yüzeyli hava ısıtıcı güneş kollektörleri, tarımda ürün kurutma amacıyla yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Fakat bu tip kollektörler, havanın düşük termo-fıziksel özellikleri (düşük yoğunluk, düşük özgül ısı ve düşük kondüktivite) nedeniyle yeterli verime sahip bulunmamaktadır. Bu sebepten dolayı, performansı etkileyen diğer bütün parametrelerin ideal değerlerde düzenlenmesine ihtiyaç vardır. Bu tip kollektörlerin verimlerini etkileyen önemli parametrelerden biri de, kollektörün yatayla yaptığı eğim açısıdır. Bu nedenle bu araştırmada, dört özdeş düz yüzeyli hava ısıtıcı güneş kollektörü tasarlanarak imal edilmiş ve eğim açısının kollektör verimi üzerindeki etkisini belirlemek amacıyla denemeye alınmıştır. Her bir kollektör esas olarak, suntadan üretilmiş bir çatı (gövde), saydam plastik örtü, siyana boyanmış toplayıcı yüzey ve hava giriş ve çıkış kanallarından oluşmaktadır. Bütün kollektörler, aynı çevresel koşullar altında denemeye alınmıştır. Kollektörler, 25° (optimum eğim açısı), 30°, 35° ve 40°' de denenmiştir. Denemeler süresince, maksimum radyasyon, kollektör yüzeylerine gelen güneş radyasyonu, gerekli yüzeylerin sıcaklıkları, giriş ve çıkış havasının sıcaklığı, dış hava sıcaklığı ve nemi ve hava hızı ölçülerek kaydedilmiştir. Araştırma sonucunda, maksimum ve minimum verim değerleri, 25° ve 40° eğim açılarına sahip kollektörler için sırasıyla % 40,32 ve % 35,95 olarak elde edilmiştir.