Journals / Politeknik Dergisi / 2019 / Cilt: 22 - Sayı: 1
Heat Pipe Evacuated Tubular Solar Collector Performance Improvement by Applications Of Nanofluid
- Journal
- Politeknik Dergisi
- Pages
- 245–257
- DOI
- —
Abstract
There are many different type of solar energy systems, which are being used widely for different applications. The most important element of these solar systems is solar collector. There are four main types: Flat Panel (FPSC), Evacuated Tube, Heat Pipe and Parabolic. The most popular type is FP, which was invented in 1950s and this type is predominantly used for last three decades not only in residential but also industrial areas. This is because of two main factors: low initial investment and easy usage. Efficiency of FPSCs are mainly effected by 3 parameters: working fluid thermal conductivity, heat losses and optical losses. Due to low efficiency of FPSCs, Evacuated Tubular Heat Pipe Solar Collectors (ETSCs) are now being studied to replace FPSCs. In this type of solar collectors, optical and thermal losses are minimized and performance of the system is better. In this study, ETSCs which are tested by charging Nano fluid were studied and these researches are very limited in the literature. Last studies proved that Nano fluids are increasing thermal efficiency especially in heat pipes. The outcomes from this study shows that using Nano fluids in ETSCs provides following benefits: Low thermal resistance, high thermal conductivity, higher working temperatures, acceleration in reaching working temperature and improvement in efficiency.
Özet
Güneş enerjili sistemler, günümüzde çok farklı alanlarda, farklı amaçlar için yaygın olarak kullanılmaktadır. Güneş enerjili sistemlerin en önemli elemanı güneş kollektörleridir. Güneş kollektörleri genel olarak düzlem yüzeyli (DYGK), vakum tüplü (VTGK), ısı borulu (IBGK) ve parabolik (PGK) olmak üzere dört tipe ayrılmakla beraber en yaygın olarak DYGK kullanılmaktadır. DYGK’nin verimini etkileyen parametreler; kollektörlerde kullanılan akışkanın ısıl iletkenliği, ısı kayıpları ve optik kayıplardır. DYGK’ların düşük verimlerinden dolayı son zamanlarda güneş enerjili sistemlerde VTGK ve IBGK’ların harmonizasyonu olan vakum tüplü ısı borulu güneş kollektörleri (VTIBGK) kullanılmaya başlanmıştır. VTIBGK’lar DYGK’lerin termik ve optik kayıplarını minimize etmekte ve verim artmaktadır. Bu çalışmada Güneş kollektörlerinde verimi etkileyen diğer bir parametre çalışma akışkanı olup literatürde örneğine pek rastlanmamış olunan amorf yapıdaki nano partiküller kullanılarak hazırlanmış nano akışkanların performansa etkisi irdelenmiştir. Son yıllarda yapılan çalışmalarda nanoakışkanları ısıl sistemlerde ve özellikle ısı borularında iyi sonuçlar verdiği ve verimlerini dikkate değer derecede arttırdığı görülmüştür. VTIBK’lerde nano çözelti kullanılması ile düşük ısıl direnç, yüksek ısıl iletkenlik, yüksek çalışma sıcaklıkları, kısa sürede istenen sıcaklık değerlerine ulaşılması ve verimin arttırılması hedeflenmektedir.