KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2022 / Cilt: 8 - Sayı: 2

Termoelektrik Buzdolabı Uygulamalarında Nanoakışkan Kullanımının Elektrik Tüketimi Üzerindeki Etkisi: Deneysel Bir Çalışma

The Effect of Nanofluid Usage on Electricity Consumption in Thermoelectric Refrigeration Application: An Experimental Study

Ayşe Pınar MERT CÜCE
Tamer GÜÇLÜ
Erdem CUCE
Sayfa
228–236
Yayın Tarihi
2022-09-01
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Daha sonra çeşitli nanopartiküller kullanılarak aynı soğutucu kabin sıcaklığının elde edildiği zamanlar gözlemlenmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, termoelektrik soğutucularda nanoakışkan kullanımının elektrik tüketimi üzerindeki etkileri araştırılmıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Akışkana kütlece %1 oranında üç farklı nanopartikül eklenerek soğutucu kabinin sıcaklık farkları üç farklı dış ortam sıcaklığında test edilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Daha sonra çeşitli nanopartiküller kullanılarak aynı soğutucu kabin sıcaklığının elde edildiği zamanlar gözlemlenmiştir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Termoelektrik Soğutma · Nanoakışkanlar · Alan Soğutma

Özet

Bu çalışmada, termoelektrik soğutucularda nanoakışkan kullanımının elektrik tüketimi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla tasarlanan sistemde TEC'in sıcak tarafına su soğutmalı blok yerleştirilmiş ve soğutucu akışkanın ısısını almak için sisteme sudan havaya ısı eşanjörü eklenmiştir. Akışkana kütlece %1 oranında üç farklı nanopartikül eklenerek soğutucu kabinin sıcaklık farkları üç farklı dış ortam sıcaklığında test edilmiştir. Ayrıca soğutucu kabinin dolu olması durumundaki performansını ölçmek için kabine 1 litre su bırakılmış ve testler tekrarlanmıştır. Soğutma sıvısı olarak referans durum olan nanopartikül ilavesiz su kullanılması durumunda 1 saat boyunca ölçüm yapılmış ve soğutucu kabinin son sıcaklığı belirlenmiştir. Daha sonra çeşitli nanopartiküller kullanılarak aynı soğutucu kabin sıcaklığının elde edildiği zamanlar gözlemlenmiştir. Yüksüz koşullarda aynı soğutma kabini sıcaklığına ulaşmak için tüketilen enerji miktarı karşılaştırıldığında, referans duruma göre en yüksek iyileştirme Al2O3-Su nanoakışkanı ile %57 olarak hesaplanmıştır. Yüklü koşullarda, 18 °C ortam sıcaklığında Al2O3-Su nanoakışkanı kullanıldığında enerji tüketiminde en yüksek iyileşme %50 olarak elde edilmiştir. Referans duruma göre tüm nanoakışkan kullanım durumlarında enerji tasarrufu sağlandığı gözlenmiştir. Nanoakışkan kullanıldığı durumlarda soğutucu kabin sıcaklığının su ile soğutmaya göre aynı sürelerde daha düşük sıcaklıklara düştüğü, yani daha az enerji tükettiği gözlenmiştir. Bu nedenle bu çalışma enerji kaynaklarının verimli kullanılması açısından önemlidir

Abstract

In this study, the effects of nanofluid use in thermoelectric coolers on electricity consumption were investigated. A water-cooled block was placed on the hot side of the TEC in the designed system and a water-to-air heat exchanger was added to the system to cool the coolant. By adding 1% by mass of three distinct nanoparticles (Al2O3, TiO2 ve SiO2) to the fluid, the temperature differences of the cooler cabinet were tested at three distinct outdoor temperatures (18, 24 and 30 °C). In addition, to measure the performance of the cabinet when loaded, 1 litre of water was left in the cabinet and the tests were repeated. In the case where water without nanoparticle addition, which is the reference case, was used as the coolant, the measurement was made for 1 hour and the final temperature of the cooler cabinet was observed. Then the times to obtain the same cooler cabinet temperature by using various nanoparticles were observed. It has been observed that the temperature of the cooler cabinet drops to the desired temperatures earlier in cases where nanofluid was used compared to cooling with water. For this reason, this study is important in terms of efficient use of energy resources.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

CÜCE, A. P. M., GÜÇLÜ, T., CUCE, E. (2022). Termoelektrik Buzdolabı Uygulamalarında Nanoakışkan Kullanımının Elektrik Tüketimi Üzerindeki Etkisi: Deneysel Bir Çalışma. Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 8 - Sayı: 2, 228–236. https://ajindex.com/articles/666707

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (11)

  1. Y. He, R. Li, Y. Fan, Y. Zheng, and G. Chen, “Study on the performance of a solid-state thermoelectric refrigeration system equipped with ionic wind fans for ultra-quiet operation,” Int. J. Refrig., vol. 130, pp. 441–451, 2021, doi: 10.1016/j.ijrefrig.2021.06.017
  2. E. Cuce, T. Guclu, and P. M. Cuce, “Improving thermal performance of thermoelectric coolers (TECs) through a nanofluid driven water to air heat exchanger design: An experimental research,” Energy Convers. Manag., vol. 214, no. April, p. 112893, 2020, doi: 10.1016/j.enconman.2020.112893
  3. T. Guclu and E. Cuce, “Thermoelectric Coolers (TECs): From Theory to Practice,” J. Electron. Mater., vol. 48, no. 1, pp. 211–230, 2019, doi: 10.1007/s11664-018-6753-0
  4. X. D. Wang, Q. H. Wang, and J. L. Xu, “Performance analysis of two-stage TECs (thermoelectric coolers) using a three-dimensional heat-electricity coupled model,” Energy, vol. 65, pp. 419–429, 2014, doi: 10.1016/j.energy.2013.10.047
  5. J. Yu and B. Wang, “Enhancing the maximum coefficient of performance of thermoelectric cooling modules using internally cascaded thermoelectric couples,” Int. J. Refrig., vol. 32, no. 1, pp. 32–39, 2009, doi: 10.1016/j.ijrefrig.2008.08.006
  6. R. Chein and Y. Chen, “Performances of thermoelectric cooler integrated with microchannel heat sinks,” Int. J. Refrig., vol. 28, no. 6, pp. 828–839, 2005, doi: 10.1016/j.ijrefrig.2005.02.001
  7. L. Zhu and J. Yu, “Optimization of heat sink of thermoelectric cooler using entropy generation analysis,” Int. J. Therm. Sci., vol. 118, pp. 168–175, 2017, doi: 10.1016/j.ijthermalsci.2017.04.015
  8. L. Zhu, H. Tan, and J. Yu, “Analysis on optimal heat exchanger size of thermoelectric cooler for electronic cooling applications,” Energy Convers. Manag., vol. 76, pp. 685–690, 2013, doi: 10.1016/j.enconman.2013.08.014
  9. H. Sadighi Dizaji, S. Jafarmadar, S. Khalilarya, and A. Moosavi, “An exhaustive experimental study of a novel air-water based thermoelectric cooling unit,” Appl. Energy, vol. 181, pp. 357–366, 2016, doi: 10.1016/j.apenergy.2016.08.074
  10. M. Gupta, V. Singh, R. Kumar, and Z. Said, “A review on thermophysical properties of nanofluids and heat transfer applications,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 74, no. December 2015, pp. 638–670, 2017, doi: 10.1016/j.rser.2017.02.073
  11. E. Cuce, P. M. Cuce, T. Guclu, and A. B. Besir, “On the Use of Nanofluids in Solar Energy Applications,” J. Therm. Sci., vol. 29, no. 3, pp. 513–534, 2020, doi: 10.1007/s11630-