Yoğunlaştırılmış vakum tüplü ısı borusu uygulaması
Concentrated heat pipe vacuum tube application
- Tez No: 506145
- Danışmanlar: PROF. DR. İLHAN CEYLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
Ülkemizde güneş enerjisinin en yaygın kullanım alanlarından biri sıcak su üretimidir. Sıcak su üretiminde vakum tüplü güneş kolektörleri gerek kullanım avantajları gerek ülkemizde üretilebilir olmalarından dolayı geniş bir kullanıma sahiptir. Bu güneş kolektörlerinde ısı borulu sistemler geliştirilerek yaygınlaşmaktadır. Bu çalışmada güneş enerjisi sistemlerinin uygulama alanlarından biri olan ısı borulu vakum tüplü güneş kolektörlerindeki termal kayıp gibi eksiklikleri gidermek adına yeni bir ısı borusu tasarımı ve imalatı yapılmıştır. Tasarlanan bu yeni ısı borusunda vakum tüpün içerisine bakır ısı borusu daldırmak yerine, vakum tüpün açık uç kısmına bakır boruyla ek yapılarak yeni ısı borusunun kondenser kısmı oluşturulmuştur. Böylece yeni ısı borusunun evaporatör ve adyabatik bölgesi vakum tüpün kendisinden oluşurken, kondenser bölgesi bakır borudan oluşmuştur. Bu tasarım sayesinde vakum tüpün soğurduğu güneş ışınları doğrudan çalışma akışkanına ulaşacağı için termal kayıpların önüne geçilmesi hedeflenmiştir. İmalatı yapılan bu ısı borusunun kullanılabilirliğini incelemek üzere hava ısıtma amaçlı bir deney düzeneği hazırlanmıştır. Hazırlanan deney düzeneğinde vakum tüplü ısı borusunun yüksek sıcaklıklara ulaşması için bir yoğunlaştırıcı tasarlanıp imalatı yapılmıştır. Ayrıca yoğunlaştırıcının havalı güneş kolektörü vazifesi gördüğü deney düzeneğinde sistem performansına olan katkıları incelenmiştir. Aynı deney düzeneklerinde ısı borusunda çalışma akışkanı olarak metanol kullanılmasının yanı sıra nanoakışkan kullanılarak, nanoakışkanların ısı borusu performansına olan etkileri de incelenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda en iyi sistem performansı 3 m/s hava hızında nanoakışkan kullanılan deney düzeneğinde görülmüştür. 2 m/s hava hızında yapılan deney sonuçlarında metanol kullanılan deney düzeneği performansı nanoakışkan kullanılan deney düzeneğine yakın olsa da daha iyi performans görülmüştür. Bunun nedeni metanol kullanılan deney düzeneğinde yapılan ölçümler incelendiğinde güneş ışınım şiddetinin çok daha fazla olmasından kaynaklanmaktadır. Sistemde oluşan en yüksek sıcaklık farkı 1 m/s hava hızında, 0,00942 kg/h kütlesel debide nanoakışkan kullanılan deney düzeneğinde 15,7 ℃ olarak ölçülmüştür.
Özet (Çeviri)
One of the most common use of solar energy in our country is the production of hot water. Vacuum tube solar collectors in hot water production have a wide use because they can be produced in our country with the advantages of usage. In these solar collectors heat pipe systems have been developed and become widespread. In this study, a new heat pipe design and manufacture was carried out to eliminate deficiencies such as thermal loss in vacuum tube collectors, one of the application fields of solar energy systems. Instead of dipping the copper heat pipe into the vacuum tube, the condenser part of the new heat pipe was formed by adding copper tube to the open end of the vacuum tube. Thus, while the evaporator and adiabatic region of the new heat pipe are formed by the vacuum tube itself, the condenser region is formed of copper. With this design, it is aimed to prevent thermal losses in order that the solar radiations absorbed by the vacuum tube will directly reach the working fluids. In order to examine the availability of this heat pipe manufactured, an experimental design for air heating has been prepared. In the experimental procedure, an concentrator was designed and manufactured for the vacuum tube heat pipe to reach high temperatures. In addition, the contributions of the concentrator to the system performance were examined in the experimental setup in which the air solar collector was observed. In addition to the use of methanol as a working fluid in the heat pipe in the same experimental designs, the effects of the heat pipe performance using nanofluids have been investigated. As a result of the experiments performed, the best system performance was observed in the experimental setup using nanofluids at 3 m/s air velocity. In the experimental results performed at 2 m/s air velocity, the performance of the methanol experiment was better than the performance of the nanofluids experiment, although it was close to the performance of the experiment. The reason for this is that when the measurements made on the experimental apparatus using methanol are examined, the solar radiation intensity is much higher. The highest temperature difference observed in the system was measured as 15,7 °C at an air velocity of 1 m/s and 0,00942 kg/h mass flow nanofluids in the experimental setup.
Benzer Tezler
- Parabolik yansıtıcılı kompakt güneş kollektörü tasarımı ve hibrit çalışma durumunda ısıl performansının fuzzy logic yöntemi ile iyileştirilmesi
Design of compact solar collector with parabolic reflector and improvement of thermal performance in hybrid operation by fuzzy logic method
METİN ER
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YUSUF TEKİN
- Design and performance evaluation of a compound parabolic collector
Bütünleşik parabolik toplayıcı tasarımı ve performans değerlendirilmesi
PAŞA YAMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA SERHAN KÜÇÜKA
- Termo-mekanik yoğunlaştırılmış ahşap malzemelerin bazı fiziksel ve mekanik özelliklerine su itici maddelerin etkisi
The effect of water repellents on some physical and mechanical properties of thermo-mechanical densified wood materials
FATİH EMİROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Ağaç İşleriDüzce ÜniversitesiAğaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN PELİT
- Hidrofobik maddelerle emprenye edilmiş ağaç malzemelerin bazı yüzey özellikleri ve morfolojik yapısına termo-mekanik yoğunlaştırmanın etkisi
The effect of thermo-mechanical densification on some surface properties and morphological structure of wood materials impregnated with hydrophobic substances
UMUTHAN ARISÜT
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Ağaç İşleriDüzce ÜniversitesiAğaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN PELİT
- Bükülmüş tabakalı kaplama kereste üretiminde termo-mekanik yoğunlaştırma uygulanması ve mekanik özellikler üzerine etkisi
The application of thermo-mechanical densification in production of curved laminated veneer lumber and the effect on mechanical properties
SERKAN ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
2020
Ağaç İşleriBartın ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SAADETTİN MURAT ONAT