Experimental investigation of the energy and exergy performance of a hybrid solar dryer unit
Bir hibrit güneş enerjili kurutucu ünitesinin enerji ve ekserji performansının deneysel incelenmesi
- Tez No: 899805
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SELÇUK SELİMLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Fotovoltaik enerji, Güneş enerjisi, Isı enerjisi, Photovoltaic energy, Solar energy, Heat energy
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Planlaması ve Verimliliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, bir PV/T toplayıcının soğutulması sırasında elde edilen termal enerjiyi kullanarak güneş enerjili kurutucunun performansının arttırılmasını incelemektedir. Toplanan termal enerji, hibrit güneş enerjili hava kurutucusu içindeki kurutma havanın ön ısıtması için kullanılır. Bunu başarmak için, 50 W'lık bir monokristal fotovoltaik (PV) panelin arka yüzeyine, konumlandırılan soğutucu tüplerde dolaştırılan akışkan ile hem panel soğutması sağlanmış hemde panelden uzaklaştırılan termal yükün bir ısı eşanjörü ile güneş enerjili hava kurutucusun hava girişinin on ısıtılmasıyla sağlanması denenmiştir. Ön ısıtmanın ardından hava kurutma işlemi için kurutma odasına yönlendirilmeden önce güneş kolektöründe güneş ışınımıyla daha da ısıtılır. Deney, karşılaştırmalı analize olanak sağlamak için iki kurutma ünitesi kullanılarak gerçekleştirildi: hibrit bir güneş enerjili hava kurutucusu ve geleneksel bir güneşte kurutma ünitesi. Hem doğal hem de zorlanmış konveksiyon koşulları altında kurutma üniteleri ve PV/T kolektör için kurutma, enerji ve ekserji performanslarını değerlendirmek amacıyla kurutma deneyleri için maydanoz kullanılmıştır. Kurutma sırasında maydanoz yapraklarının nem içeriğinin zamanla azaldığını, kurutma odasındaki yüksek hava hızının daha hızlı nem kaybına yol açtığını ortaya göstermiştir. En yüksek spesifik nem giderimi, 0,0698 kg/s'lik hava kütle akış hızında ve 0,00175 kg nem/kg kuru madde .s'lik bir kurutma hızında kaydedildi; bu, artan hava hızlarında daha verimli kurutmanın göstergesidir. Sonuçlar, doğal konveksiyon altında güneş enerjili hava kurutucunun genel enerji ve ekserji verimliliğinin sırasıyla %21,98 ve %46,04 olduğunu gösterdi. Hibrit güneş enerjili hava kurutucu kullanıldığında bu verimlilikler %42,63 ve %60,24'e yükseldi. Bu bulgular, güneş enerjisiyle kurutma sistemlerinin verimliliğini artırmak için PV/T toplayıcılardan elde edilen termal enerjiden yararlanma potansiyelini vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
This study examines improving the performance of a solar dryer by using the thermal energy obtained during cooling of a PV/T collector. The collected thermal energy is used to preheat the drying air inside the hybrid solar air dryer. To achieve this, both the panel cooling was provided by the fluid circulating in the coolant tubes positioned on the back surface of a 50 W monocrystalline photovoltaic (PV) panel, and the thermal load removed from the panel was tried to be provided by pre-heating the air inlet of the solar air dryer with a heat exchanger. After preheating, the air is further heated by solar radiation in the solar collector before being directed to the drying chamber for the drying process. The experiment was carried out using two drying units to enable comparative analysis: a hybrid solar air dryer and a conventional solar drying unit, drying energy and exergy performances for drying units and PV/T collector under both natural and forced convection conditions. To evaluate the drying experiments, parsley was used. It has been shown that the moisture content of parsley leaves decreases over time during drying, and the high air speed in the drying chamber causes faster moisture loss. The highest specific moisture removal was recorded at an air mass flow rate of 0.0698 kg/s and a drying rate of 0.00175 kg moisture/kg dry matter .s; This is indicative of more efficient drying at increased air speeds. The results showed that the overall energy and exergy efficiency of the solar air dryer under natural convection were 21.98% and 46.04%, respectively. These efficiencies increased to 42.63% and 60.24% when using a hybrid solar air dryer. These findings highlight the potential to leverage thermal energy from PV/T collectors to improve the efficiency of solar drying systems.
Benzer Tezler
- Hava soğutmalı termoelektrik jeneratör ve PV/T kollektör çiftinin enerji ve ekserji performansının deneysel incelenmesi
Experimental investigation of the energy and exergy performance of an air cooled thermoelectric generator and PV/T collector pair
HAMAT HAFFADINE FATIME NABAWIA
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiKarabük ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELÇUK SELİMLİ
- Bir fotovoltaik termal (PV/T) kolektörde metal-oksit ve bor esaslı nanoparçacık kullanımının performansa etkisinin deneysel olarak araştırılması
Experimental investigation of the effect of using metal-oxide and boron based nanoparticles on performance in a photovoltaic thermal (PV/T) collector
MUHYEDDİN DALMIŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiDüzce ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ETEM GÜREL
- Experimental investigation and performance assessment of a photoelectrochemical hydrogen production system with electro-mechanical effects
Elektromekanik etkileri olan fotoelektrokimyasal hidrojen üretim sisteminin deneysel araştırması ve performans değerlendirmesi
SÜMEYYA AYÇA
Doktora
İngilizce
2026
EnerjiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM DİNCER
- Farkli eğim açilari için fotovoltaik panellerin enerji ve ekserji analizinin deneysel incelenmesi
An experimental investigation of the energy and exergy analysis of photovoltaic panels for the different slopes
MERT BORA HAZAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Makine MühendisliğiTrakya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HACER AKHAN
- Farklı soğutma devresi elemanlarının R134a ve R1234yf kullanılan bir otomobil klima sisteminin performansına etkisinin deneysel araştırılması
Experimental investigation of the effect of different circuit components on the performance of an automobile air conditioning system using R134a and R1234yf
MEHMET SAİT İNAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPASLAN ALKAN