Helisel borulu termal güneş enerjili sıcak su hazırlama sistemin tasarımı, imalatı ve deneysel incelenmesi
Design, manufacturing and experimental investigation of helical pipe thermal solar hot water preparation system
- Tez No: 922794
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HALİL İBRAHİM VARİYENLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 56
Özet
Ülkemiz, coğrafi konumu nedeniyle önemli bir güneş enerjisi potansiyeline sahiptir. Güneş enerjisinden çok sayıda yararlanma yöntemi olmakla beraber, bu yöntemler içerisinde en olgunlaşmış ve yaygın olarak kullanılanı güneş enerjisinden ısıl yollar ile yararlanılmasıdır. 1970'lerdeki petrol krizi ile yaygın bir şekilde kullanılmaya başlayan güneş enerjili sıcak su sistemleri, kısa sürede tüm dünyada yaygın bir şekilde kullanılan sistemler haline gelmiştir ve zaman içerisinde farklı akışkanlar kullanılarak daha verimli sistemler için çalışmalar yürütülmüştür. Yapılan literatür araştırmalarında helisel borudaki ısı transfer katsayısının düz borudaki ısı transfer katsayısından yaklaşık olarak %23 daha fazla olduğu görülmüştür.“Helisel Borulu Termal Güneş Enerjili Sıcak Su Hazırlama Sistemin Tasarımı, İmalatı ve Deneysel İncelenmesi”tez çalışmamızda, Helisel Borulu Termal Güneş Enerjili Sıcak Su Hazırlama Sisteminin tasarımı ve imalatı yapılmıştır. Helisel Borulu Termal Güneş Enerjili Sıcak Su Hazırlama Sistemi ile aynı deney şartlarında su ve nanoakışkanların ısıl verime etkisi incelenmiştir. Çalışmamızda helisel borulu güneş kollektörlerinin farklı çalışma sıvılarında ve farklı debilerde göstermiş olduğu reaksiyonlar incelenmiştir. Deneyler sırasıyla; 0,5 l/dk ve 0,9 l/dk debilerinde su, MgO-Tio2/Su ve MgO-CuO-TiO2/Su akışkanları için yapılmıştır. Elde edilen bulgular nanoakışkanın helisel sargılı güneş kollektöründe başarılı bir şekilde kullanıldığını göstermiştir. Su ve nanoakışkan kullanılarak elde edilen ortalama ısıl verim değerleri sırasıyla %31,9, %43,76, %37,24, %51,95, %41,86 ve %56,77 olarak bulunmuştur. Aynı çalışma sıvıları üzerinde farklı debilerle yapılan deneyde yüksek debide yüksek ısıl verimin oluştuğu gözlemlenmiştir. Bunun yanında deneyler sonucunda çalışma sıvısı olarak nanoakışkan kullanımının geliştirdiğimiz helisel borulu güneş kollektörünün ısıl performansını önemli ölçüde iyileştirdiği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
The potential for solar energy to be harnessed as thermal energy is enormous. Among the existing uses of solar power the most developed and widely used one is thermal purposes. Solar water heating systems became popular during the 1970s energy crisis since then they become globally adopted systems. They evolved over time with the use of various fluids improving their efficiency. Research has shown that the heat transfer coefficient in a helical pipe is approximately 23% higher than that in a straight pipe. In this study, we proposed the design and manufacturing of a helical pipe solar water heating system. The thermal efficiency of water and nanofluids in this proposed system was also investigated under the same experimental conditions. The performance of helical pipe solar collectors was examined using different working fluids and flow rates. The experiments were conducted using water, MgO-TiO2/water and MgO-CuO-TiO2/water nanofluids at flow rates of 0,5 L and 0,9 L per minute. Our findings indicate that the use of nanofluids as working fluid in hellical pipe solar collectors significantly enhance their thermal performance. If the flow rate increases for the same fluids, the thermal efficiency increases. The average thermal efficiency values obtained for water and nanofluids were found to be 31,9%, 43,76%, 37,24%, 51,95%, 41,86% and 56,77%, respectively.
Benzer Tezler
- Sarmal sargılı, güneş enerjili sıcak su kollektörünün farklı açılardaki performansının deneysel ve sayısal karşılaştırılması
Experimental and numerical analysis of helically-coiled solar water collector at various angular placements
ŞAHİN KOLAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL İBRAHİM VARİYENLİ
- Güneş enerjili helisel sargılı ısıl güneş kolektörünün performansının nanoakışkan kullanarak deneysel incelenmesi
Experimental investigation of the performance of a solar helicolic winding thermal collector using nanofluidics
EBRU ŞATAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL İBRAHİM VARİYENLİ
- Doğrudan absorpsiyon için nano akışkan kullanarak konsantre güneş kolektörünün performans analizi
Performance analysis of concentrated solar collector using nano fluid direct absorption
SALIM MADALLAH MOHAMMED MOHAMMED
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEVSER DİNCER
- Çift borulu helisel bobin ısı değiştiricilerinin nano parçacık ilavesi ile termal performansının hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile analizi
Analysis of thermal performance of double pipe helically coiled heat exchangers with nano particulate additive using computational fluid dynamics
KAAN MUMCUOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜSLÜM ARICI
- Numerical analysis on effect of fin shape on double pipe heat exchangers
Çift borulu ısı değiştiricisinde kanatçık şeklinin verim üzerindeki etkisinin sayısal analizi
ALI MAHMOOD MOHAMMED MOHAMMED
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAMİL ARSLAN