Vakum cam tüplü ısı borulu termal güneş enerjisi sistemlerinde çinko demir oksit nano akışkanının performansa etkisinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental research of the effect of zinc iron oxide nano fluid on the performance in vacuum-glass tube heat pipe thermal solar energy systems
- Tez No: 922803
- 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: 63
Özet
Günümüzde termal güneş enerjisi sistemlerinin kullanımı çok yaygındır. Bu sistemlerde kullanılan akışkan genellikle su olmakla beraber araştırmacıların özellikle son on yılda sistemdeki ısıl verimliliği yükseltmek için ısı transfer akışkanı olarak nano akışkanları kullanması literatürde yer almaktadır. Çalışmalarda nano akışkanların kullanımı ısı transfer sistemleri için umut vadeden sonuçlar ortaya çıkarmıştır. Yapılan bu çalışmada, vakum cam tüplü ısı borulu termal güneş enerjisi sistemlerinde kullanılan çalışma akışkanlarına alternatif olarak çinko demir oksit nano akışkanı kullanımının sistem performansına etkileri araştırılmıştır. Bu araştırmada deneysel metotla sistem verimi bulunmuştur. Ortalama giriş suyu sıcaklığı 1 l/d. için 18,83°C, 1,5 l/d. için 17,3°C ve 2 l/d. debi için 15,98°C olup çıkış suyu sıcaklıkları; 1 l/d.'de, ortalama çıkış sıcaklığı su için 20,45°C ve nano akışkan için 20,92°C, 1,5 l/d.'de, su için 18,48°C'ye kıyasla nano akışkan için 18,79°C ve 2 l/d.'de nano akışkan için 17,16°C olup su bazlı sistemden 0,25°C daha yüksektir. Termal verimlilikler; 1 l/d.'de, su için %45,29 iken nano akışkan için %58,93'e ulaşarak yaklaşık %30,1'lik bir iyileştirme sağlamıştır. 1,5 l/d.'de, verimlilikler su için %48,98'e ve nano akışkan için %62,28'e yükselerek %27,1'lik bir iyileştirmeyi yansıtmıştır. 2 l/d. debide ise, verimlilikler su için %52,16 ve nano akışkan için %66,44 olmuş ve %27,4'lük bir iyileştirmeyle sonuçlanmıştır. Kolektörler tarafından kazanılan termal enerji miktarı ise 1 l/d.'de, su bazlı kolektör için ortalama 113,35 W iken, nano akışkan bazlı kolektör için 146,13 W olmuş ve bu %28,9'luk bir artışı göstermiştir. 1,5 l/d.'de, su için 123,85 W'a ve nano akışkan için 156,02 W'a yükselmiş ve %26 iyileştirme göstermiştir. 2 l/d.'de, su bazlı sistem 128,55 W'a, nano akışkan bazlı sistem 163,90 W'a ulaşmış ve bu da %27,5'lik bir iyileştirmenin oluştuğunu göstermiştir. Elde edilen sonuçlarla çinko demir oksit nano akışkanı kullanımının sistemin termal verimi açısından olumlu etki sağladığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Nowadays, the use of thermal solar energy systems is very common. Although the fluid used in these systems is generally water, it is reported in the literature that researchers have used nanofluids as heat transfer fluids to increase the thermal efficiency in the system, especially in the last decade. The use of nanofluids in studies has produced promising results for heat transfer systems. In this study, the effects of using zinc iron oxide nanofluid on the system performance like an alternative to fluids used in vacuum glass tube heat pipe thermal solar energy systems were investigated. In this research, system efficiency was found using the experimental method. Average inlet water temperature is for flow rate 1 l/min.; 18,83°C, for 1,5 l/min.; 17,3°C and for 2 l/min. is 15,98°C and exit water temperatures; At 1 l/min., the average outlet temperature was 20,45°C for water and 20,92°C for nanofluid. At 1,5 l/min., it was 18,79°C for nanofluid compared to 18,48°C for water and 17,16°C for nanofluid at 2 l/min., which is 0,25°C higher than the water-based system. Thermal efficiencies; while 1 l/min., achieved an improvement of approximately 30,1%, from 45,29% for water to 58,93% for nanofluid. While 1,5 l/min., efficiencies increased to 48,98% for water and 62,28% for nanofluid, reflecting a 27,1% improvement. As for flow rate 2 l/min., the efficiencies were 52,16% for water and 66,44% for nanofluid, resulting in a 27,4% improvement. While the amount of thermal energy gained by the collectors at 1 l/min. was 113,35 W on average for the water-based collector, it was 146,13 W for the nanofluid-based collector, indicating an increase of 28,9%. At 1.5 l/min., it increased to 123,85 W for recovered water and 156,02 W for nanofluid, indicating an improvement of 26%. At 2 l/min., the water-based system reached 128,55 W and the nanofluid-based system reached 163,90 W, indicating an improvement of 27,5%. The results obtained showed that the use of zinc iron oxide had a good effect for efficiency of thermal system.
Benzer Tezler
- Vakum cam tüplü güneş kollektörlerinde CuO+MgO/saf su hibrit nanoakışkan kullanılarak ısıl performansının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the thermal performance of evacuated tube solar collector using CuO+MgO/pure water hybrid nanofluid
LEVENT GÜNGÖR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL İBRAHİM VARİYENLİ
- Nano-akışkanların ısı borularında performanslarının deneysel incelenmesi
Experimental investigation of nano-fluids performance in heat pipes
ADEM BOZKIR
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
EnerjiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN ÖZCAN
- Birleşik parabolik yoğunlaştırıcılı güneş kollektörleri ile buhar üretiminin deneysel ve teorik incelenmesi
Experimental and theoretical investigation on the steam generation with compound parabolic concentrators
KÜBRA GÜRBÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
EnerjiErciyes ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEMAL ATİK
- Mersin şartlarında deniz suyundan temiz su eldesi
Fresh water from seawater by desalination in Mersin
MEHTAP ERMEK KARAHASANOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEYHAN UYGUR ONBAŞIOĞLU
- Soğuk bir iklimde su kaynaklı ve güneş enerjisi destekli bir ısı pompası ile sera ısıtma simülasyonu
A greenhouse heating simulation in the cold climate with a water source heat pump assisted with solar energy
EMRE ARPACİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İRFAN UÇKAN