Düzlemsel güneş kolektörlerinde vakum yalıtım paneli kullanımının nümerik ve deneysel olarak araştırılması
Numerical and experimental investigation of the use of vacuum insulation panels in flat-plate solar collectors
- Tez No: 927215
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT KORU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Düzlemsel güneş kolektörleri konutların çatı kısmına veya bahçede güneş alan konumlara yerleştirilen ve güneş enerjisinden faydalanarak sıcak su depolayan sistemlerdir. Depoladıkları sıcak su kullanılarak, su ısıtma masraflarından tasarruf sağlaması amaçlanmaktadır. Bu sistemlerde kolektör ana bileşen olup güneş ısısını toplayarak bu ısıyı suya aktarma görevini üstlenir. Kolektör veriminin artırılması için arka kısmı yalıtılmakta olup yalıtım için genellikle polistiren köpük, poliüretan köpük veya mineral yün (cam yünü veya taş yünü) malzemeleri kullanılmaktadır. Vakum yalıtım panelleri, sahip oldukları yalıtım kapasitesi sayesinde günümüzde ciddi bir araştırma konusudur. Panel içerisine doldurulan çekirdek malzemesinin etrafı koruyucu bir film ile kaplanır ve içerisindeki hava vakumlanarak üretilirler. Klasik yalıtım malzemelerinin ısı transfer katsayısı 30-60 mW/mK civarında iken vakum yalıtım panellerinin ise 3-6 mW/mK civarındadır. Maliyet açısından her ne kadar pahalı olsalar da sahip olduğu yüksek yalıtkanlık sayesinde kendilerine her geçen gün daha çok kullanım alanı bulabilmektedirler. Bu tez çalışmasında düzlemsel güneş kolektörlerinde yalıtım malzemesi olarak cam yünü ve vakum yalıtım paneli kullanılarak 5 farklı kolektör giriş suyu sıcaklığı ile çevre sıcaklığı farkının (ΔT) verime etkisi incelenmiştir. Bu amaçla yapay güneş simülatörü kullanılarak kontrollü bir deney düzeneğinde her iki yalıtım malzemesi için farklı sıcaklık farklarında deneyler gerçekleştirilmiştir. Ayrıca deneysel çalışma nümerik analiz ortamında modellenerek elde edilen sonuçlar deneysel sonuçlar ile kıyaslanmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda vakum yalıtım panelinin verimi sıcaklık farkına bağlı olarak %5.04 ile %111.12 kadar daha iyi olduğu sonucu elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Flat plate solar collectors are systems installed on the roofs or in sun-exposed areas of residential buildings, designed to collect solar energy and store hot water. The stored hot water is used to save on water heating costs. In these systems, the collector is the main component, responsible for capturing solar heat and transferring this heat to the water. To increase the collector's efficiency, the back part is insulated, with common insulation materials including polystyrene foam, polyurethane foam, or mineral wool (glass wool or rock wool). Vacuum insulation panels, due to their significant insulation capacity, have become a major research topic in recent years. The core material inside the panel is surrounded by a protective film, and the air within it is vacuumed during production. While the thermal conductivity of conventional insulation materials is around 30-60 mW/mK, vacuum insulation panels have a thermal conductivity of approximately 3-6 mW/mK. Although they are relatively expensive, due to their high insulating properties, they are increasingly finding more applications. This thesis investigates the effect of the temperature difference (ΔT) between the collector inlet water temperature and the ambient temperature on the efficiency of flat plate solar collectors, using glass wool and vacuum insulation panels as insulation materials. For this purpose, experiments were conducted under controlled conditions using a solar simulator, and tests were carried out at different temperature differences for both insulation materials. Additionally, the experimental results were compared with those obtained from numerical analysis simulations. As a result of the studies, it was found that the efficiency of the vacuum insulation panel was between 5.04% and 111.12% higher than that of the glass wool insulation, depending on the temperature difference.
Benzer Tezler
- Isı borulu güneş kollektörlerinde nano akışkanların performans üzerine etkileri
Effect of nanofluids on performance in heat pipe solar collectors
SİNAN ÜNVAR
Doktora
Türkçe
2020
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN MENLİK
- Farklı özelliklerdeki termal güneş kolektörlerinin ısıl performans testlerinin gerçekleştirilmesi ve analizi
Implementation and analysis of thermal performance testing of thermal solar collectors with different properties
AHMET ERSİN ALTIPARMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiHarran ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET AZMİ AKTACİR
- Gamzeli plaka tipi düzlemsel güneş enerjisi toplayıcısı yardımıyla vakum altında tuzlu sudan tatlı su üretiminin incelenmesi
Investigation of desalination process under vacuum by using dimple plate solar collector
TOLGA SUGETİREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZDEMİR
- Investigation of applicability of a solar absorption cooling system in three cities of north Iraq: (Erbil-duhok- sulaimaniya)
Güneş enerjili absorpsiyonlu bir soğutma sisteminin Kuzey Irak bölgesinin (Erbil, Duhok ve Süleymaniye) üç ili için uygulanabilirliğinin incelenmesi
ALI ABDULLAH YOUSIF YOUSIF
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Makine MühendisliğiYüzüncü Yıl ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İRFAN UÇKAN
- Mersin-Mezitli ilçesinde sıhhi sıcak su temininde mevcut durum ve çok katlı binalarda güneş enerjisinden daha fazla yararlanma yollarının araştırılması
A study on the current stuaton of sanitory hot water supply and the way of making more use of solar energy at high-rise buildings in Mersin-Mezitli region
MUSTAFA AYTUTTU
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
EnerjiMersin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ZEREN