Düzlem yüzey güneş kolektöründe nanopartikül kaplı emici yüzeyin performansa etkisi
The effect of nanoparticle-coated absorber surface on the performance of flat plate solar collectors
- Tez No: 965064
- Danışmanlar: PROF. DR. ADNAN SÖZEN
- 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: 72
Özet
Güneş enerjisi sistemlerinin verimliliğini artırmak amacıyla yapılan bu çalışmada, düzlemsel güneş kolektörlerinin emici yüzeylerine termal boya ve ZnFe₂O₄ (Çinko Ferrit) nano partikül kaplamanın performans etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Çalışma, plakalı ve plakasız iki farklı kolektör dizaynı üzerinde, 0,3 L/dk, 0,4 L/dk ve 0,5 L/dk debi değerlerinde gerçekleştirilmiştir. Deneyler, iki aşamada yürütülmüştür: ilk aşamada yalnızca termal boya kullanılmış, ikinci aşamada ise termal boyaya ZnFe₂O₄ nanopartikülü eklenerek kaplama yapılmıştır. Veriler, güneş ışınım şiddeti (G), giriş-çıkış sıcaklıkları (Tg, Tç), ortam sıcaklığı (Ta), ortalama sıcaklık (Tm), termal verim (η) ve üretilen güç (W) parametreleri üzerinden analiz edilmiştir. Sonuçlar, nanopartikül kaplamanın, özellikle plakalı kolektörlerde termal verimi belirgin şekilde artırdığını göstermiştir. Termal verimler incelendiğinde plakasız düzlemsel güneş kolektörlerinde %13,21 performans artışı, plakalı düzlemsel güneş kolektörlerinde ise %19,58 performans artışı olmuştur. Plakasız kolektörlerde ise verim artışı daha düşük olmakla birlikte, nanopartikül kaplamanın etkisi gözlemlenmiştir. Ayrıca, (Tm-Ta)/G parametresi ile kolektörün ısıl performansı değerlendirilmiş ve nanopartikül kaplamanın ısı tutma kapasitesini artırdığı tespit edilmiştir. Çalışma, nanopartikül katkılı kaplamaların güneş enerjisi sistemlerinde verimliliği artırmak için umut vaat eden bir yöntem olduğunu ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
The present study was conducted with the objective of enhancing the efficiency of solar energy systems. To this end, the performance effect of thermal paint and ZnFe₂O₄ (zinc ferrite) nanoparticle coating on the absorber surfaces of flat plate solar collectors was investigated through experimental means. The study was conducted on two different collector designs, with and without plates, at flow rates of 0.3 L/min, 0.4 L/min, and 0.5 L/min. The experiments were conducted in two stages. Initially, thermal paint was utilized in isolation. Subsequently, ZnFe₂O₄ nanoparticles were incorporated into the thermal paint to formulate the coating. The data were analyzed based on the parameters of solar radiation intensity (G), inlet and outlet temperatures (Tg, Tç), ambient temperature (Ta), average temperature (Tm), thermal efficiency (η), and power output (W). The findings demonstrated that the nanoparticle coating led to a substantial enhancement in thermal efficiency, particularly in plate collectors. An examination of thermal efficiencies revealed a 13.21% performance enhancement in flat-plate solar collectors devoid of plates, accompanied by a 19.58% performance augmentation in flat-plate solar collectors equipped with plates. Despite the comparatively diminished efficiency observed in collectors devoid of plates, the impact of the nanoparticle coating was evident. Furthermore, the thermal performance of the collector was evaluated using the (Tm-Ta)/G parameter, and it was determined that the nanoparticle coating increased the heat retention capacity. The study revealed that nanoparticle-containing coatings are a promising method for increasing efficiency in solar energy systems.
Benzer Tezler
- Kara cisim kaplaması yapılan düzlem yüzey güneş kolektörü ile gıda kurutmanın deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of food drying with a plane surface solar collector with blackbody coating
SELDA GÖZÜBÜYÜK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN ÖMEROĞLU
- Yüksek absorbent kaplamalı konsantre güneş ışınımı destekli güneş kolektörünün verimlilik analizi
Efficiency analysis of highly absorbent coated and concentrated solar radiation supported solar collector
FIRAT TUNA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET NUMAN ÖZAKIN
- Vakumlu güneş kollektörlerde verimin tespiti ve incelenmesi
The Analysis and determination of efficiency of evacuated solar collectors
KAMİL RIZA TAKTAKOĞLU
- Effect of electrolyte and electrical parameters on the anodic oxidation of ti to improve photocatalytic performance of TiO2 nanotube structures
TiO2 nanotüp yapıların fotokatalitik performansını artırmak için ti'nin anodik oksidasyonu üzerine elektrolit ve elektriksel parametrelerin etkisi
MERT ALTAY
Doktora
İngilizce
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN
- Boşaltılmış tüplü güneş enerji toplayıcı sistemlerinde optik uyumluluğun incelenmesi
Investigation of optical compatibility of evacuated solar collector tubes
ÖMER RESULOĞULLARI