GÜNEŞ KOLLEKTÖRLERİNDE NANOAKIŞKAN KULLANIMININ ISIL VERİME ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

Abstract

Yenilenebilir enerji kaynakları içerisinde ilk sırada yer alan güneş enerjisi, gerek çevreci olması gerekse ucuz işletme maliyeti sebebi ile birçok uygulamayla enerjinin daha verimli kullanılmasına olanak sağlamaktadır. Bu çalışmada düzlemsel güneş kollektörlü sıcak su güneş enerji sistemlerinde iş yapan akışkan olarak nanoakışkan ve su seçilerek ısıl verime etkileri deneysel olarak incelenmiştir. % 0.2, % 0.4 ve % 0.8 hacimsel oranlarında Al2O3, CuO ve TiO2 nanopartikülleri saf suyun içerisine katılarak nanoakışkanlar hazırlanmış ve hazırlanan nanoakışkanların termofiziksel özellikleri (ısıl iletkenlik, viskozite gibi) belirlenmiştir. Isıl verimi karşılaştırmak üzere oluşturulan deney düzeneklerinde, verilen konsantrasyonlarda her bir nanoakışkan için 50, 150 ve 250 lt/h debi değerleri ayarlanarak kollektör giriş, çıkış, ortam ve kullanım suyu sıcaklıkları, ışınım, nem, hız gibi veriler ölçülerek kaydedilmiştir. Elde edilen verilerle ASHRAE 93-2003 standartlarına göre verimler hesaplanmıştır. Sonuçlar, su ile karşılaştırıldığında nanoakışkan kullanımının verimi arttırdığını göstermiştir.

Solar energy, which occupies the first place amongst the renewable energy resources, enables a more efficient energy consumption through various applications due to its ecologist nature and cheaper operating costs with the application. In the present work the effect of nanofluid, as working fluid, on the efficiency of a flat-plate solar collector was investigated experimentally. Nanofluids were prepared adding Al2O3, CuO and TiO2 nanoparticles in volume fraction 0.2%, 0.4% and 0.8%, into pure water and thermophysical properties of prepared nanofluids( thermal conductivity, viscosity..) was determined. Temperature of collector input, collector output, ambient and water, radiation, velocity and humidity were measured and recorded to compare the thermal efficiency. The mass flow rate of nanofluids varied from 50 to 250 Lit/h. The ASHRAE standard was used to calculate the efficiency. The results show that, in comparison with water as absorption medium using the nanofluids as working fluid increase the efficiency.