İki farklı tipteki havalı güneş kolektörünün ısıl veriminin deneysel olarak araştırılması

Karadeniz bölgesinde güneşli gün sayısının az ve güneşlenme süresinin kısa olması dolayısıyla güneşten gelen ışınımın verimli şekilde alınıp ısıya dönüştürülmesini sağlayacak güneş kolektörlerinin geliştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tez çalışmasında havalı tip güneş kolektörlerinin ısıl verimlerinin karşılaştırılması amacıyla, 1 m2 ışınım yüzeyine sahip düz ve kısmen silindirik kanal tipli havalı güneş kolektörü imal edilmiştir. Kanal geometrisinin absorbe edilen enerji miktarına ve kolektör verimine etkisi belirlemek için deneyler 4 farklı hava hızında gerçekleştirilmiştir. Hava hızının artmasıyla kolektör çıkış sıcaklığı düşmüştür. Kısmen silindirik kanal geometrisinin hava çıkış sıcaklığı uygulanan 4 hızda da düz kanal geometrisinden ortalama %13 daha yüksektir. Hava hızı arttıkça kısmen silindirik kolektör çıkış sıcaklığı düz kolektör çıkış sıcaklığına yaklaşmaktadır. Işınım değeri yüksek ise artan hava hızı ile kısmen silindirik ile düz kolektör çıkış sıcaklıkları arasındaki fark maksimum %19.7 iken, ışınım değeri düştükçe bu fark %3'e düşmüştür. Düz kolektörlerin ısıl verimleri ışınım değerlerine göre değişim göstermektedir. En düşük ısıl verim 0,5 m/s'de ortalama %35 iken en yüksek ısıl verim 3 m/s hava hızında %85 olarak hesaplanmıştır. Kısmen silindirik kolektörün en düşük ısıl verimi 0,5 m/s'de ortalama %34 olarak gerçekleşirken, en yüksek ısıl verim 3 m/s hava hızında %83 olarak hesaplanmıştır. Kısmen silindirik kolektör düz kolektöre göre 2 m/s hava hızında ortalama %8 daha verimli iken, diğer hızlarda düz kolektör kısmen silindirik kolektöre göre ortalama %2 daha verimlidir. En düşük faydalı enerji 0,5 m/s hava hızında ortalama 319 W (düz), 385 W (kısmen silindirik) iken maksimum faydalı enerji 3 m/s hava hızında ortalama 516 W (düz), 656 W (kısmen silindirik) olarak hesaplanmıştır. Yüksek sıcaklık ihtiyacının karşılanmasında kısmen silindirik kesit alanlı havalı tip güneş kolektörünün kullanımı düz kolektörlere göre daha uygundur.