Yeni geliştirilen havalı güneş kolektörünün enerji ve ekserji parametrelerinin belirlenmesi

Yapılan bu çalışmada yeni tasarlanan poroz yüzeyli havalı güneş kolektörünün enerji ve ekserji analizi yapılmıştır. Deneysel çalışmalar için üç ayrı deney düzeneği hazırlanmıştır. İlk deney düzeneğinde, emici yüzeyine herhangi madde serilmeden düz yüzey kullanılmıştır, ikinci çalışmada emici plaka üzerine bakır elek teli serilmiştir, üçüncü çalışmada emici plaka üzerine bakır yünü serilmiştir. Bu şekilde emici plakanın makro düzeyde seçici yüzey gibi davranması ve akışın ısıl sınır tabakasının bozulmasıyla emici plakanın daha fazla ısı absorbe etmesi hedeflenmiştir. Deneyler farklı kolektör tipleri için 0.030, 0.035, 0.044 ve 0.055 kg/s kütlesel debilerde tekrarlanmıştır. Verim hesaplaması için, kolektöre giren ve çıkan havanın sıcaklığı, havanın hızı, ışınım şiddeti ve kolektörde meydana gelen basınç farkı ölçülmüştür. Düzey yüzeyli kolektörlerde 0.035 kg/s kütlesel debi değeri için maksimum ısıl verim %50; 0.044 kg/s kütlesel debi değeri için maksimum ısıl verim % 68 bulunmuştur. Bakır elek teli serilen kolektörde 0.035 kg/s kütlesel debi değeri için maksimum ısıl verim %58; 0.044 kg/s kütlesel debi değeri için maksimum ısıl verim %77 bulunmuştur. Birinci ve ikinci deney düzeneği farklı kollektör açılarında incelenmiştir. Ayrıca ikinci çalışmada yeni tasarlanan poroz yüzeyli havalı güneş kolektörünün ve düz yüzeyli kollektörün termal performansı, farklı kolektör açılarında araştırarak incelenmiştir. Aynı kütlesel debide düz yüzeye sahip kolektörün 35° eğim açısındaki verimi ile bakır elek telli kolektörün 25° eğim açısındaki verimleri karşılaştırıldığında kolektör açısının, kolektör emici yüzeyine göre verimi daha çok etkilediği görülmüştür. Emici yüzeye bakır yünü serilen kolektörün, 0.035 kg/s kütlesel debi değeri için maksimum ısıl verim %57; 0.044 kg/s kütlesel debi değeri için maksimum ısıl verim %73 olarak bulunmuştur. Kolektörlere ait termal-hidrolik verim değerleri %20- %70 arasında tespit edilmiştir. Deneysel sonuçlara göre hesaplanan ekserji verimleri %2 -%11 arasında hesaplanmıştır.