Desing of an Air Solar Collector with an Absorber Plate Made of Porous Material

Abstract

Bu çalışmada yutucu yüzeyi farklı engellerden oluşmuş havalı bir güneş kollektörünün tasarımı yapılmıştır. Havalı güneş kollektörün yutucu yüzeyi, gözenekli bulaşık telleri kullanılarak oluşturulmuştur. Deneysel çalışma için üç farklı yutucu yüzey kullanılmıştır. Birinci tip yutucu yüzey olarak karmaşık yüzey (Tip I), ikinci tip yutucu yüzey olarak az karmaşık yüzey (Tip II), üçüncü tip yutucu yüzey olarak düz yüzey (Tip III) kullanılmıştır. Üç farklı yutucu yüzey olarak imal edilen bu yüzeylerin üzerine bulaşık telleri karmaşık ve az karmaşık olarak yerleştirilmiştir. Bir tane yutucu yüzey de boş bırakılmıştır. Bulaşık telleri yanyana ve uç uca eklenerek selenoid şekilde yapıştırıldıktan sonra siyah mat boya ile boyanarak güneş ışınımından daha fazla yararlanılmıştır. Deneylerde, hava geçiş kanallarından geçen havanın kütlesel debisi 0,05 kg/s ve 0,025 kg/ s olarak alınmış ve en uygun debi değeri 0,05 kg/s olarak bulunmuştur. Kollektör kasasının dış yan kenarları ve altı alüminyum malzemeden yapılmış olup, dış havaya bakan bu yüzeyler yalıtım malzemesi ile sıkı bir şekilde izole edilmiştir. Bu kollektör yatayla 37 0C açı yapacak şekilde ve üzerine gölge düşmeyecek biçimde bir sehpa üzerine güneye bakacak şekilde yerleştirilmiştir. Kollektör verim hesaplamalarının yapılabilmesi için kollektör giriş sıcaklığı, çıkış sıcaklığı, yutucu yüzey sıcaklığı, çevre sıcaklığı ve güneş ışınım değerleri ölçülmüştür. Kollektör yüzeyinin karmaşıklık oranı arttıkça kollektör verimin arttığı tespit edilmiştir. Farklı yutucu yüzeyler için verim değerleri % 23 ile %74 arasında bulunmuştur. Ayrıca debi değerinin artması ile kollektör verimin arttığı görülmüştür.