Havalı Güneş Kolektörlerinde Farklı Bağlantı Şekillerinin Isıl Performansa Etkisinin Deneysel Analizi

Benzer belgeler
MAHAL ISITMASINDA KULLANILAN HAVALI GÜNEŞ KOLLEKTÖRLERİ ve ADIYAMAN ŞARTLARINDA PERFORMANSININ İNCELENMESİ

Trapez Yutucu Plakalı Güneş Enerjili Hava Kollektörünün Isıl Veriminin Deneysel Olarak İncelenmesi

Güneş Enerjili Hava Kollektöründe Selektif Boya Kullanımının Isıl Verime Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi

Bir Havalı Güneş Kollektörünün Tasarımı, İmalatı ve Deneysel Analizi

Toprak Enerjisi Destekli, Isı Geri Kazanımlı ve Havalı Güneş Kollektörlü Bir Isıtma Sisteminin Deneysel Analizi

Güneş Enerjili Hava Kollektöründe Akış Yerinin Isıl Verime Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi

Abs tract: Key Words: Elif ŞAHİN Erkan DİKMEN Arzu ŞENCAN ŞAHİN

Abs tract: Key Words: Meral ÖZEL Nesrin İLGİN

Güneş Enerjili Su Isıtma Sisteminin Deneysel İncelenmesi

ISI DEĞĠġTĠRGEÇLERĠ DENEYĠ

GÜNEŞ ENERJİLİ HAVALI KOLLEKTÖRLERDE V DİZİLİMLİ ÇUBUKLARIN TERMAL VE TERMOHİDROLİK VERİME ETKİSİ

Şekil-1 Yeryüzünde bir düzleme gelen güneş ışınım çeşitleri

Abs tract: Key Words: Hakan KARAKAYA Doç. Dr. Aydın DURMUŞ ÖZET

HHO HÜCRESİNİN PERFORMANSININ DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ. Konya, Türkiye,

Vakum Tüplü Kollektörlerin Güneş Havuzu Performansı Üzerine Etkisi.

TABİİ DOLAŞIMLI, ENDİREKT ISITMALI PRİZMATİK TİP KOLLEKTÖRLÜ GÜNEŞ ENERJİSİ SİSTEMLERİNİN DENEYSEL İNCELENMESİ

Abs tract: Key Words: Abdullah YILDIZ Mustafa Ali ERSÖZ

Hava Isıtmalı Güneş Kollektörlerin de Güneş Takip Mekanizması Kullanımı

ISSN : adikici1@firat.edu.tr Elazig-Turkey SPİRAL BORULU GÜNEŞ KOLLEKTÖRÜ VERİMİNİN DENEYSEL OLARAK ARAŞTIRILMASI

KONİK YÜZEY GEOMETRİLİ GÜNEŞ ENERJİLİ HAVA KOLLEKTÖRÜNÜN DİKEY UYGULAMADA ISIL VERİM ANALİZİ

Isıtma Sistemlerinde Kullanılan Plakalı Isı Değiştiricilerin Termodinamik Analizi

YATAY JALUZİLİ, AKTİF GÜNEŞ ISITICILI, HAVA-TUTUCULU PENCERENİN ISIL PERFORMANSININ DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

BAZI İLLER İÇİN GÜNEŞ IŞINIM ŞİDDETİ, GÜNEŞLENME SÜRESİ VE BERRAKLIK İNDEKSİNİN YENİ ÖLÇÜMLER IŞIĞINDA ANALİZİ

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY - 5 PSİKROMETRİK İŞLEMLERDE ENERJİ VE KÜTLE DENGESİ

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

AİLE TİPİ BİR GÜNEŞLİ KURUTUCUNUN GELİŞTİRİLMESİ

Hava Isıtmalı Güneş Kollektölerinde Dolomit Tuğlalarının Kullanılabilirliğinin Belirlenmesi

VAKUM TÜPLÜ KOLEKTÖRLERİYLE DÜZLEM KOLEKTÖR VE GÜNEŞ HAVUZUNDAN OLUŞAN SİSTEMİN ISITMA PERFORMANSI

AYRIK VE BİRLEŞİK ISI BORULU KOLLEKTÖR VERİMLERİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

T. C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ DENEYLER 2

Radyatör Arkalarına Yerleştirilen Yansıtıcı Yüzeylerin Radyatör Etkisi

Arka Plan Konumlandırılmış Yoğunluk Farkı (Schlieren) Yöntemi ile Doğal Taşınım Akışlarının İncelenmesi

XII. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ ERGİN BAYRAK, NACİ ŞAHİN Nisan 2015, İZMİR

KLİMA SANTRALLERİNDEKİ BOŞ HÜCRELER İÇİN TASARLANAN BİR ANEMOSTAT TİP DİFÜZÖRÜN AKIŞ ANALİZİ

Abs tract: Key Words: Yrd.Doç.Dr.Fevzi GÜLÇİMEN Yrd.Doç.Dr. Ayla DURMUŞ Doç.Dr. Aydın DURMUŞ

HAVA SOĞUTMALI BİR SOĞUTMA GURUBUNDA SOĞUTMA KAPASİTESİ VE ETKİNLİĞİNİN DIŞ SICAKLIKLARLA DEĞİŞİMİ

Makale. ile ihtiyacın eşitlendiği kapasite modülasyon yöntemleri ile ilgili çeşitli çalışmalar gerçekleştirilmiştir

İKSES ULUSAL İKLİMLENDİRME SOĞUTMA EĞİTİMİ SEMPOZYUMU VE SERGİSİ

HASRET ŞAHİN ISI EKONOMİSİ

ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ FAN SİSTEMİ EĞİTİM ÜNİTESİ FAN

HELİSEL BORULARDA AKIŞ VE ISI TRANSFERİNİN İNCELENMESİ. Fırat Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Makina Eğitimi Bölümü, 23119, Elazığ

Elazığ iklim koşullarında sıcak sulu güneş kolektörlerine ilişkin verimlerin araştırılması

ISSN : ambiance_su@hotmail.com Turkey DEĞİŞKEN SU DEBİLERİNİN TERMOELEKTRİK MODÜLÜN SOĞUTMA PERFORMANSINA ETKİLERİ

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Mekân İçerisindeki Radyatörlerin Etrafındaki Engellere Göre Isıl Veriminin İncelenmesi

Özel Laboratuvar Deney Föyü

MAK-LAB007 AKIŞKAN YATAĞINDA AKIŞKANLAŞTIRMA DENEYİ

Bir binada veya ısıtılacak bir iç ortamda konforlu bir. Havalı Güneş Kolektörleri ve Gizli Isı Depolama Yöntemi Kullanılarak Sera Isıtılması.

VHR ER ENERJİ GERİ KAZANIM CİHAZLARI VHR ER ENERGY RECOVERY UNITS

Dr. Fatih AY. Tel:

OREN303 ENERJİ YÖNETİMİ KERESTE KURUTMADA ENERJİ ANALİZİ/SÜREÇ YÖNETİMİ

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

GÜNEŞ ENERJĐSĐ IV. BÖLÜM. Prof. Dr. Olcay KINCAY

VENTURİMETRE DENEYİ 1. GİRİŞ

ISPARTA İLİNDE FOTOVOLTAİK/TERMAL (PV/T) HİBRİT SİSTEMİN PERFORMANS ANALİZİ

DOĞAL DOLAŞIMLI, DOLAYLI VE FARKLI TİPTEKİ GÜNEŞ ENERJİSİ SİSTEMLERİNİN DENEYSEL KARŞILAŞTIRILMASI

Farklı Plaka Yüzey Açısına Sahip Plakalı Isı Değiştiricilerin Ekserji Analizi

DEÜ Makina Mühendisliği Bölümü MAK 4097

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ

DENEYSAN EĞİTİM CİHAZLARI SANAYİ VE TİCARET LTD. ŞTİ.

Orifis, Nozul ve Venturi Tip Akışölçerler

AKIŞ ÖLÇÜMLERİ. Kütlenin korunumu prensibine göre içerisinde üretim olmayan bir sistem için;

ISITICI SERPANTİNLİ HAVA PERDELERİ GENEL TİP

ĠKLĠMLENDĠRME DENEYĠ

ŞEKİL P4. Tavanarası boşluğu. Tavanarası boşluğu. 60 o C. Hava 80 o C 0.15 m 3 /s. Hava 85 o C 0.1 m 3 /s. 70 o C

Inside Ambient Heating with Solar Air Collector that has Angled Absorber Plate

HAVA ARAÇLARINDAKİ ELEKTRONİK EKİPMANLARIN SOĞUTULMASINDA KULLANILAN SOĞUTMA SIVILARININ PERFORMANSA BAĞLI SEÇİM KRİTERLERİ

ÖZGEÇMİŞ. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Osmaniye/Türkiye Telefon : /3688 Faks :

İKLİMLENDİRME DENEYİ FÖYÜ

Borularda Akış. Hesaplamalarda ortalama hız kullanılır.

Doç. Dr. Serhan Küçüka Dokuz Eylül Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümü

FARKLI TİPLERDEKİ HAVALI GÜNEŞ KOLEKTÖRLERİNİN TASARIMI, İMALATI VE PERFORMANS DENEYLERİ

GIDA KURUTMA SİSTEMLERİNDE KULLANILAN HAVALI GÜNEŞ ENERJİSİ TOPLAYICILARI

PRİZMATİK VE SİLİNDİRİK KANAL TİPİ ELEKTRİKLİ ISITICI DTIK-01-02

Akış kanalı genişliğinin pem tipi yakıt hücresi performansına etkisinin incelenmesi

DİYARBAKIR İLİ İÇİN GÜNEŞ VERİLERİNİN ANALİZİ VE TİPİK GÜNEŞ IŞINIM DEĞERLERİNİN TÜRETİLMESİ

TOA06 SÜRÜKLENME KANALLI TAŞKIN YATAKLARDA MİNİMUM TAŞKINLAŞMA HIZININ BELİRLENMESİ

VAV DEĞİŞKEN DEBİLİ HAVA DAMPERLERİ

Fotovoltaik Panel Gücüne Etki Eden Çalışma Parametrelerinin Araştırılması

DÜZ VE HAPSEDİCİ YÜZEYLİ KURUTMA FIRIN PERFORMASLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

RADYATÖR ARKASINDAKİ DUVARDAN ISI KAYBININ YANSITICI/YUTUCU YÜZEY KULLANILARAK ÖNLENMESİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

YAPI TEKNOLOJİSİNDE YENİLENEBİLİR ENERJİ VE ALTERNATİF SİSTEMLER

KBM0308 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı I HAVA AKIŞ DENEYİ. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

SICAKLIK VE ENTALP KONTROLLÜ SERBEST SO UTMA UYGULAMALARININ KAR ILA TIRILMASI


DELİNMİŞ KANATLI BORU KANAT TİPİ ISI DEĞİŞTİRİCİLERİNDE YARATILAN TÜRBÜLANSIN ISI TRANSFERİ VE BASINÇ DÜŞÜMÜNE ETKİSİ

Journal of Engineering and Technological Sciences (2014/2)

Key words: Double-glazed windows, triple-glazed windows, optimum air-layer thickness

FARKLI ISI EŞANJÖRLERİNE SAHİP KOMBİ CİHAZLARININ PERFORMANSLARININ DENEYSEL OLARAK KARŞILAŞTIRILMASI

JEOTERMAL BÖLGE ISITMA SİSTEMLERİNDE SICAKLIK KONTROLUNUN DÖNÜŞ SICAKLIĞINA ETKİSİ

Mekanik Sabit Debi Ayar Damperi CM-R / CM-Q

TMMOB Makina Mühendisleri Odası Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu ve Sergisi 6-7 Kasım 2009

RADYATÖR ARKALARINA YERLEŞTİRİLEN YANSITICI YÜZEYLERİN RADYATÖR ETKİNLİĞİNE ETKİSİ

3. GÜNEfi ENERJ S S STEMLER SEMPOZYUMU VE SERG S

GÜNEŞ ENERJİLİ YÜZME HAVUZU ISITMA SİSTEMLERİ İÇİN KOLLEKTÖR ISI YÜKÜNÜN TEORİK OLARAK BELİRLENMESİ

Deneyin Adı: Isı Geri Kazanımlı, Sıcaklığı Oransal Olarak Kontrol Edilen Sıcak Hava Üretim Sistemi

Transkript:

Havalı Güneş Kolektörlerinde Farklı Bağlantı Şekillerinin Isıl Performansa Etkisinin Deneysel Analizi Öğr. Göv. İbrahim SANCAR 1, Prof. Dr. Hüsamettin BULUT 2 1 Adıyaman Üniversitesi, Teknik Bilimler Meslek Yüksek Okulu, Makine ve Metal Teknolojileri Bölümü,02040- Adıyaman. isancar@adiyaman.edu.tr 2 Harran Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Osmanbey Kampüsü, 63190- Şanlıurfa. hbulut@harran.edu.tr ÖZET Güneş enerjili mahal ısıtma ve kurutma sistemlerinde temel eleman havalı güneş kolektörleridir. Bu çalışmada, 4 adet havalı güneş kolektörünün farklı şekillerde ( 2 seri 1 paralel, 2 paralel 1 seri, 4 paralel ve 4 seri ) bağlantısı yapılarak oluşturulan kollektör gruplarının ısıl performansı deneysel olarak araştırılmıştır. Deneysel sistem üzerinde hava sıcaklığı, hava hızı ve güneş ışınım miktarı ölçülerek kolektör gruplarının ısıl verimi hesaplanmıştır. Yapılan ölçümler sonucunda, kolektör ısıl performansının güneş ışınımı, hava debisi ve bağlantı şeklin bağlı olduğu görülmüştür. Güneş ışınımının ve hava debisinin yüksek olduğu durumlarda kollektör ısıl veriminin yüksek olduğu belirlenmiştir. Bağlantı şekillerine göre, en yüksek günlük ortalama kolektör verimi 2 seri 1 paralel bağlantı şeklinde 7.5 m/s hava akış hızında % 82 olarak gerçekleşmiştir. Paralel bağlantılarda kolektör çıkış sıcaklığının çok fazla değişmediği sadece kullanılan kolektör alanı arttığı için sistem veriminin düştüğü görülmüştür. Belirtilen kolektörler için en ideal bağlantı şeklinin seri bağlantı olduğu, paralel bağlantı şeklinin kollektör performansına çok fazla bir katkısının olmadığı ve ideal hava akış hızının 7.5 m/s olduğu tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Güneş havalı kolektörü, ısıl verim, güneş ışınımı, bağlantı şekli. Experimental Analysis of the Effect of Connection Configurations on Thermal Performance in Solar Air Collectors Abstract One of the basic elements in solar-powered space heating and drying systems is the solar air collector. In this study, the thermal performances of four solar air collectors which were connected in different configurations (2 series 1 parallel, 2 parallel 1 series, 4 parallel and 4 series) in order to form the collector groups were investigated experimentally. The air temperature, the air velocity and the amount of solar radiation were measured in the experimental system and the thermal efficiency of each collector and configuration was calculated. As a result of the measurements made, it is seen that the thermal performance of the collector depends on the solar radiation, air flow and connection configuration. It has been determined that the thermal efficiency of the collector is high when the solar radiation and air

flow are high. According to the connection configuration, the highest daily average collector efficiency was realized as 82 % in 2 series 1 parallel configuration at 7.5 m/s air velocity. In parallel connections, the collector output temperature does not change very much, but the system efficiency decreases due to increase in collector surface area. It has been determined that the ideal connection configuration for the specified collectors is a series connection, the parallel connection does not contribute much to the collector performance, and the ideal air flow rate is 7.5 m/s. 1. GİRİŞ Binaların ısıtılması, soğutulması, endüstriyel uygulamalar, bitkilerin kurutulması ve elektrik üretimi güneş enerjisinin kullanıldığı alanlardır [1]. Güneş enerjili ısıtma sistemleri üzerine yurtiçi ve yurtdışında önemli çalışmalar yapılmıştır. Fakat çalışmalar daha çok sulu ısıtma sistemleri üzerinedir. Havalı güneş kolektörleri ile ilgili yapılan çalışmalar temelde, kurutma uygulamaları, yapısı ve ısıl performansının arttırılması ile ilgilidirler [2]. Kurtbaş ve Durmuş (2004), çeşitli yüzey geometrilerine sahip havalı kolektörlerde deneyler yapmış ve beş farklı havalı kolektörlerin ısı transferi, basınç kaybı ve ekserji kaybı yönünden incelemiştir. Araştırmanın sonucunda basınç kaybı, ekserji ve ısı transferi için deneysel bağıntılar verilmiştir [3]. Karım ve ark. (2006), düz plakalı, kanatçıklı oyuklu ve V-kıvrımlı güneş hava kolektörlerinin performansını hem deneysel hem de teorik olarak incelemişlerdir. Sonuçlar göstermiştir ki V-kıvrımlı kolektörün verimi en iyidir, bunun yanında düz tabaka kolektörler daha az verime sahiptir. V-kıvrımlı kolektörler, düz tabakalı kolektörlere göre, tek geçişli ve çift geçişli modeller için sırasıyla % 10-15 ve %5-11 daha fazla verime sahiptir [4]. Yeh ve Lin (1996) düz plakalı hava ısıtmalı güneş kolektörlerinin verimleri üzerinde birbirine paralel olan engellerin etkisini deneysel ve teorik olarak incelemişlerdir. Engelleri üniform aralıklarla yerleştirerek, deneysel çalışmaları engellerin farklı bölgelerinde yapmışlardır. Maksimum kolektör verimi için, en uygun engel yerinin kolektörün merkezi olduğu ve engel sayısının, artışıyla kolektör veriminin arttığı gözlenmiştir [5].

Ben Slama (2006), yaptığı çalışmada havalı güneş kolektörlerinde küçük kanatlar ve uygun akış yolları oluşturarak türbülanslı akış şartlarında kolektör içi sıcaklığı 70 o C ve verimi %80 bulmuştur. Basınç düşümü ve ekserji analizini hesaplamıştır [6]. Kreith ve Kreider (1978), güneş enerjili hava ısıtıcılarındaki performansı daha fazla arttırmanın, kolektördeki kanatçıkların hava türbülansını yaratmak için akış yönünü şaşırtıcılarla ve büyütülmüş ısı transfer alanları ile donatılmasının sağlanabileceğini belirtmişlerdir [7]. Görüldüğü gibi yapılan deneysel çalışmaların hemen hemen hepsinde, kolektör ısıl verimini arttırmak için kolektör yapısı üzerine farklı tasarımlar geliştirilmiştir. Ancak kolektörlerin montajı ile ilgili herhangi bir çalışmaya rastlanmamıştır. Bu çalışmada 4 adet kolektörün farklı şekilde montajı yapılarak ısıl performansı deneysel olarak ölçülmüş ve hesaplanmıştır. 2. MATERYAL ve METOD 2.1. Materyal Bu çalışmanın temel amacı havalı tip güneş kolektörlü bir ısıtma sisteminin kolektörlerin farklı bağlantı şekillerinde ısıl veriminin deneysel olarak araştırılmasıdır. Bu amaç için 4 adet havalı tip güneş kolektörü kullanılmıştır. Şekil-1 de imalatı tamamlanmış ve Adıyaman iklim şartlarında kış mevsiminde 52 o eğime ( enlem derecesi + 15 o ) montajı yapılmış kolektör grubu ve 52 o eğime yerleştirilmiş güneş ışınım ölçüm cihazı piranometre görülmektedir. Şekil-1 52 o Eğimde Kolektör Grubu ve Piranometre Aşağıda imalatı tamamlanmış ve kendi aralarında farklı şekillerde bağlanan 4 adet güneş kolektörü şematik olarak görülmektedir. İmalatı yapılan havalı güneş kolektörlerin özellikleri Tablo-1 de verilmiştir.

Şekil-2 2 paralel bir seri (2P1S) Bağlantı Şematik Görünümü Görünümü Şekil-3 2S1P Bağlantı Şematik Şekil-4 4P Bağlantı Şematik Görünümü Şekil-5. 4S Bağlantı Şematik Görünümü Tablo-1 İmalatı yapılan havalı güneş kolektörlerinin teknik özellikleri Hava akış kanalı Geçirgen üst örtü Kasa boyutu İzolasyon malzemesi Yutucu plaka Kasa malzemesi Düz Tek cam 2000x1000x100 mm Cam yünü 1900x900x0.5 mm siyah mat boyalı galvaniz sac 2 mm sac 2.2. Metod Deneysel çalışmada, Adıyaman iklim şartlarında kış mevsiminde 52 o eğime ( enlem derecesi + 15 o ) yerleştirilmiş ve kendi aralarında seri- paralel bağlanmış havalı güneş kolektörleri grubunun giriş çıkış sıcaklıkları (T g) ve (T ç ), hava hızı (V) ve güneş ışınımı (I) gibi parametreler ölçülerek kayıt altına alınmıştır. 2 paralel 1 seri bağlantılı kolektör grubu için 1. kolektör çıkış sıcaklığı (T 1), 1.palalel çıkış sıcaklığı (T 1-2) ve 3. kolektör çıkış sıcaklığı (T 3) ölçülmüştür. 2 seri 1 paralel bağlantılı kolektör grubu için 1. kolektör çıkış sıcaklığı (T 1), 1. seri çıkış sıcaklığı (T 1-2), 3. kolektör çıkış sıcaklığı (T 3) ve 2. seri çıkış sıcaklığı (T 3-4) ölçülmüştür. 4 paralel bağlantılı kolektör grubu için 1. kolektör çıkış sıcaklığı (T 1), 2. kolektör çıkış sıcaklığı (T 2), 3. kolektör çıkış sıcaklığı (T 3) ve 4. kolektör çıkış sıcaklığı (T 4)

ölçülmüştür. Ayrıca 4 seri bağlantılı kolektör grubu için 1. kolektör çıkış sıcaklığı (T 1), 2. kolektör çıkış sıcaklığı (T 2) ve 3. kolektör çıkış sıcaklığı (T 3) ölçülmüştür. Sıcaklık ölçümlerinde K tipi ısıl çiftler ve veri kaydı için dataloger kullanılmıştır. Güneş ışınım şiddetini ölçmek için bir piranometre ve veri kaydı için dataloger kullanılmıştır. Sistem hava hızını ölçmek için pervane tipi hızölçer kullanılmıştır. 2.2.1. Kolektör Grubu Isıl Verimi Isıl verim, kolektörden toplanan kullanılabilir enerjinin, aynı sürede kolektör yüzeyine gelen güneş enerjisine oranı olarak tarif edilir. Havalı güneş kolektör grubunun ısıl verimi η, aşağıdaki denklemler (1-2) ile hesaplanmıştır. η = ṁ.cp.( T) I.A (1) Burada; ṁ : Kolektörden geçen havanın kütlesel debisi (kg/s), C p : Havanın sabit basınçta özgül ısısı (J/kg o C), I : Kolektör yüzeyine gelen ışınım miktarı (Watt/m 2 ) A : Kolektör alanı (m 2 ) T : Kolektörden çıkan ve kolektöre giren havanın sıcaklık farkı ( o C) dır. Kütlesel debi; ṁ= ρ.v.a (2) ile hesaplanır. Burada; ρ : Havanın yoğunluğu (kg/m 3 ), V : Hava akış hızı (m/s), A :Havanın kolektör çıkış kesit alanıdır. 4. ARAŞTIRMA BULGULARI Farklı tarihlerde ölçülen parametrelere ait minimum, maksimum, ortalama ve standart sapma değerleri hesaplanmıştır. Tablo-2 de 2 paralel 1 seri bağlantı şeklinde, Tablo-3 de 2 seri 1 paralel bağlantı şeklinde, Tablo-4 de 4 paralel bağlantı şeklinde ve Tablo-5 de 4 seri bağlantı şeklinde ölçülen parametrelerin istatistiksel değerleri ve farklı bağlantı şeklinde hesaplanan ortalama kolektör verimleri görülmektedir.

Tablo-2 2 paralel 1 seri bağlantı şeklinde farklı hava hızlarında sistem çıkış sıcaklıkları ve kolektör verimleri Hava hızı T 1 T 2 T η 1 η 2 η k 5 m/s 2,5 0,6 3,2 21,0 7,0 13,0 7.5 m/s 9,8 0,0 9,8 63,0 2,0 34,0 10 m/s 5,6 0,0 5,6 63,0 3,0 37,0 Tablo-3 2 seri 1 paralel bağlantı şeklinde farklı hava hızlarında sistem çıkış sıcaklıkları ve kolektör verimleri Hava hızı T 1 T 3 T 1s T 2s T η 1 η 2 η 1s η 2s η k 5 m/s 3,7 3,4 5,9 4,4 7,9 34,0 34,0 28,0 20,0 18,0 7.5 m/s 6,6 7,1 6,6 4,2 12 78 82 40 28 37 10 m/s 9,0 9,6 6,2 5,5 13,4 71,0 73,0 52,0 46,0 56,0 Tablo-4 4 paralel bağlantı şeklinde farklı hava hızlarında sistem çıkış sıcaklıkları ve kolektör verimleri Hava hızı T 1 T 2 T 3 T 4 T η 1 η 2 η 3 η 4 η k 5 m/s 9,4 11,0 8,2 7,3 9,0 63,0 73,0 55,0 49,0 15,0 7.5 m/s 11 12 11 12 12 78 77 80 78 31 10 m/s 8,0 8,5 9,0 8,2 8,4 76,0 78,0 78,0 69,0 30,0 Tablo-5 4 seri bağlantı şeklinde farklı hava hızlarında sistem çıkış sıcaklıkları ve kolektör verimleri Hava hızı T 1 T 2 T 3 T 4 T η 1 η 2 η 3 η 4 η k 5 m/s 4,1 4,7 1,5 1,2 11,6 25,0 41,0 15,0 12,0 30,0 7.5 m/s 5,4 1,5 2 1,2 10 42 20 25 15 31 10 m/s 1,3 1,4 0,5 0,1 3,4 28,0 21,0 7,0 16,0 13,0 Şekil- 6 da 2 Paralel 1 Seri Bağlantılı Kolektör Grubunun farklı gün ve hava hızlarında sıcaklığın gün içinde değişimi görülmektedir. Şekil-7 de 2 Paralel 1 Seri Bağlantı şeklinde farklı hava hızlarında kolektör çıkış sıcaklıkları ve Şekil-8 de 2 Paralel 1 Seri Bağlantı şeklinde farklı hava hızlarında kolektör verimleri görülmektedir.

Şekil-6. 2 Paralel 1 Seri Bağlantı Şeklinde Kolektör Çıkış Sıcaklıkları 40 30 20 10 0 V=5 m/s V=7,5 m/s V=10 m/s T max T min T ort 0 ɥ1 ɥ2 ɥk 5 m/s 7.5 m/s 10 m/s Şekil-7 2P1S Bağlantı şeklinde farklı hava hızlarında Şekil-8 2P1S Bağlantı şeklinde farklı hava hızlarında kolektör çıkış sıcaklıkları kolektör verimleri 80 60 40 20

Şekil- 9 da 2 Seri 1 Paralel Bağlantılı Kolektör Grubunun farklı gün ve hava hızlarında sıcaklığın gün içinde değişimi görülmektedir. Şekil-10 da 2 Seri 1 Paralel Bağlantı şeklinde farklı hava hızlarında kolektör çıkış sıcaklıkları ve Şekil-11 de 2 Seri 1 Paralel Bağlantı şeklinde farklı hava hızlarında kolektör verimleri görülmektedir. Şekil-9 2 Seri 1 Paralel Bağlantı Şeklinde Kolektör Çıkış Sıcaklıkları Kolektör Çıkış Sıcaklıkları Grafik Başlığı 60 100.0 40 20 0 V=5 m/s V=7,5 m/s V=10 m/s 50.0 0.0 5 m/s 7.5 m/s 10 m/s T max T min T ort ɥ1 ɥ2 ɥ1s ɥ2s ɥsistem Şekil-10 2S1P Bağlantı şeklinde farklı hava hızlarında kolektör çıkış sıcaklıkları Şekil-11 2S1P Bağlantı şeklinde farklı hava hızlarında kolektör verimleri

Şekil- 12 de 4 Paralel Bağlantılı Kolektör Grubunun farklı gün ve hava hızlarında sıcaklığın gün içinde değişimi görülmektedir. Şekil-13 de 4 Paralel Bağlantı şeklinde farklı hava hızlarında kolektör çıkış sıcaklıkları ve Şekil- 14 de 4 Paralel Bağlantı şeklinde farklı hava hızlarında kolektör verimleri görülmektedir. Şekil-12 4 Paralel Bağlantı Şeklinde Kolektör Çıkış Sıcaklıkları 60 40 Kolektör Çıkış Sıcaklıkları 100.0 80.0 60.0 ɥ1 ɥ2 ɥ3 ɥ4 ɥsistem 20 40.0 0 V=5 m/s V=7,5 m/s V=10 m/s T max T min T ort 20.0 0.0 5 m/s 7.5 m/s 10 m/s Şekil-13 4P Bağlantı şeklinde farklı hava hızlarında kolektör çıkış sıcaklıkları Şekil-14 4P Bağlantı şeklinde farklı hava hızlarında kolektör verimleri

Şekil- 15 de 4 Seri Bağlantılı Kolektör Grubunun farklı gün ve hava hızlarında sıcaklığın gün içinde değişimi görülmektedir. Şekil-16 da 4 Seri Bağlantı şeklinde farklı hava hızlarında kolektör çıkış sıcaklıkları ve Şekil-17 de 4 Seri Bağlantı şeklinde farklı hava hızlarında kolektör verimleri görülmektedir. Şekil-5. 4 Seri Bağlantı Şeklinde Kolektör Çıkış Sıcaklıkları Kolektör Çıkış Sıcaklıkları Grafik Başlığı 60 60.0 40 40.0 20 20.0 0 V=5 m/s V=7,5 m/s V=10 m/s 0.0 5 m/s 7.5 m/s 10 m/s T max T min T ort ɥ1 ɥ2 ɥ3 ɥ4 ɥsistem Şekil-16 4S Bağlantı şeklinde farklı hava hızlarında kolektör çıkış sıcaklıkları Şekil-17 4S Bağlantı şeklinde farklı hava hızlarında kolektör verimleri

5. SONUÇ 2 paralel 1 seri bağlantı şeklinde 5 m/s hava akış hızında 1. Paralel kolektör grubunun dış hava sıcaklığını ortalama %13 verimle 2,5-3 O C arttırdığını ancak 2. Paralel kolektör grubunun bu sıcaklık artışına çok fazla katkısı olmadığı görülmektedir. 2paralel 1seri bağlantıda kolektör yapıları özdeş olduğu için ve aynı hava debisinde olduğundan sıcaklık 1. Paralel grupla 2. Paralel grubun sıcaklığı çok fazla değişmemektedir. Düşük hava hızında oluşan çok küçük sıcaklık farkı imalatı aynı standartta yapılamayan kolektörlerin veriminin farklı oluşudur. 7.5 m/s hava akış hızında 1. Kolektör grubu verimi %63 verimle 9.8 O C kadar dış hava sıcaklığını arttırmıştır. 10 m/s hava akış hızında 1. Kolektör grubu verimi %63 verimle 5.6 O C kadar dış hava sıcaklığını arttırmıştır. Hava akış hızı arttıkça 1. Paralel kolektör grubunda verim artmış ancak özdeş yapı ve bağlantıda olan 2. Paralel kolektör grubunun çıkış sıcaklığına katkısı olmadığı için dolayısıyla kullanılan kolektör alanı arttığı için sistem veriminin düştüğü görülmektedir. Kolektör grubu giriş ve çıkış sıcaklıkları arasındaki en yüksek sıcaklık farkı 7,5 m/s hava hızında oluşmuştur. 2 seri 1 paralel bağlantı şeklinde 5 m/s hava akış hızında Seri bağlantıların giriş kolektörlerinde sıcaklığın 4 oc arttığı seri çıkışlarında ise bu farkın 6-8 O C ye çıktığı görülmüştür 7.5 m/s hava akış hızında serilerin ilk kolektörlerinde verim %80 e kadar çıktığı, hava akış hızının 10 m/s ye çıktığı durumda verimin %72 ye düştüğü görülmüştür. Hava akış hızı arttıkça Serilerin giriş kolektörlerinde hava çıkış sıcaklığının arttığı, seri çıkışlarında sıcaklığın ortalama 4 O C kadar arttığı, kolektör alanı arttığı için seri verimlerinin düştüğü, her iki serinin paralel bir şekilde birleşmesi sonucunda 2. seri kolektörlerin verimi daha yüksek olduğu için sistem çıkışında sıcaklığın düştüğü görülmüştür. Seri giriş sıcaklıkları aynı olmasına rağmen 2. Seri çıkış sıcaklığı 1. Seriye göre daha yüksek olduğu görülmüştür. Bunun sebebinin imalat standardı olmayan 4 adet kolektörde 2. Seride rol alan kolektörlerin veriminin daha yüksek oluşudur. Dolayısıyla 2 seri 1 paralel bağlantı şeklinde hava akış hızı arttıkça sistem veriminin ve çıkış sıcaklığının arttığı ancak çok yüksek hızlarda verimin 7.5 m/s hava hızına göre düştüğü görülmüştür. 4 paralel bağlantı şeklinde hava debisi arttıkça çıkış sıcaklığının ve veriminin arttığı ancak çok yüksek hızlarda verimin değişmediği gözlemlenmiştir. 4 paralel bağlantı şeklinde düşük hızlarda diğer bağlantı şekillerine göre 3 ve 4. Kolektör verimlerinin düşük olduğu gözlemlenmiştir. Bunun sebebinin basınç kayıplarından dolayı kullanılan fan gücüne göre yeterli hava debisine erişilemediği düşünülmektedir. 4 seri bağlantı şeklinde ilk kolektördeki sıcaklık farkının serideki diğer kolektörlere göre daha yüksek olduğu, sıcaklık farkının seri kolektörlerde sırayla düştüğü gözlemlenmiştir. Hava debisi arttıkça sıcaklık farkının en az olduğu, en yüksek kolektör veriminin 7.5 m/s hava akış hızında gerçekleştiği gözlemlenmiştir. 6. KAYNAKLAR [1] M. A. Karım and M.N. A. Hawlader, Development of Solar Air Collectors for Drying Applications, Energy Conversion and Management, 45: 329-344, 2004.

[2] K. Karslı, Performance Analysis of New-Design Solar Air Collectors for Drying Applications, Renewable Energy, 32: 1645 1660, 2007. [3] İ. Kurtbaş, and A. Durmuş, Efficiency and Exergy Analysis of a New Solar Air Heater, Renewable Energy, (29), 1489-1501, 2004. [4]. M. A. Karım and M.N. A. Hawlader, Performance Investigation of Flat Plate, V-corrugated and Finned Air Collector, Energy, 31:, 452-470, 2006. [5] H. Yeh and T. Lin, The Effect of Collector Aspect Ratio on the Collector Efficiency of Upward- Type Flat Plate Solar Air Heaters, Energy, Vol:21, (10), 843-850, 1996. [6] R. Ben Slama, The Air Collectors. Comparative Study, Introduction of Baffles to Favor the Heat Transfer, Solar Energy Article in Pres, 2006. [7] F. Kreith and J.F. Kreider, Principles of solar engineering, McGraw- Hill, 1978.