Değişken Sayıda Delikler İçeren Emici Plakalara Sahip Güneş Enerjili Hava Isıtıcısının Sayısal Analizi

Abstract

Dünya nüfusundaki meydana gelen artışlar, enerjiye olan talepleri de doğrudan etkilemektedir. Nüfus artışı ile doğrudan etkilenen enerji taleplerine karşı tepki verebilmek ve sürdürülebilir bir gelecek sağlamak amacıyla farklı enerji kaynakları arayışları ortaya çıkmaktadır. Son zamanlarda popüler bir hale gelen yenilenebilir enerji kaynaklarının en temeli olan güneş enerjisinden elektrik üretimi ve ısıl uygulamalar ilerlemeye devam etmektedir. Bu çalışmada güneş enerjisinden ısıl enerji elde etmek amacıyla kullanılan güneş enerjili hava ısıtıcıların performansının arttırılması amaçlanmış ve farklı emici yüzeylere sahip güneş enerjili hava ısıtıcısı modelleri geliştirilmiştir. Geliştirilmiş olan bu modellerin analizleri Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yaklaşımı ile gerçekleştirilmiş ve sonuçlar değerlendirilmiştir. Başlangıçta geleneksel düz emici plakalı güneş enerjili hava ısıtıcısı modellenmiştir. Daha sonra düz plakaya sırasıyla 2, 4 ve 8 adet delikler eklenmiş ve aynı şartlar altında sistem analizleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan bu analizler sonucu benzer oranlarda basınç düşüşleri görülmüş ve hava akış hızları oldukça yakın oranda azalmıştır. Bunun yanı sıra giriş ve çıkış noktası arasındaki sıcaklık farkları düz plakalı, 2 delikli, 4 delikli ve 8 delikli model için sırasıyla 12,6℃, 10℃, 13,5℃ ve 16,2℃ olarak elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlara bağlı olarak delik sayısı ile sistem performansında arttığı ve oluşturulan deliklerin türbülans etkisi yaratarak ısı transferini önemli ölçüde iyileştirdiği gözlemlenmiştir.