Experimental Study On Heat Transfer Performance Of Solar Thermoelectric Generators Using MWCNT-Distilled Water And GNP-Distilled Water Nanofluids As Coolants

Abstract

Son yıllarda, güneş enerjili termoelektrik jeneratörler diğer yeşil güç üretim sistemleri arasında umut verici bir konu olarak ortaya çıkmıştır. Geleneksel enerji üretim sistemlerindeki gibi bir ara enerji formu olmaksızın güneş enerjili termoelektrik jeneratör doğrudan güneş enerjisinden elektrik enerjisi üretebilen bir sistemdir. Güneş enerjili termoelektrik jeneratördeki son gelişmelerle, konsantre sistemler gibi optimize edilmiş sistemlerin ve ayrıca nanoteknolojinin sağladığı desteklerin bir sonucu olarak çeşitli iyileştirmeler sağlanmıştır. Bu çalışmada, baz akışkan olarak su içinde dağıtılan Grafen Nanoplateletler (GNP’ler) ve Çok Duvarlı Karbon Nanotüpler (MWCNT’ler) kullanan bir yoğunlaştırıcı termoelektrik jeneratör (CTEG) deneysel olarak incelenmiştir. Karabük Üniversitesi laboratuvarlarında yoğunlaştırıcı termoelektrik jeneratör sistemi (CTEG) tasarlanıp, imalatı gerçekleştirilmiş ve dış şartlarda deneyler yapılmıştır. Deneyler, MWCNTs-Su ve GNPs-Su nanoakışkanlarının ağırlıkça %0.25 nanoparçacık kütle konsantrasyonu için sabit debide (ν ̇=0.5 L/dk) gerçekleştirilmiştir. Deneylerde termal ve elektriksel enerji verimliliği üzerindeki nanoparçacık tipinin etkisi amaçlanmıştır. Elde edilen sonuçlar, CTEG sisteminin 38°C’lik bir ortalama sıcaklık farkı için maksimum 3.7 W elektrik gücü çıkışı üretmeye olanak sağladığını göstermiştir. Elektrik performansı için MWCNTs-su nanoakışkanın artış oranı diğer akışkanlara göre daha büyükken GNP’ler-su nanoakışkanın termal performansı maksimum artışı göstermiştir. Günlük toplam verim değerleri saf su, GNPs-su, MWCNTs-su için sırasıyla %16.34, %24.03 ve %20.21 olarak hesaplanmıştır. Çalışmanın sonuçları, CTEG uygulamalarındaki soğutma tekniği için farklı türlerde nanoakışkanların kullanımının potansiyel seçeneklerden biri olma beklentileri hakkında sağlam bir temel oluşturmuştur.