Yutucu Plaka Üzerine Konik Yayların Yerleştirildiği Güneş Enerjili Hava Kollektörünün Bulanık Mantık ile Modellenmesi

Güneş enerjili hava kollektörleri (GEHK) genellikle mahal ısıtma ve tarımsal ürünlerin kurutulmasında kullanılmaktadır. GEHK’nde yutucu plaka ve akışkan arasındaki ısı transferinin düşük olmasından dolayı ısıl verimleri düşüktür. Bu çalışmada ısıl verimin yükseltilmesine yönelik olarak yeni bir yutucu plaka geometrisi tasarlanmış ve imal edilmiştir. Konik yayların çapraz sıralı olarak monte edildiği yutucu plakalı ve karşılaştırma amaçlı düz yutucu plakalı kolektörlerden ibaret test düzeneği kurulmuştur. Çapraz sıralı konik yaylarla yüzey alanının, akışkan ile yutucu plaka etkileşiminin ve türbülans etkisinin artırılarak termal verimin yükseltilmesi amaçlanmıştır. Sistemin performansı deneysel olarak test edilmiştir. Deneylerde havanın kollektöre giriş ve çıkış sıcaklıkları, global radyasyon, kollektörden havanın çıkış hızı, yutucu plaka sıcaklıkları, kollektör kasası dış yüzey sıcaklığı ve saydam örtü sıcaklıkları ölçülmüştür. Yapılan ölçümlere dayalı olarak ısıl verimi hesaplanmıştır. Elde edilen deneysel verilerle sistemin Bulanık Mantık modeli oluşturulmuş ve üç farklı üyelik fonksiyonuna (Üçgen- Gaussian- Trapez) göre giriş parametrelerine dayalı olarak havanın kollektörden çıkış sıcaklığı ve ısıl verim modellenmiştir. Sonuç olarak bulanık mantık ile üçgen üyelik fonksiyonuna göre yapılan modellemenin sıcaklık için % 96, termal verim için ise % 94-95 oranında deneysel verilerle uyumlu olduğu sonucu elde edilmiştir.  

___

  • [1] www.eiei.gov.tr, “Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası”, (2007). [2] Naphon P., “On the performance and entropy generation of the double-pass solar air heater with longitudinal fins”, Renewable Energy, 30: 1345–1357, (2005). [3] Hachemi A., “Experimental study of thermal performance of offset rectangular plate fin absorber-plates”, Renewable Energy, 17(3): 371–384, (1999). [4] Omojaro A.P. and Aldabbagh L.B.Y., “Experimental performance of single and double pass solar air heater with fins and steel wire mesh as absorber”, Applied Energy, 87 3759–3765, (2010). [5] Ramadan M.R.I., El-Sebaii A.A., Aboul-Enein S. and El-Bialy E., “Thermal performance of a packed bed double-pass solar air heater”, Energy, 32: 1524–1535, (2007). [6] El-Sebaii A.A., Aboul-Enein S., Ramadan M.R.I. and El-Bialy E., “Year round performance of double pass solar air heater with packed bed”, Energy Conversion and Management, 48: 990–1003, (2007). [7] Aldabbagh L.B.Y., Egelioglu F. and lkan M., “Single and double pass solar air heaters with wire mesh as packing bed”, Energy, 35, 3783–3787, (2010). [8] Zaid A.A., Messaoudi H., Abenne A., Ray M.L., Desmons J.Y. and Abed B., “Experimental study of thermal performance improvement of a solar air flat plate collector through the use of obstacles: application for the drying of yellow onion’’. International Journal of Energy Research, 23(12): 1083–1099, (1999). [9] Ozgen F., Esen M. and Esen H., “Experimental investigation of thermal performance of a double-flow solar air heater having aluminium cans”, Renewable Energy, 34(11): 2391–2398, (2009). [10] Abene A., Dubois V., Leray M. and Ouagued A., “Study of a solar air flat plate collector use of obstacles and application for the drying of grape”, Journal of Food Engineering, 65: 15–22, (2004). [11] Esen H., “Experimental energy and exergy analysis of a double-flow solar air heater having different obstacles on absorber plates”, Building and Environment, 43: 1046–1054, (2008). [12] Benli H., “Experimentally derived efficiency and exergy analysis of a new solar air heater having different surface shapes”, Renewable Energy, 50: 58–67, (2013). [13] Akpinar E.K. and Koçyiğit F., “Experimental investigation of thermal performance of solar air heater having different obstacles on absorber plates”, Int. Com. In Heat and Mass Transfer, 37: 416-421, (2013). [14] Gedik E., Keçebaş A. and Öz E.S., “Havalı güneş kolektörlerinde farklı tip emici plakaların performansa olan etkisi”, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., 23(4): 777-784, (2008). [15] Altıntaş V., Akgül M.B. ve Abuşka M., "Yutucu plaka üzerine konik yayların yerleştirildiği güneş enerjili hava kollektörünün ısıl verim analizi ve yapay sinir ağları ile modellenmesi" 12. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi, İzmir, 1807-1816, (2015). [16] Benli H., “Determination of thermal performance calculation of two different types solar air collectors with the use of ANN”, Int. Jo. of Heat and Mass Transfer, 60: 1-7, (2013). [17] Esen H., Özgen F., Esen M. and Sengur A., “Artificial neural network and wavelet neural network approaches for modelling of a solar air heater”, Expert System with Applications, 36: 11240-11248, (2009). [18] Abuşka M. and Akgül M.B., “Experimental study on thermal performance of a novel solar air collector having conical springs on absorber plate”, Arabian J. Sci Eng., 41(11): 4509-4516, (2016). [19] http://www.solec.org/wp-content/uploads/2014/02/SOLKOTEbrochure.pdf [20]http://www.sisecamduzcam.com/sites/catalogs/tr/Documents/gunes-kolektor-camlari-dokumanlari/gunes-enerjisi-camlari-brosuru.pdf [21] Holman J.P., “Experimental Methods for Engineers”, McGraw-Hill Book Company, Singapore, (1994). [22] Şen Z., “Bulanık Mantık ve Modelleme İlkeleri”, Bilge Kültür Sanat Yayınevi, İstanbul, (2001). [23] Ross T., “Fuzzy Logic with Engineering Applications”, McGraw-Hill Inc., (1995).
Politeknik Dergisi-Cover
  • ISSN: 1302-0900
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1998
  • Yayıncı: GAZİ ÜNİVERSİTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Effects of Frequency and Bias Voltage on Dielectric Properties and Electric Modulus of Au/Bi4Ti3O12/n-Si (MFS) Capacitors

PERİHAN DURMUŞ, ÇİĞDEM BİLKAN, MERT YILDIRIM

Matkap Boyunun Delik Toleranslarına Etkisinin İncelenmesi

Kemal YAMAN, Nuri BIÇAKÇI, ALİ ÖZGEDİK

Polimerik Atıklar İçeren Betonun Ultrason Hızının ve Dinamik Elastisite Modülünün Çok Yanıtlı Eniyilenmesi

Barış ŞİMŞEK, Tayfun UYGUNOĞLU

Ters Sarkaç Sisteminin Yapay Arı Kolonisi Algoritması ile Optimizasyonu

HÜSEYİN OKTAY ERKOL

Yutucu Plaka Üzerine Konik Yayların Yerleştirildiği Güneş Enerjili Hava Kollektörünün Bulanık Mantık ile Modellenmesi

MESUT ABUŞKA, MEHMET BAHATTİN AKGÜL, VOLKAN ALTINTAŞ

The Effects of Critical Welding Parameters on Tensile-Shear Properties of Friction Stir Spot Welded Polyethylene

BEKİR ÇEVİK, BEHÇET GÜLENÇ, AHMET DURGUTLU

Hydroxyapatite Coating on Ti6Al4V Alloy Surface Through Biomimetic Method Using Glycolic Acid - Sodium Gluconate Buffer System and Examination of Properties of the Coating

İBRAHİM AYDIN, Ferdi ENGİN

İnme Rehabilitasyonunda Kullanılabilecek Kablo ve Yay Tahrikli Giyilebilir Bir El Bileği Egzersiz Cihazı Tasarımı

KASIM SERBEST, Murat ÇİLLİ, MUSTAFA ZAHİD YILDIZ, Osman ELDOĞAN

AA2024 Alüminyum Alaşımına Uygulanan Yaşlandırma Yöntemlerinin İşlenebilirliğe Etkisinin Taguchi ve Anova ile Araştırılması

Necati YALÇIN, Yunus KAYIR, Sibel ERKAL

Ilıca (Kütahya) Bazaltının Beton Agregası Olarak Kullanılabilirliğinin Araştırılması

MUSTAFA YAVUZ ÇELİK, Ahmet ŞAHBAZ