Güneş Kollektör Sistemlerinde Türbülatör Tasarımı

Abstract

Parabolik oluk güneş kolektörleri, güneş enerjisi sistemleri arasında önemli bir yere sahiptir. Bu kolektörler, düz kolektörler ve vakum tüp kolektörlerine kıyasla daha yüksek odaklanma oranlarına sahip oldukları için, alıcı boru içindeki ısı transfer akışkanını daha yüksek sıcaklıklara çıkarmak mümkündür. Bu nedenle, elektrik üretimi ve yüksek sıcaklık gerektiren sanayi uygulamaları gibi alanlarda sıklıkla tercih edilirler. Alıcı borunun verimliliğini artırmak için boruya kanatçık veya türbülatör eklenmesi gibi yöntemler kullanılabilir. Ayrıca, borunun oluklu şekilde üretilmesi, ısı transfer özelliklerini önemli ölçüde iyileştirir, bu da kolektörlerin genel verimliliğini artırır ve daha etkili bir ısı transferi sağlar. Bu tasarım değişiklikleri, sistemin performansını optimize ederek daha verimli enerji üretimi elde edilmesine yardımcı olur. Biz bu araştırmamızda iki farklı model üzerinden; bunlardan ilki boş boru diğeri ise helisel yapılı 4 kanatçıklı boru üzerinden, dört farklı Reynolds sayısı (4000, 6000, 8000 ve 1200) ile ANSYS programı kullanılarak analiz yaptık. Analizler sonucunda kanatçıklı parabolik kolektörlerin ısı iletim verimliliğini arttırdığını gözlemledik.