Üçgen Prizma Modelindeki Güneş Hava Kolektörünün Nümerik Analizi

Abstract

Her geçen gün artan enerji ihtiyacı yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilgiyi büyük oranda arttırmaktadır. Bu anlamda yenilenebilir enerji kaynaklarının temelini oluşturan olan güneş enerjisi, dünyanın geleceği için oldukça büyük öneme sahiptir. Buna bağlı olarak güneş enerjisinde hem elektrik üretimi hem de ısıl uygulamalar gün geçtikçe daha popüler hale gelmektedir. Bu çalışmada güneş enerjisinin aktif bir şekilde kullanıldığı güneş hava kolektörlerinin performansını arttırmak için yeni bir güneş hava kolektörü tasarlanmış ve nümerik olarak analiz edilmiştir. Tasarlanan güneş hava kolektörü üçgen prizma yapısında olup geleneksel sistem ile karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Yapılan sayısal analiz için ANSYS Fluent yazılımı kullanılmış ve Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yaklaşımından yararlanılmıştır. Her bir kolektör aynı şartlar altında incelenmiş ve sıcaklık ile hava akış hızları analiz ediliştir. 3 m/s hava akış hızında yapılan bu incelemeler için 1100 W/m2 güneş ışınımı tercih edilmiştir. Elde edilen sonuçlarda geleneksel tip güneş hava kolektörünün üçgen prizma modelindeki güneş hava kolektörüne kıyasla yaklaşık olarak 2 ⁰C daha fazla hava çıkış sıcaklığı sağladığı görülmüştür. Bunun yanı sıra üçgen prizma modeline sahip güneş hava kolektöründeki hava akış hızında daha keskin bir düşüş gözlemlenmiştir.