Mantolu sıcak su tanklarında konik engel yerleşiminin sıcaklık tabakalaşması üzerindeki etkisinin deneysel olarak incelenmesi

Abstract

Güneş enerjisinden çok sayıda yararlanma yöntemi olmakla beraber, bu yöntemler içerisinde en yaygın olarak kullanılanı güneş enerjisinden ısıl yollar ile yararlanılmasıdır. Isıl uygulamalı sistemler güneş enerjisini ısıl enerjiye dönüştürürler. Güneş enerjisinin en yaygın ısıl uygulamalarından birisi de güneş enerjili sıcak su sistemleridir. Güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynağıyla çalışan uygulamalar ancak ışınımın bulunduğu zamanlarda aktif olarak kullanılabilir. Güneş enerjisinin ısıl olarak depolanması ile bu sistemlerin ışınım yokluğunda da çalışabilmesi mümkün hale gelmektedir. Sıcak su tankları duyulur ısıl enerji depolama sistemleri içerisindeki en yaygın olarak kullanılan çeşididir. Uygulamada çok sayıda sıcak su tankı modeli bulunmakla beraber en çok kullanılanı mantolu sıcak su tanklarıdır. Tüm sıcak su tanklarında ve mantolu sıcak su tanklarında en önemli performans kriterlerinden birisi tank içerisindeki sıcaklık tabakalaşmasıdır. Sıcaklık tabakalaşmasının iyileştirilmesi sistemin ısıl performansını arttırır. Bu çalışmada düşey mantolu sıcak su tankındaki düz dairesel engel ve konik engeller vasıtası ile tank içerisindeki sıcaklık tabakalaşmasının iyileştirilmesi ve sistemin ısıl performansının arttırılması deneysel olarak incelenmiştir. Aldığımız deney verileri doğrultusunda her bir engel ve engel konumu için sistemin sıcaklık tabakalaşma derecesi belirlenmiştir.

There are several methods of solar energy utilization. Besides, the most common method is thermal applications of solar energy. The thermal applied systems converts solar energy to thermal energy. Solar hot water systems are the most common thermal applications of solar energy. The applications that work with renewable energy sources like solar energy can only be actively used at times when radiation is present. Thermally storing of solar energy makes it possible for these systems to operate under the absence of radiation. Hot water tanks are the most employed types within sensible thermal energy storing systems. There are a lot of hot water tank models in practice. Besides, one of the most employed within these tanks is mantled hot water tank. Thermal stratification is the most important performance criteria in mantled hot water tanks and the other tank models. Enhancement of thermal stratification increases the thermal performance of the system.In this study, enhancement of thermal stratification and thermal performance of the system via conic obstacles and smooth circular obstacle was investigated experimentally on vertical mantled hot water tank. In accordance with experiment data, degree of thermal stratification of the system was determined for each obstacle and obstacle position.