The use of open cell polyurethane foams in air-type solar collectors as the heat absorbing element

Abstract

Adı-Soyadı: Can DE RMENC O LUOkul: zmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüAnabilim Dalı: Enerji Mühendisli iProgramı: Enerji Mühendisli i (Yüksek Lisans)Tez Ba lı ı: Açık Hücreli Poliüretan Köpüklerin Havalı GüneKollektörlerinde Isı Emici Eleman Olarak Kullanımı.ÖZET1970'li yılların ilk yarısında patlak veren global enerji krizi sonrasında,alternatif enerji kaynaklarının önemi artmı tır. 1980'lerin ba ından itibaren evsel veendüstriyel uygulamalarda kullanılan güne enerjisi sistemlerinin verimlerininarttırılması adına birçok ara tırma yapılmı tır.Hava akı kanlı güne kollektörleri birçok alanda kullanılabilir. Genellikle gıdaendüstrisinde tarımsal ürünlerin kurutulması, tekstil endüstrisinde kuma larınkurutulması ve mekanların ısıtılması için kullanılmaktadırlar. Hububatların(bu day, arpa, mısır, v.s.), meyvelerin (üzüm , incir, kayısı, v.s.) kurutulması gıdasektöründeki kullanımları için örnek te kil etmektedir. Seraların ısıtılması vehastanelerde temiz hava gereksiniminin kar ılanması ise mekanların ısıtılmasınaörnek olarak verilebilir. Verilen örnekler göstermektedir ki, hava akı kanlı günekollektörlerinin verimlerinin arttırılması ticari olarak kabul görmeleri açısındanelzemdir.Bu çalı mada; Güney'e bakan, sabit e imli bir düzlemsel hava akı kanlı günekollektörü içerisine ısı yutucu eleman olarak yerle tirilen açık hücreli poliüretanköpük malzemenin, kollektör verimine etkileri incelenmi tir. Kollektör, üzerinedü en kullanılanılabilir güne ı ınımından maksimum ısı kazancı sa lanması içindizayn edilmi ve kollektör kasası ile akı kanalından minimum ısı kaybı olması içinyalıtım uygulanmı tır. Kollektör, ASHRAE 93-1986 ?Güne Kollektörlerinin IsılPerformanslarının Belirlenmesi çin Test Yöntemleri? standardının gerekleri yerinegetirilerek test edilmi tir. Kollektör içerisinden geçen hava bir fan marifeti ilesa lanmı tır. Testler 1.266 m/s, 1.5825 m/s ve 1.899 m/s olmak üzere üç farklı havahızında tekrarlanmı tır. Maksimum ortalama kollektör verimi 1.5825 m/s'degözlenmi tir. Giri ve çıkı sıcaklıkları arasındaki maksimum sıcaklık farkı vemaksimum çıkı sıcaklı ı aynı günde, 1.266 m/s'de gözlenmi tir.

Name: Can DE RMENC O LUSchool: zmir Institute of TechnologyDepartment: Energy EngineeringMajor: Energy Engineering (Master)Title of Thesis: The Use of Open Cell Polyurethane Foams in Air-Type SolarCollectors as The Heat Absorbing Element.ABSTRACTAfter the energy crisis in early 1970?s, the priority of alternative energyresources is expanded. There have been many researches, to increase the efficiency ofsolar energy utilization systems, for domestic and industrial usage since early 1980?sup to now.In many fields air-type solar collectors are applicable. They generally used infood industry to dry agricultural products, textile industry to dry fabrics and spaceheating. Drying grains (wheat, barley, maize, etc.), fruits (grape, fig, apricot etc.),vegetables, tea are examples for food industry. Greenhouse heating and hospitalheating to obtain fresh air are examples of space heating. These examples show thatimproving their performance is indispensable for commercial acceptance.In this study, the open-cell polyurethane foam as an absorber material, placedin a south facing, flat plate air-type solar collector at fixed tilt angle and effect of thismaterial on collector efficiency has been investigated. The collector designedspecially, in order to get maximum heat gain from the useful solar intensity falling onthe glazing and insulated to loose minimum heat from collector case and transferchannels. Collector is tested under the regulations of ASHRAE 93-1986 standardnamed ?Methods of Testing to Determine The Thermal Performance of SolarCollectors?. Air passing through the collector has been provided by a fan. Tests arerepeated with three air speeds 1.266 m/s, 1.5825 m/s and 1.899 m/s. Maximumaverage efficiency is calculated on 1.5825 m/s. Maximum average temperaturedifference of air between inlet and outlet sections observed on 1.266 m/s. Maximumoutlet temperature that we get is on the same day with maximum averagetemperature difference.