Experimental Assessment of the Performance for a Wedge Storage Solar Collector

Abstract

Bu çalışmada, bir güneş kolektörüne ait yeni bir tasarımın deneysel bir incelemesi amaçlanmıştır. Bu tasarım, silindir tankın iki seviyede kesilmesiyle elde edilmiştir; öncelikle silindir tank, enine ortadan ikiye kesilmiş, ardından 45° eğimli olacak şekilde tekrar kesilerek yeni bir geometri oluşturulmuştur. Deneylerin, ilki Kerkük-Irak (35.47 oK, 44.39 oD) diğeri ise Van-Türkiye ilinde (38.5 °K, 43.33oD) olmak üzere iki farklı ortamda gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla iki benzer deneysel model oluşturulmuştur. Yeni tasarıma ait araştırma sonuçları, genel olarak, modelin farklı iklimlerdeki ölçümleri göz önüne alındığında, Irak şartlarındaki ortalama su sıcaklığının, Türkiye şartlarındaki ortalama su sıcaklığından daha yüksek olduğu gözlemlenmiştir.. Çalışmanın ikinci aşamasında, farklı mevsimlerde çalışmanın ilk aşamasıyla eş zamanlı olacak şekilde, tasarımın 0.2 l/dk ve 0.4 l/dk'lık yük durumu altındaki davranışı incelenmiştir. Tasarımın ölçüm sonuçlarına göre, 0.2 l/dk yük durumu altında yeni kollektörden çıkan ortalama su sıcaklığı Kerkük'te Aralık, Mart ve Temmuz aylarında saat 15:00'de sırasıyla 34°C, 42°C, 68 °C olarak ölçülmüştür. Tasarımın ölçüm sonuçlarına göre, 0.4 l/dk yük durumu altında yeni kollektörden çıkan ortalama su sıcaklığı Kerkük'te Aralık, Mart ve Temmuz aylarında saat 15:00'de sırasıyla 31°C, 38°C, 61 °C olarak ölçülmüştür. Türkiye'de ise ortalama su sıcaklığı saat 14:00'de sırasıyla 28°C, 33°C, 55°C olarak ölçülmüştür. Sonuçlar, kollektörden çıkan ortalama su sıcaklığının suyun debisine ve çevredeki iklim koşullarına bağlı olduğunu göstermiştir. Anahtar kelimeler: Güneş, Depolama, Toplayıcı, Dairesel dilim kesiti

This research includes an experimental investigation of a novel design of the domestic solar collector. This design is inspired by cutting the cylinder with two levels: the first level is a vertical plane, and the second level is inclined with 45°. The experiments were conducted in two locations, the first in the Iraqi Kirkuk city (35.47o N, 44.39o E), and the other in the Turkish van city (38.5° N, 43.33o E). Two similar experimental models were built for this purpose. The results of the recearch confirmed the maximum water temperature of the model under Iraqi weather conditions is higher than the water temperature of the collector in Turkish weather conditions. when we put continuous load 0.2 liters/min, the water temperature outlet collector in Iraq 34 °C, 42 °C and 68 °C at 3 pm for the month of December, March and July respectively. But in Turkey at the same months, 28 ° C, 33 °C and 55 °C at 1 pm respectively. when we put continuous load 0.4 liters/min, the water temperature outlet in Iraq 31 °C, 38°C and 61 °C at 3 pm for the month of December, March and July respectively. The total efficiency without load was obtained 49% in Iraq, while in Turkey it was obtained 38%. But the total efficiency was for the wedge collector operating in Iraqi weather conditioning, where it recorded 61% and 65%. Either in Turkey efficiency in, reached 53% and 67% when the of the volume water flow rate 0.2liter/min and 0.4 liter/min respectively.