Yatay mantolu sıcak tanklarında tank içerisine eğik konumlandırılmış engel yerleştirmenin etkisinin sayısal olarak incelenmesi


ERDEMİR D. , TURGUT B. , ALTUNTOP N.

2. Uluslararası Bilimsel ve Mesleki Çalışmalar Kongresi, Nevşehir, Türkiye, 5 - 08 Temmuz 2018, ss.1057-1065

  • Basıldığı Şehir: Nevşehir
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.1057-1065

Özet

Vakum tüplü güneş kolektörlerinin kullanımının artması ve çatılarda daha iyi görünüm sağlamasından dolayı yatay sıcak su tanklarının kullanımı gün geçtikçe artmaktadır. Yatay sıcak su tanklarının kullanımının artmasına karşın, literatürde yatay sıcak su tankları ile alakalı kısıtlı sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmada, yatay mantolu bir sıcak su tankında tank içerisinde eğik olarak konumlandırılmış engel yerleştirmenin etkisi sayısal olarak araştırılmıştır. Eğik konumlandırılmış engelin dik olarak konumlandırılmış engellere göre kıyaslaması yapılmıştır. Sayısal çözümlemeler FLUENT 17.1 programı aracılığı ile 120 dakikalık süre için gerçekleştirilmiştir. Engeller tank içerisine şebeke girişinden itibaren farklı konumlarda (50, 100, 150 ve 200 mm) ve yatay eksenle farklı açı (90?, 75? ve 60?) yapacak şekilde yerleştirilmiştir. Böylece hem engelin açısının hem de konumunun etkisi sayısal olarak araştırılmıştır. Sonuçlar tank içerisindeki sıcak dağılımı, tank içerisinde depolanan sıcak suyun ortalama sıcaklığı, manto çıkış sıcaklığı, kullanım suyu çıkış sıcaklığı, enerji ve ekserji verimliliği üzerinden değerlendirilmiştir. Çalışmanın sonucunda tank içerisinde engel yerleştirmesinin her konumda ve açıda ısıl performansı arttırdığı tespit edilmiştir. Ayrıca eğik yerleştirilmiş engellerin dik engellere göre daha yüksek ısıl performans sağladığı belirlenmiştir. Engellerin tank girişine yakın pozisyonda olduğu zaman daha yüksek performans gösterdiği görülmüştür. Engellerin mesafesinin m=100 mm ve eğiminin a=60o olduğu durumda termodinamik açından en yüksek performans görülmüştür. Ayrıca bu durumda depolama sıcaklığı 35oC olup içerisinde engel olmayan tanka göre yaklaşık 5oC daha yüksektir. Yine aynı durumda manto çıkış sıcaklığı engelsiz tanka göre daha düşük, şebeke çıkış sıcaklığı ise daha yüksektir. Sonuç olarak, tank içerisinde şebeke girişinden 100 mm mesafede eğimli olarak konumlandırılmış engelin tankın ısıl performansını arttırdığı bulunmuştur.