Designing and Testing Different Types of Solar Air Heaters

Abstract

This project aims to design and test different types of solar air heaters. SAHs are used for heat applications and to improve sustainability. The future of the world is dependent on non-conventional energy sources. Moreover, solar energy is necessary for the modern world as fossil fuels are harmful for the environment and will not be available for a long period. For this reason, solar energy is seen as a feasible source for the ever-increasing need for energy and a better way to develop the environment. This project will focus on designing three SAHs with different absorber materials. In this study the cola can, conical and polymer panel type collectors were used due to enhanced heat transfer. The calculations were carried out from the experimental data that was collected the spring and summer periods of 13-16 May and 16-19 July 2019, each day from 9:00 till 16:00. The maximum efficiencies obtained in May were 29 % for cola can, 32 % for conical and 29 % for polymer panel, and in July 30 % for cola can, 35 % for conical and 32 % for polymer panel. Additionally, the maximum heat loss values obtained in May and July were calculated as 172.9 W and 214.1 W for cola can, 132.2 W and 181.3 W for conical type, and 129.3 W and 166.3 W for polymer type, respectively. It can be concluded that the best type of the collector is cola can, because its efficiency is stable as seen from the graphical representation of the experimental data, although the conical type collector has the highest efficiency and the maximum heat loss value of the cola can is relatively high. Keywords: Solar air heaters, Sustainability, Efficiency, Heat loss, Experimental data

ÖZ: Bu proje, farklı türlerdeki güneş hava ısıtıcılarını tasarlamayı ve test etmeyi amaçlamaktadır. SAH'lar, ısı uygulamaları için ısınmış hava koşulları ve sürdürülebilirliği artırmak gibi birçok farklı amaç için kullanılmaktadır. Gezegenimizin geleceği, konvensiyonel olmayan enerji kaynağının etkin kullanımı seçeneklerine bağlıdır. Bu nedenle, fosil yakıtlar çevre için kötü olduğundan ve uzun süre sürdürülebilir olamayacağından modern dünya için çok önemlidir. Bu yüzden, güneş enerjisi sürekli artan enerjiye olan ihtiyaç için olası bir kaynak ve çevreyi geliştirmek için daha iyi bir yol olarak görülmektedir. Bu proje de kola, konik ve polimer panel tipi kollektörler, havanın geçtiği geniş bir alana sahip olması nedeniyle kullanılmıştır. Deney verileri, ilkbahar ve yaz ayları olan, Mayıs ve Temmuz 2019’da alınmıştır. Mayıs ve Temmuz verilerinde elde edilen en yüksek verim, kola kabı % 29, konik % 32 ve polimer panel için % 29 ve cola kabı % 30, konik % 35 ve polimer panel için % 32 dir. Ek olarak, Mayıs ve Temmuz aylarında elde edilen maksimum ısı kaybı değerleri, kola kabı için 172.9 W ve 214.1 W, konik tip için 132.2 W ve 181.3 W ve polimer tipi için sırasıyla 129.3 W ve 166.3 W olarak hesaplanmıştır. Konik tip toplayıcı en yüksek verime ve maksimum ısı kaybı değerine sahip olmasına rağmen, toplayıcının en iyi tipinin kola olabileceği sonucuna varılabilir, çünkü etkinliğin deneysel verileri grafiksel sunumundan görüldüğü gibi kararlıdır. Anahtar Kelimeler: Güneş enerjili hava ısıtıcıları, Sürdürülebilirlik, Verimlilik, Isı kaybı, Deneysel veriler