The Effect of Nanofluid Usage on Electricity Consumption in Thermoelectric Refrigeration Application: An Experimental Study
Küçük Resim Yok
Tarih
2022
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Parantez Teknoloji
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
In this study, the effects of nanofluid use in thermoelectric coolers on electricity consumption were investigated. A water-cooled block was placed on the hot side of the TEC in the designed system and a water-to-air heat exchanger was added to the system to cool the coolant. By adding 1% by mass of three distinct nanoparticles (Al2O3, TiO2 ve SiO2) to the fluid, the temperature differences of the cooler cabinet were tested at three distinct outdoor temperatures (18, 24 and 30 °C). In addition, to measure the performance of the cabinet when loaded, 1 litre of water was left in the cabinet and the tests were repeated. In the case where water without nanoparticle addition, which is the reference case, was used as the coolant, the measurement was made for 1 hour and the final temperature of the cooler cabinet was observed. Then the times to obtain the same cooler cabinet temperature by using various nanoparticles were observed. It has been observed that the temperature of the cooler cabinet drops to the desired temperatures earlier in cases where nanofluid was used compared to cooling with water. For this reason, this study is important in terms of efficient use of energy resources.
Bu çalışmada, termoelektrik soğutucularda nanoakışkan kullanımının elektrik tüketimi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla tasarlanan sistemde TEC'in sıcak tarafına su soğutmalı blok yerleştirilmiş ve soğutucu akışkanın ısısını almak için sisteme sudan havaya ısı eşanjörü eklenmiştir. Akışkana kütlece %1 oranında üç farklı nanopartikül eklenerek soğutucu kabinin sıcaklık farkları üç farklı dış ortam sıcaklığında test edilmiştir. Ayrıca soğutucu kabinin dolu olması durumundaki performansını ölçmek için kabine 1 litre su bırakılmış ve testler tekrarlanmıştır. Soğutma sıvısı olarak referans durum olan nanopartikül ilavesiz su kullanılması durumunda 1 saat boyunca ölçüm yapılmış ve soğutucu kabinin son sıcaklığı belirlenmiştir. Daha sonra çeşitli nanopartiküller kullanılarak aynı soğutucu kabin sıcaklığının elde edildiği zamanlar gözlemlenmiştir. Yüksüz koşullarda aynı soğutma kabini sıcaklığına ulaşmak için tüketilen enerji miktarı karşılaştırıldığında, referans duruma göre en yüksek iyileştirme Al2O3-Su nanoakışkanı ile %57 olarak hesaplanmıştır. Yüklü koşullarda, 18 °C ortam sıcaklığında Al2O3-Su nanoakışkanı kullanıldığında enerji tüketiminde en yüksek iyileşme %50 olarak elde edilmiştir. Referans duruma göre tüm nanoakışkan kullanım durumlarında enerji tasarrufu sağlandığı gözlenmiştir. Nanoakışkan kullanıldığı durumlarda soğutucu kabin sıcaklığının su ile soğutmaya göre aynı sürelerde daha düşük sıcaklıklara düştüğü, yani daha az enerji tükettiği gözlenmiştir. Bu nedenle bu çalışma enerji kaynaklarının verimli kullanılması açısından önemlidir
Bu çalışmada, termoelektrik soğutucularda nanoakışkan kullanımının elektrik tüketimi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla tasarlanan sistemde TEC'in sıcak tarafına su soğutmalı blok yerleştirilmiş ve soğutucu akışkanın ısısını almak için sisteme sudan havaya ısı eşanjörü eklenmiştir. Akışkana kütlece %1 oranında üç farklı nanopartikül eklenerek soğutucu kabinin sıcaklık farkları üç farklı dış ortam sıcaklığında test edilmiştir. Ayrıca soğutucu kabinin dolu olması durumundaki performansını ölçmek için kabine 1 litre su bırakılmış ve testler tekrarlanmıştır. Soğutma sıvısı olarak referans durum olan nanopartikül ilavesiz su kullanılması durumunda 1 saat boyunca ölçüm yapılmış ve soğutucu kabinin son sıcaklığı belirlenmiştir. Daha sonra çeşitli nanopartiküller kullanılarak aynı soğutucu kabin sıcaklığının elde edildiği zamanlar gözlemlenmiştir. Yüksüz koşullarda aynı soğutma kabini sıcaklığına ulaşmak için tüketilen enerji miktarı karşılaştırıldığında, referans duruma göre en yüksek iyileştirme Al2O3-Su nanoakışkanı ile %57 olarak hesaplanmıştır. Yüklü koşullarda, 18 °C ortam sıcaklığında Al2O3-Su nanoakışkanı kullanıldığında enerji tüketiminde en yüksek iyileşme %50 olarak elde edilmiştir. Referans duruma göre tüm nanoakışkan kullanım durumlarında enerji tasarrufu sağlandığı gözlenmiştir. Nanoakışkan kullanıldığı durumlarda soğutucu kabin sıcaklığının su ile soğutmaya göre aynı sürelerde daha düşük sıcaklıklara düştüğü, yani daha az enerji tükettiği gözlenmiştir. Bu nedenle bu çalışma enerji kaynaklarının verimli kullanılması açısından önemlidir
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Mechanical Engineering, Makine Mühendisliği
Kaynak
Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi
Gazi Journal of Engineering Sciences
Gazi Journal of Engineering Sciences
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
8
Sayı
2
