Dünya genelinde günden güne enerji açığı sorunu ortaya çıkmaktadır. Enerji ihtiyacının mevcut kaynaklardan karşılanmasının yanında, bu ihtiyaçlar giderilmeye çalışırken ortaya çıkan karbon emisyonu çevreye zarar vermektedir. Küresel ısınma gibi etkileri ortaya çıkmaktadır.
Dünya’da enerji ihtiyacının büyük bir kısmı fosil yakıtlar tarafından karşılanmaktadır. Yakıldıktan sonra yeniden elde edilemezler. Yenilenebilir enerji kaynakları değillerdir. Enerji kaynağı olarak alternatif enerji kaynakları araştırılmaktadır. Bunun yanında elde edilmiş enerjiyi en verimli şekilde kullanılması için de çalışmalar yapılmaktadır.
Günlük hayatta kullanılan enerjinin büyük bir kısmı ısı enerjisi veya ısı enerjisinin dönüştürülmesinde kullanılmaktadır. Bu gün birçok güç üreten ya da tüketen sistemlerde ısı transferi gerçekleşmektedir. Isı, enerji üreten sistemlere girerken iş ya da enerji olarak dönüşür, enerji kullanan sistemlerden ise çevreye ısı geçişi olarak transfer olur. Enerjinin üretilmesi ve kullanılmasında ısı transferinin önemli bir yeri olduğu anlaşılmaktadır. Enerji kaynaklarının daha etkili kullanılması ve verimi artırmak için en önemli yöntemlerden biri ısı transferini iyileştirmek ve geliştirmektir.
Taylor ve diğer arkadaşları ABD’de ısı transferinin çeşitli sektörler üzerindeki etkilerini ekonomik olarak incelemiştir. Bu çalışma ABD’de çeşitli sektörlerde ısı transferinde yapılabilecek % 10’luk iyileştirmenin meydana getireceği ekonomik ve toplumsal faydalarını konu almıştır. Yapılabilecek bu iyileştirme ekonominin tüm ilgili sektörlerinde kazanç elde etmede yardımcı olacağı gibi yıllık ABD ekonomisine yapacağı katkı değeri ~110 milyar dolar olabileceğini göstermiştir. Isı transferi uygulamalarında araştırmacıların en büyük hedefi, ısı kaynakları arasındaki ısı transferini en verimli şekilde gerçekleştirmektir. Bu amaçla yapılan çalışmalara örnek olarak ısı transfer yüzey alanını arttırmak, ısı transferinin gerçekleştiği yüzeyde kanatçıklar kullanmak, ısı transfer yüzeyinin üzerine yapay pürüzler eklemek ve mikro kanallar kullanmak gibi pek çok uygulama verilebilir.
Isı transferini sınırlayan başka bir konu ise ısı transferinde kullanılan akışkanların yetersiz termofiziksel özellikleridir. Çok yaygın olarak kullanılan su, yağ vs. gibi akışkanların düşük ısıl özellikleri bazı durumlarda ısı transferi verimini düşürerek sistemi olumsuz etkileyen sebeplerdendir .
Isı transferi, birçok enerji dönüşüm ve ısı aktarım sistemlerinde kullanılmaktadır. Isı transferinin geliştirilmesi, enerji verimliliğinin önem kazandığı günümüzde önemli bir araştırma alanıdır. Isı transfer sistemlerinin geliştirilmesi için son yıllarda yapılan çalışmalar, su, yağ ve etilen glikol gibi ısı transfer akışkanlarının ısıl özelliklerinin geliştirilmeye çalışıldığı nanoakışkanlar üzerine odaklanmıştır.
Kaynaklar :
Fevzi ŞAHİN , Temmuz 2016. FARKLI NANOAKIŞKANLARIN ISI DEĞİŞTİRİCİLERİNDEKİ ISIL PERFORMANSLARININ DENEYSEL İNCELENMESİ