MAKALE maktadırlar. Güneş bacasında, kollektör alanı içi sıcaklık artışı ile ısı enerjisi elde edilir. Elde edilen bu ısı enerjisi, baca konstrüksiyonu sayesinde kollektör içerisindeki havanın bacaya yönlenerek yukarı yönlü hareketini oluşturur. Bu sayede ısıl enerji kinetik enerjiye dönüşmüş olur. Böylece içerideki havanın kinetik enerjisi bacaya ilişkilendirilmiş türbini çevirerek mekanik enerjiye ve alternatör vasıtasıyla da elektrik enerjisine dönüşür. Yani düşük sıcaklık ısıl sistemlerden olan güneş bacası aslında elektrik üretim amaçlı kullanılmaktadır. Orta ve yüksek sıcaklık uygulamaları ise odaklamalı sistemlerdir. Silindirik parabolik sistemler, güneş güç kuleleri, dish/stirling sistemleri gibi uygulamaları vardır. 2. Güneş Bacası Bu sistem için yapılan ilk tanımlamalardan biri, 1931 yılında Alman yazar Hanns Gunther'e aittir. 1975 yılı başlarında Robert E. Lucier A.B.D., Kanada, İsrail ve Avustralya'da geçerli olmak üzere ilk patent başvurusunu yapan kişi olarak tarihe geçmiştir. Sonrasında ise 1980 yılında bir inşaat mühendisi olan J. Schlaich, Bergerman and Partner önderliğinde İspanya'nın Madrid kenti yakınlarında Manzanares adı altında bir güneş bacası prototipini geliştirmişlerdir. (Disabledartistsnetwork, 2007) Sistem üç temel prensip üzerinde çalışmaktadır: Güneş Enerjisi Sera Etkisi • Güneş enerjisi zeminde ve vam yüzeyde ısıya dönüştürülür. • lsı, havaya ve zemine ısı transferi yoluyla aktarılır. • Zeminde ısı enerjisi depolanır. ı Baca Etkisi • Baca kollektörden gelen termik enerjiyi harekete dönüştürülür. ' Türbin ve Jeneratör • Bacadan çıkmak isteyen hava türbine döndürür. • Dönen türbine bağlı olan jeneratör elektrik enerjisi üretir. Şekil 2. Bir güneş bacasının enerji dönüşüm aşamaları (Pastohr, 2004). 92 Tesisat Dergisi Sayı 169 - Ocak 2010 Şekil 1. Güneş bacası şekli (Disabledartistsnetwork, 2007). Bunlar sera etkisi, yoğunluk ve sıcaklık farkı ile akışkan hareketi ve kinetik enerjidir. Sistem dairesel ya da dairesel kesite yakın bir kesitte oluşmuş sera alanından ve bu alanın merkezine konumlandırılmış bacadan oluşmaktadır. Kollektör içerisinde bulunan hava güneş ışınımı ile ısınır ve hareket kabiliyeti kazanarak kolektörün merkezine doğru hareket eder. Kollektör dışında bulunan hava ise, kolektör merkezine hareket etmiş ısınmış havanın yerini alır ve ışınım ortamdaki havayı ısıtarak işlemin tekrarlanmasını sağlar. Kollektör merkezine doğru hareket etmiş olan hava, bacanın çekiş etkisiyle yukarı yönlü hareket yaparak bacanın içerisine yerleştirilmiş türbini çevirerek elektrik enerjisinin üretimini gerçekleştirir. Bir güneş bacası şekli Şekil l'de görülmektedir. Çalışmada kullanılacak güneş bacası olarak SDÜ YEKARUM tarafından 2004 yılında Devlet Planlama Teşkilatı (DPT) destekli olarak tamamlanan prototip kullanılmıştır. Çalışma, güneş bacasının performans değerlerini artırmaya yönelik olduğundan, öncelikle mevŞekil 3. Güneş bacası sistemine bacanın montaj görüntüsü (Koyun, 2006). cut güneş bacasının zemin, baca, kollektör gibi temel bileşenlerine ait kurulum şekilleri aşağıda verilmiştir. Mevcut güneş bacası kollektör alanı yarıçapı 8 m'dir. Sera alanının zeminini oluşturmak için 200,96 m2'Iik bir dairesel alana beton kaplanmıştır (Şekil 4). Bacanın yüksekliği 15 m olup çapı 1,2 m'dir (Üçgül, 2004). Bacaya ait görüntü Şekil 5'te görülmektedir. Baca kısmının dirsekten sonraki yaklaşık 2 m'lik kısmı 6 mm kalınlığında saç malzemeden, geri kalan kısımları ise 4 mm kalınlığında saç malzemeden oluşmaktadır. İki kısım ayrı ayrı olup bir flanş ile birbirine bağlanmıştır. Şekil 4. Güneş bacası kollektör alanın konstrüksiyonu (Üçgül, 2005). Şekil 5. 2004 yılı itibari ile güneş bacasından bir görüntü (Yekarum, 2008).
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=