(/) ~ (/) o o ·-(/) ·- a2 UJ z UJ V). . UJ z :::, 0 MAKALE PV Destekli Hibrid Bir Güneş Kollektörünün ısıl Performansının Araştırılması Sıcak su üretimi, sıcak hava üretimi ve elektrik üretimi için kolektör bu amaçlara uygun olarak tasarlanır. Kırsal alanlarda sıcak su üretiminin yanı sıra sıcak hava üretimi ile tarımsal ürünlerin sağlıklı ortamlarda kurutulmasını sağlayacak sistemlerinde geliştirilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada hem sıcak su hem de sıcak hava üretiminin şebeke elektriğinden bağımsız olarak üretimi hedeflenmiştir. Sistem, amaca uygun olarak sadece su ısıtmak amaçlı ya da sadece hava ısıtma ya da hem hava hem su birlikte ayrı ısıtma yapacak şekilde tasarlanmıştır. Hava ısıtmada kullanılan fan gücü ise fotovoltaik panel yardımıyla gerekli elektrik üretilmiştir. Anahtar Kelimeler: PV, hibrid kolektör, güneş enerjisi 1. Giriş Günümüzde dünyanın bu günlerde küresel ısınmaya karşı verdiği savaşta en önemli silahlarından biri de güneş enerjisidir. Yatırımcılar, araştırmacılar bu silahı geliştirmek amacı ile büyük çabalar harcamaya başlamıştır. Güneş enerji sistemleri farklı amaçlara hizmet etmesi için kullanıcıya farklı seçenekler sunmaktadır. Bunlar sıcak su, sıcak hava, elektrik, soğutma, vs. gibi birçok ihtiyacı karşılayabilecek sistemlerdir. Fakat güneşin süreksizliği bu üretimi kısıtlamaktadır ve güneşin olduğu zamanlarda güneş enerjisi sistemlerinden maksimum düzeyde yararlanmasını sağlayacak ve depolaması yapabilecek sistemler geliştirilmektedir. Sıvı ısıtmalı kollektörler endüstriyel alanlarda evsel kullanımlarda en yaygın olarak kullanılan kolektör tipleridir. Güneş enerjisi Türkiye genelinde evsel olarak sıcak su temininde dünyada ilk S'te olan nadir ülkelerdendir. Evsel sıcak su teminini sağlamak için ülkemizde vakumlu tüp ve standart düz kol lektör tipileri kullanılmaktadır. Hava ısıtmalı kollektörler bir hacmin ısıtılmasında, kurutma gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Araştırmacıların daha çok üzerinde durduğu bu konu üzerinde çeşitli verim arttırıcı yöntemler denenmiştir. Hava ısıtmalı kollektörler içerisindeki akışın emici yüzeyin altından, üstünden ya da hem altından hem üstünden olmak üzere birçok akış yönü tayin etmişlerdir. Hava ısıtmalı kollektörlerin içerisine yerleştirilen kanatçıklar, türbülansı geliştirmeye yönelik engeller, emici yüzeyinin kollektör içerisindeki açısının değiştirilmesi ve emici yüzeye bağlanmış bir hacimden akışın geçirilmek suretiyle ısı transferini geliştirmeye yönelik çalışmalar mevcuttur. Bu kapsamda yapılan çalışmalar genellikle üretilen bir kolektörün ısıl verim değerleri başta olmak üzere, diğer parametrelerini incelemektedir. Bu kapsamda, Koyuncu [1], ürün kurutma uygulamaları için güneş enerjili hava ısıtıcıları da farklı tasarımların peıiormansı üzerine deneysel bir çalışma yapmıştır. Çalışmada, altı farklı model tasarlanmış güneş enerjisinin kurutma sistemleri için havalı düz yüzeyli güneş kolektörlerine dayandığını belirtilmiştir. Uçar ve İnallı [2], pasif arttırma teknikleri ile havalı güneş kolektörlerinin termal ve ekserji analizleri üzerinde deneysel çalışmalar yapmışlardır. Doğan [3], dört ayrı tip hava ısıtmalı güneş kolektörüyle deneysel çalışma yaparak, kollektör verimleri ve kurutmaya olan etkilerini karşılaştırmıştır. Kırbaş [4], tarafından yapılan çalışmada labirentli tip hava ısıtmalı güneş kolektörünün verimi deneysel olarak tespit ed ilmişti r. Kolektör üç değişik hava debisinde farklı gün ve sıcaklık koşullarında denenmiştir. Deney sonuçlarına göre yüksek hava hızlarında kolektör veriminin arttığı gözlenmiştir. Yeh ve Chou [5], hava ısıtmalı güneş kollektörle - rine kanatlar ilave ederek kollektör verimini arttırmayı hedeflemişlerdir. Kanat sayısının Hakan F. ÖZTOP Fırat Üniversitesi, Teknik Eğitim Fakü ltesi, Makine Eğitimi Bölümü Ahmet KOCA Fırat Üniversitesi, Teknik Eğitim Fakültesi, Makine Eğitimi Bölümü Yasin VAROL Fırat Üniversitesi, Teknik Eğitim Fakü ltesi , Makine Eğitimi Bölümü Mert GÜRTÜRK Fırat Üniversitesi, Teknik Eğitim Fakültesi , Makine Eğitimi Bölümü artışıyla kollektör veriminin %12 oranında arttığı sonucuna varılmıştır. Yeh ve Thing [6] çalışmalarında yutucu plaka ile cam kapak arasını demir talaşıyla doldurmuş ve deneyler sonucunda demir talaşı doldurulmuş kollektör için verimin, siyah yüzeyin kollektörün ortasında olduğu kollektör verimine göre %38 oranında daha fazla olduğunu göstermişlerdir. Yeh ve Lin [7] düz plakalı hava ısıtmalı güneş kollektörlerinin kollektör verimleri üzerinde birbirine paralel olan engellerin etkisini deneysel ve teorik olarak incelenmişlerdir. Yeh ve Lin [8] hava akışının siyah yüzeyin üst kısmında olduğu hava ısıtmalı güneş kollektörlerinin verimi üzerinde kollektör boyutunun etkisini, deneysel ve teorik olarak incelemiştir. Mohammad [9] kollektör üst yüzeyinden olan ısı kaybını azaltmak ve yutucu plakadan sağlanan ısı kazancını maksimum yapmak için, ters-akışlı ısı değiştiricisi şeklinde ilave bir örtünün kullanıldığı bir kollektör imal ederek, bunun ısıl analizini yapmıştır. Garg ve Datta (10], kanatlı tip bir hava ısıtmalı güneş kollektörünün deneysel ve teorik olarak incelemişlerdir. Üstteki plakanın sıcaklığı alttaki plakanın sıcaklığından yüksek olacağından, üstteki plakaya eklenen kanatlardan daha yüksek verim sağladığı görülmüştür. Altuntop vd. [11], alt kısımdaki bakır levha üzerine siyah mat boyalı emici yüzey ve üzeri100 Tesisat Dergisi Sayı 186 - Haziran 2011
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=