MAKALE ne değmeyecek şekilde çapraz biçimde iki katlı yerleştirilmişlerdir. Yatayla 60°'Iik açıya sahip V-biçiminde bükülerek oluşturulan siyah mat boyalı sinek telinden ikinci bir emici yüzeyi bulunan matris tip hava ısıtmalı güneş kollektörünün analitik olarak incelemişlerdir. Fotovoltaik paneller günümüzün artık vazgeçilmezi olan elektrik ihtiyacını karşılamak amacıyla tasarlanmış güneş panelleridir [12]. Temmuz 1998'de Viyana'da İkinci Dünya Fotovoltaik Enerji Konferansı'nda özellikle evlerin çatılarına yerleştirilen PV sistemlerine ilginin hızla arttığı belirlenmiştir. Avrupa Birliği'nin 2010 yılına kadar bir milyon küçük fotovoltaik sistem kuracağı açıklanmıştır. Japonya, 2000 yılında 70 bin çatıya PV sistem programını tamamlamıştır. Benzer olarak Hollanda, PV sistem lerini çatıda kur-işlet-sahip ol programını başlatmıştır. PV sistemler amaca göre basit birkaç bileşene bağlı olarak kolayca kurulabilen sistemlerdir. Bu sistemlerde hedeflenen amaca göre düzenlemeler yapılmaktadır. Bunlara örnek olarak DC kullanıcılı bir sistemde PV, solar regülatör, akü gurubu, şalter ve kablo tertibatı gibi elemanlardan oluşmaktadır. PV PANEL • '.,, REGÜLATÖR ~~ SOLAR ŞALTER DCFAN r-- ~ " A1'.iİGURUBU DC 1'.lJLL~CILIFOTOVOLTAİı.: stnnı ŞF?ıIASI Şekil 1. DC kullanıcılı fotovoltaik sistem şeması Hem AC hem de DC kullanım için kullanılacak havayı istenilen bölgeye yönlendirmek amacı ile kullanılan fanın elektrik gereksinimini şebekeden bağımsız olarak fotovoltaik panelden elde edilen elektrik ile karşı l anmıştı r. Bu farklı amaçlarda üretilen panellerin birlikte kullanarak tasarlanan hibrid kollektörün kullanıcıya ne kadar faydalı olabileceğini verim analizleri ile araştırılmasıdır. Literatürde, sadece hava ısıtmalı güneş kollektörleri [13-15] ya da fotovoltaik destekli sadece su ısıtan sistemler [14] üzerine yapılan çalışmalar mevcuttur. Standartlarda da ölçüm metotları belirlenmiştir [16]. Buna göre tasarım yapılan hibrid bir kolektörün performansı bu çalışmada araştırılmıştır. 2. Deneysel Çalışma Bu çalışma, Elazığ şartlarında ve Ağustos ayında yapılmıştır. Deney seti Şekil 2 ve 3'te gösterilmiştir. Deney setinin boyutları geometrik benzerlik kullanılarak küçültülmüştür. Güneş enerjili su ısıtma sistemi, hem hava hem de su ile çalışabilecek bir güneş kollektöründen ibarettir. Sistemde su debisi rotametre ile ölçülmüştür. Kollektör içerisindeki sıcak hava bir fan tarafından çekilmekte ve fan için gerekli elektrik enerjisi ise fotovoltaik panel ve sistem elemanlarına yukarda sayılanlara sa- Şekil 2. Deney setinin ve ölçüm cihazl arının yandan dece invertör eklenerek kolayca kurulabilinir. görünüşü. Farklı amaçlar için üreti lmiş bu kolektörleri ------------ tek bir sistemde toplayarak hibrid kolektörler tasarlanmıştır. Bu tip kollektör tipleri genelde kırsal kesimlerde ya da endüstriyel amaçlı olarak kurutma yapacak tesislerde kullanımı küçük değişikliklerle kolayca yararlanılabilinir. Tasarladığımız hibrid kollektör öncelikli su ı ısıtma olmak üzere hava ısıtması da yapabilmektedir. Sıcak hava üretimi her daim ihtiyaç olunmasa da sıcak su ihtiyacı her da im olmaktadır. lsı transferin i iyileştirmek ve ısıtılan Şekil 3. Deney setinin genel görünümü 102 Tesisat Dergisi Sayı 186 - Haziran 2011 buna bağlı olarak çalışan akü ünitesi ile çalışmaktadır. Güneş ışınım şiddeti solarimetre ile ölçülmüştür. Sistemdeki basınç kaybının ölçümü sisteme bağlanan bir manometre yardımı ile yapılmıştır. Sıcaklık değerleri ısıl çiftlerle ölçülmüş ve datalogger yardımı ile bilgisayara kaydedi lmiştir. Deneyde; sadece havalı, sadece su lu ve ikisi birlikte olmak üzere ayrı çalıştırılarak kol lektör verimleri ka rşılaştırılmıştır. Sadece sulu çalışmada kollektörün hava giriş ve çıkış delikle ri kapatılarak su zorlanmış taşınım ile kollektöre dakikada 1ve 1,5 litre debilerinde gönderi lerek kollektörün su ısıtması durumundaki verimi araştırılmıştır. Sadece hava ısıtmalı çalışmada kollektöre su giriş çıkışı kesilerek sadece hava giriş çıkışı sağlanarak çalıştırılmıştır. Hava + sulu olarak birlikte olmak üzere çalıştırılmıştır. Fotovoltaik sulu çalışmada devre dışı bırakılarak sadece aküyü şarj amaçlı kullanılmış, hava ile yapılan çalışmalarda fan çalıştırıldığından güç kaynağı olan akü PV vasıtasıyla beslenmiştir. Deneyde verim analizleri için; I] = Q., IA (1) Q0 = AF,JI(ra ) - K(1~0 - 7~)] (2) Burada Qa akışkana geçen faydalı ısı miktarı Tga akışkanın ko llektöre giriş sıcaklığı, Tç çevre sıcaklığı, Kısı kayı katsayısı, Fta toplayıcı ısı kazanç faktörü, ( ta) yutma geçirme çarpımı , 1 ışınım, Akollektör yüzey alanıdır. Hava kütlesi akış hızının bir fonksiyonu olarak verim hesabında hava ısıtmal ı kollektörlerde enerjitik etkinliklerinin değerlendirilmesi için daha uygundur Sharma ve ark. [18]. r., - r. rı, = - ! - (3) Deneyde verim analizleri hava + su için ise akışkanlara geçen yararlı ısının toplamını alarak formü l 1 ile hesaplanmıştı r. 3. Sonuçlar ve Tartışma Sonuçlar, tasarımı yapılan kolektörün, sıcak havalarda, sıcak su kontrolünün, dış ortam havası ile yapılabileceğini göstermiştir. Kollektörden çekilen hava, birçok ısıl sistem için ön ısıtma havası olarak ku l lanıla bi lir. Su ısıtmalı çalışmada , sistemde, standart kollektör kullanıldığından kolektör verimi de aynı şekilde
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=