Tesisat Dergisi 226. Sayı (Ekim 2014)

MAKALE 122 Tesisat Dergisi Say× 226 - Ekim 2014 Güneü Radyasyonu Yoùunluk Daù×l×m×n×n Bina Güneü Enerji Sistemleri Hesaplar×nda Kullan×lmas× Zuhal OKTAY Can COûKUN T. Hikmet KARAKOÇ Bahar BAYBOZ Bu çal×ümada literatüre son dönemde kazand×r×lan güneü radyasyon yoùunluk daù×l×m× kavram× kullan×larak absorpsiyonlu soùutma ünitesinde kullan×lmas× planlanan vakum tüplü güneü kolektörü için detayl× bir inceleme yap×lm×üt×r. Yeryüzüne ulaüan güneü enerji ve ekserji miktar×ndan farkl× koüullar için ne ölçüde yararlan×labileceùi hesaplanarak detayl× bir biçimde ortaya konmuütur. Belirlenen ak×ükan giriü-ç×k×ü s×cakl×klar× için ayl×k ortalama enerji verimi %55 ile %60 aras×nda deùiüirken ekserji verimi için bu deùer %21 ile %52 aras×nda deùiümektedir. Bu çal×üman×n binalarda güneü enerjisi sistemi uygulamalar× yapan iületmeciler ve akademisyen için pratik ve yararl× bilgiler ortaya ç×karmas× hedeflenmiütir. Anahtar Kelimeler: Güneü radyasyonu yoùunluk daù×l×m×, güneü enerji sistemleri, yenilenebilir enerji, bina uygulamalar× GÜNE¶ ENERJµSµ DOSYASI 1. Giriü Güneü kolektörleri güneüten dünyam×- za ulaüan ×ü×n×m× yakalayarak ×s×ya veya elektriùe (PV) dönüütüren sistemlerdir. Güneü kolektörlerinin enerji-ekserji ve- rimliliùine ve çal×üma üartlar×na birçok etmen etki etmektedir. Bu etmenlerden en önemlisi kolektöre ulaüan güneü ×ü×n×m yoùunluùudur. Bu deùer kolektör verimini doùrudan etkilemektedir. Güneü enerjisini ×s×l enerjiye dönüütüren kolektörlerin veri- mi güneü ×ü×n×m miktar×n×n yoùunluùuyla doùru orant×l× bir biçimde art×ü göstermek- tedir[1]. Düzleme ulaüan güneü enerjisi miktar×, güneü enerji analizleri için oldukça önem- li bir bilgidir. Ancak toplam güneü enerji miktar×ndan, olas× güneü ×ü×n×m daù×l×m× veya frekans×yla ilgili bir bilgiye ulaü×lama- maktad×r. Bunun aksine güneü radyasyon deùer daù×l×m× veya frekans× verilerinden kolayl×kla toplam güneü enerjisi verisine ulaü×labilir. Daù×l×m veya frekans×n bilin- mesi, güneüten gelen enerjinin ×s×ya veya elektrik enerjisine dönüüümü sürecinde ne düzeyde bir verime sahip olduùunu bilme- mizi saùlar. Literatürde, günlük veya ayl×k bazda toplam global güneü ×ü×n×m deùerini bulmam×z× saùlayan birçok çal×üma [2-6] bulunmaktad×r. Literatür incelemesinden de görüleceùi gibi birçok araüt×rmac× [7- 10] farkl× ülkeler için bu deùerlendirmeler- de bulunmuülard×r. Literatürde, Coükun ve arkadaülar× [11] olas× güneü ×ü×n×m× frekans×n×, güneü ×ü×n×m üiddeti parametresine baùl× ifade etmiülerdir. Çal×ümada, frekans daù×l×m× için 50W’l×k bir inceleme aral×ù× seçil- miüler ve daù×l×m× Bal×kesir ili için bul- muülard×r. 2. Analiz ve Hesaplama Yöntemi Coükun ve arkadaülar×n×n [11] ortaya koy- duùu bak×ü aç×s× sayesinde olas× güneü ×ü×n×m× frekans×n×, güneü ×ü×n×m üiddeti parametresine baùl× olarak bulabilmekte- yiz. Çal×ümalar×nda, frekans daù×l×m× için 50W’l×k bir inceleme aral×ù× seçilmiüler ve daù×l×m× Bal×kesir ili için bulmuülard×r. Belirledikleri formülleri ve parametreleri kullanarak Bal×kesir ili için vakum tüplü kolektörlerindeki enerji ve ekserji dönü- üümleri elde edilmeye çal×ü×lm×üt×r. 2.1. Güneü Kolektör Seçimi Evsel kullan×m için yayg×n olarak iki tip güneü kolektörü bulunmaktad×r. Bunlar üu üekilde say×labilir; x Düz plakal× güneü kolektörler x Vakum tüplü güneü kolektörleri Uygulamalarda yüksek s×cakl×klara ulaü- mak için vakum tüplü güneü kolektörleri- nin kullan×lmas× daha uygun bir seçenek