ii ı i s Prof. Dr. Olcay Kıncay Yıldız Teknik Ünv. Mak.fak.Mak.Müh.Blm. 1981 yılında İDMMA, Makina Mühendisliği bölümünde lisans, 199I yılında Yıldız Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü, Isı ve Proses dalında Doktora ve I994 yılında Yıldız Teknik Üniversitesi, Makina Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü, Termodinamik ve Isı Tekniği Anabilim Dalında Doçent Doktor Unvanı aldı. 2003 yılı itibariyle Profesör Unvanı alan Olcay Kıncay halen aynı Anabilim Dalında görev yapmaktadır. M. Burak Örenel Yıldız Teknik Ünv. Mak.fak.Mak.Müh.Blm. 1998 yılında Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümü'- nden mezun olan Örenel, 2003 'te aynı üniversitenin Fen Bilimleri Enstitüsü Makina Mühendisliği ABD Isı Proses Programı 'ndan Yksek Mühendis Unvanını aldı. Halen Y.T.Ü. Makina Mühendisliği Bölümü'nde Araştırma Görevlisi olarak çalışmaktadır. OZET Isıl enerji depolama en önemli teknolojilerden biridir. Son yıllarda ısıtmadan soğutmaya kadar her türlü ısıl uygulamalarda bu tekniğe verilen önem artmaktadır. Bu çalışmada, gizli ısı depolaması hakkında verilen genel bilgilerden sonra, depolama yöntemleri ve bu yöntemlerde kullanılan çeşitli faz değiştiren malzemelerin tanıtımı yapılmış olup, gizli ısı depolama uygulamalarından örnekler verilmiştir. Anahtar Kelimeler: Gizli Isı Depolama, Isıl Enerji Depolama 112 ABSTRACT Heat energy storage is one ofthe most important teclmologies. in the recent years tlıis metlıod started to become more important in ali kinds ofthermal applications from lıeating to cooliııg. lıı tlıis stııdy, after providiııg general information 011 secret lıeat storage, storage methods and varioııs types of materials tlıat clıange plıases used iıı tlıese metlıods will be preseııted togetlıer with exaıııples on secret lıeat storage applicatioııs. Key words will be: Secret Heat Storage, Tlıermal Energy Storage. • • GiZLi iSi DEPOLAMA YÖNTEMLERİ ve MALZEMELERİ Secret Heat Storage Methods and Material 1. Giriş Yirmibirinci yüzyıla girerken, artan nüfusve sanayileşmeden kaynaklanan enerji gereksinimi ülkelerin kısıtlı imkanları ile karşılanamamakta, enerji üretimi ve tüketimi arasındaki açık her yıl daha da artmaktadır. Bu nedenle enerji korunumu teknikleri geliştirilmeye çalışılarak ısıtma ve soğutma sistemleri için alternatif çözümler aranmaya başlanm ıştı r. Enerjiyi etkin ve tasarruflu kullanmanın yollarından biri de, enerji üretiminin enerji tüketiminden fazla olduğu dönemlerde depolama yapmaktır. Enerji depolama yöntemleri çeşitlidir. Enerj i kaynağı "ısı" olduğunda ısıl enerji depolama sistemlerini(IED) kullanmak birçok yönden avantaj sağlayacaktır. lsıl depolama, fosil yakıt sarfiyatında azalma sağlayacagı ndan , yanma e misyonlarının ortaya çıkaracağı kirliliği önleme avantajını da taşımaktadır. lsıl enerji duyulur, gizli, termo-kimyasal ve soğuk depolama şekl inde depolanabilir. Her bir yöntemde yüksek enerji depolama yoğunluğuna sahip malzemelerin ku ll anılabi l i rl iği konusunda literatürde birçok çalışmaya raslamak mümkündür. Termodinamik, kinetik, ısıl-kimyasa l kararlıl ı k, güvenlik ve maliyet kriterleri bakım ı ndan tuz hidratlar, parafinler ve diğer T kimyasal maddelere göre daha üstün özelliklere sahip yağ asitleri ve ikili karışımlarında depolama performa nsla rı konusunda yapılan çalışmaların sayısı oldukça s ınırl ı dır. Bu çal ışmada gizli ısı depolama hakkında verilen bilgilerden sonra en çok kullanılan depolama malzemeleri ta nıtılmış ve dünyada gizli ısı depolama uygulama larının anlatıldığı örneklerle konu pek işti ril miştir. 2. Gizli lsı Depolama (GID) Bir maddenin sıcaklığı aynı kalırken fiziki yapısını (katı, sıvı veya gaz halinde oluşunu) değiştiren ısı miktarına "gizli ısı " denir (Şekil 1). Malzeme faz değiştirme esnasında belirli miktarda ısıyı, sıcaklığını değiştirmeden absorbe eder. Eğer bu malzeme saklanır ve süreç tersine çevrilirse daha önce absorbe edilen ısı yine belirgin sıcaklık değişiklikleri olmadan serbest kalacaktır. Faz değiştiren malzemelerin (FDM) depolama kapasitesi, "faz değiştirme sıcaklığındaki faz değiştirme entalpisi + depolama sıcaklık aralığındaki duyulur ısı kazancı" olarak ifade edilir (Lund, 2000). Duyulur ısı depolama (D1D) sistemlerinin en büyük kusurlarından biri olan büyük hacim --------, -------------------r--------, Fazı l Faz Deği şt irm e : Faz2 : 1 1 1 -------J __________________ L ______ _ _ 1 1 1 1 Duyulır : : 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 --------- - - - - - ----Y Gizli Isı Duyulur Isı Q L Şekil J. Faz değiştiren malzemelerde (fdm) sıcaklık - ısı enerjisi bağınlısı.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=