Güneş Kollektörü Testi için Güneş Simülatör Tasarımı ve İmalatı

Bu çalışmada güneş kollektörlerinin laboratuvar ortamında test edilebilmesi için 140x250 cm büyüklüğünde bir güneş simülatörü oluşturulmuştur. Simülatörde 46 adet 400 W ve 4 adet 1000 W halojen lamba kullanılmış, lambalar dört gruba ayrılarak dimmerlerle ışınım şiddetleri ayarlanmıştır. Simülatörün 100x200 cm’lik orta alanında ortalama 1080 W/m2 ışınım şiddeti sağlanmıştır. Simülatöre sera filesi ile gölgeleme yapılarak ışınım şiddeti 896 W/m2’ye düşürülmüştür. Hazırlanan simülatörde bir düzlemsel güneş kollektörü 25, 40, 60 ve 80 oC sabit akışkan giriş sıcaklıklarında ve 0.02 kg/s m2 standart akışkan debisiyle test edilmiştir. Kollektör verimi çalışılan sıcaklık aralığında %72-48 arasında hesaplanmış ve kollektördeki basınç düşümü de 19.4 paskal olarak ölçülmüştür. Tasarımı yapılıp üretimi gerçekleştirilen güneş simülatörüyle, dış ortamın değişken şartlarından bağımsız olarak, düzlemsel veya U-borulu vakum tüplü güneş kollektörleri standarda uygun olarak test edilip, kollektör verim eğrileri oluşturulabilecektir.

PDF

___

S. Fischer, W. Heidemann, H. Müller-Steinhagen, B. Perers, P. Bergquist, and B. Hellström, “Collector test method under quasi-dynamic conditions according to the European Standard EN 12975-2”, Solar Energy 76, 117–123, 2004.

TS EN ISO 9806, “Güneş Enerjisi-Güneş kollektörleri-Deney metotlar”, 2014

M. Shatat, S. Riffat, and F. Agyenim, “Experimental testing method for solar light simulator with an attached evacuated solar collector”, International Journal of Energy and Environment, 4, 2, 219-230, 2013

İ.İ. Köse, “Düzlemsel güneş kollektörlerinde boru içerisinde kıvrılmış şerit kullanımının ısı transferine etkisinin deneysel incelenmesi”, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans tezi, Isparta, 2011.

H. Sabahi, A.A. Tofigh, I.M. Kakhki, and H. Bungypoor-Fard, “Design, construction and performance test of an efficient large-scale solar simulator for investigation of solar thermal collectors”, Sustainable Energy Technologies and Assessments, 15, 35–41, 2016.

K. Sopian, Dr. Supranto, W.R.W. Daud, M.Y. Othman, and B. Yatim, “Thermal performance of the double-pass solar collector with and without porous media”, Renewable Energy”, 18, 557-564, 1999

C. Dominguez, I. Anton, and G. Sala, “Solar simulator for concentrator photovoltaic systems”, Optics Express, 16, 19, 14894-14901, 2008

M.G. Guvenc, C. Gurcan, K. Durgin, and D. MacDonald, “Solar simulator and I-V measurement system for large area solar cell testing”, Proceedings of the American Society for Engineering Education Annual Conference and Exposition, 3659, 2004.

Q. Meng, Y. Wang, and L. Zhang, “Irradiance characteristics and optimization design of a large-scale solar simulator”, Solar Energy, 85, 1758-1767, 2011.

D.S. Codd, A. Carlson, J. Rees, and A.H. Slocum, “A low cost high flux solar simulator”, Solar Energy, 84, 2202-2212, 2010.

B.M. Ekman, G. Brooks, and M. A. Rhamdhani. “Development of high flux solar simulators for solar thermal research”. Solar Energy Materials and Solar Cells, 141, 436-446, 2015.

A. Galloa, A. Marzo, E. Fuentealba, and E. Alonso, “High flux solar simulators for concentrated solar thermal research: A review”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 77, 1385-1402, 2017.

V. Esen, Ş. Sağlam, and B. Oral. “Light sources of solar simulators for photovoltaic devices: A review”, Renewable and Sustainable Energy Reviews 77, 1240-1250, 2017.

F. Schubert, and D. Spinner, “Solar simulator spectrum and measurement uncertainties”, Energy Procedia, 92, 205-210, 2016.

S.C. Solanki, S. Dubey, and A. Tiwari. “Indoor simulation and testing of photovoltaic thermal (PV/T) air collectors”, Applied Energy 86, 2421-2428, 2009.