Ganime Tuğba ERCOŞKUN, Ali KESKİN, Duran ALTIPARMAK, Metin GÜRÜ

ÇİFT OLUKLU PARABOLİK OLUK TİPİ GÜNEŞ KOLLEKTÖRÜNÜN TASARIMI, İMALATI VE PERFORMANSININ İNCELENMESİ

Parabolik oluk tipi güneş kollektörü kullanarak güneş ışınlarını toplamak, güneş enerjisinden faydalanmanın etkili yöntemlerinden birisidir. Parabolik oluk kollektörler; güneş ile buhar üretimi için tercih edilmektedirler. Ayrıca sıcak su elde etme, mekânların ısıtılması, iklimlendirme-soğutma uygulamaları, endüstriyel işlemler ve elektrik üretimi gibi alanlarda verimli bir şekilde kullanılmaktadır. Yoğunlaştırılmış güneş ışınları, kollektörün odağında bulunan alıcı boru üzerine düşerek, boru içerisindeki suyu ısıtmakta; bu sayede güneş radyasyonu faydalı ısıya dönüşmektedir. Yapılan çalışmada, çift parabolik oluktan oluşan, 90cm ağız açıklığı ve 83o kenar açısına (Qr) sahip, parabolik güneş kollektörü tasarlanmıştır. Sistemdeki ısı kayıplarını azaltmak için; alıcı boru ile eş merkezli olarak cam bir boru yerleştirilmiş ayrıca iki boru arasında kalan hava vakumlanarak tahliye edilmiştir. Tasarlanan parabolik kollektör iki eksenli güneş takip sistemine sahiptir. Isı transfer akışkanı olarak suyun kullanıldığı performans testleri; Tarsus iklim şartlarında gerçekleştirilmiştir. Sistemin ölçülen minimum ve maksimum verim değerleri %37,59 ve %50,60, ortalama verimi ise %43,03 dür.

INVESTIGATION OF DESIGNING, MANUFACTURING AND PERFORMANCE OF DOUBLE- GROOVED PARABOLIC TROUGH-TYPE SOLAR COLLECTOR

Collecting sun rays by using parabolic trough- type solar collector is one of the effective methods for utilization of solar energy.Parabolic troughcollectorsare preferredfor the production ofsteamwith the sun. In addition, it has been used efficiently in the fields such as obtaining hot water, heating of spaces, air conditioning-heating applications, industrial processes and the production of electricity. Concentrated solar radiation heats the water in the pipe by falling on the receiver pipe in the focus of the collector. Thus, solar radition becomes useful heat. In this study, parabolic solar collector with 90cm collector aperture and 83o rim angle (Qr) and consisting of double parabolic trough was designed. In order to reduce heat losses in the system, receiver pipe and glass tube is placed coaxially, also air between the two pipes vacuum were evacuated. In the designed parabolic collector, two-axis solar tracking system is used. Performance tests in which water was used as the heat transfer fluid were conducted in the climatic conditions of Tarsus. Minimum and maximum measured efficiency values of the system are 37.59 % and 50.60 % and average efficiency is 43.03 %.

PDF

___

1. Dinçer, F., Türkiyede Güneş Enerjisinden Elektrik Üretimi Potansiyeli - Ekonomik Analizi ve AB Ülkeleri ile Karşılaştırmalı Değerlendirme, KSU. Journal of EngineeringSciences, 14(1), 2011.
2. Derbentli T., Dünyanın ve Türkiyenin Enerji Durumu Üzerine Bir Değerlendirme, 2.Anadolu Enerji Sempozyumu, 2-4 Mayıs Diyarbakır, 2013.
3. Türkeş, M., Sümer, U.M. ve Çetiner, G. Küresel iklim değişikliği ve olası etkileri, Çevre Bakanlığı, Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi Seminer Notları (13 Nisan 2000, İstanbul Sanayi Odası), 7-24, 2000.
4. Öz, E.S., Menlik T.,Aktaş M., Güneş Enerjisi Sistemlerinde Kanatçık Kullanımının Verime Etkisinin Deneysel İncelenmesi Politeknik Dergisi, Cilt: 7 Sayı: 3, 217-221, 2004.
5. Sevim, C., Geçmişten Günümüze Enerji Güvenliği Ve Paradigma Değişimleri,Stratejik Araştırmalar Dergisi, Sayı 13, 2009.
6. Khilef, M.,Saidur S., Safari A.,A Review On Solar EnergyUse İn İndustries, RenewableandSustainableEnergyReviews, Cilt No 15,177-1790, 2011.
7. Kalogirou, S.A., Solar Thermal Collectors And Applications, Progress in EnergyandCombustionScience, Cilt No30, 231295, 2004.
8. Öztürk, K., Küresel İklim Değişikliği ve Türkiyeye Olası Etkileri, G.Ü. Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, Cilt 22, Sayı 1, 47-65, 2002.
9. R.saidur, G. Boroumandjazi, S. Mekhlief, M. Jameel, Exergy Analysis Of Solar Energy Applications, RenewableandSustainableEnergyReviews, Cilt no 16, sayı 1, 350-356, 2012.
10. Kacan E, Ulgen K., Effect of CollectorSlopeandOrientation on Solar EnergyUtilization, Journal of TheFaculty of Engineeringand Architecture of Gazi University, Cilt 27:4, 837-846, 2012.
11. Çıtıroğlu, A., Güneş Enerjisinden Yararlanarak Elektrik Üretimi, Mühendis ve Makine, Sayı 485, 32-37, 2000.
12. Tian T.,Zhao C.Y., A Review Of Solar Collectors AndThermalEnergy Storage İn Solar Thermal Applications, AppliedEnergy, 104,538-553, 2013.
13. Türktoğrul, İ., Pehlivan, D., Konik Yoğunlaştırmalı Bir Güneş Enerjili Hava Isıtıcının Verimine Farklı Absorber Yüzey Kullanımının Etkisi, Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, 22(2), 47-53, 2002.
14. Kartal Y., Parabolik Yansıtıcı Yüzeyli Yoğunlaştırıcı Güneş Kollektörü Tasarımı, YL Tezi, Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2007.
15. Kalogırou S., Lloyd S.,Ward J., Modellıng, OptımısatıonAndPerformanceEvaluatıon Of A ParabolıcTrough Solar CollectorSteamGeneratıonSystem, Solar Energy, Cilt 60, No. I, 49-59, 1997.
16. ValanArasu, A.,Sornakumar, S.T., PerformanceCharacteristics Of Solar ParabolictroughCollectorWith Hot WaterGenerationSystem, ThermalScience, Cilt 10, Sayı 2, 167-174, 2006.
17. Çetiner C., Halıcı F., Çaçur H., İkiz Silindirik Oluk Tipli Güneş Enerjisi Yoğunlaştırıcısında Kızgın Su Üretiminin Deneysel Ve Teorik İncelenmesi, Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, 31,2,87-94,2011.