SERİ BAĞLI U-BORULU VAKUM TÜPLÜ GÜNEŞ KOLEKTÖRÜNÜN ISIL VERİMİ VE BASINÇ DÜŞÜMÜNÜN DENEYSEL İNCELENMESİ

Authors : İsmail ÖZCAN, Arif Emre ÖZGÜR, Ahmet ÖZSOY

Pages : 1445-1454

Doi:10.21923/jesd.1036985

View : 12 | Download : 7

Publication Date : 2022-12-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Günümüzdeki çevresel sorunların en başında küresel ısınma gelmektedir. Bu sorunun çözümünün temiz enerji kaynaklarından geçtiği genel bir kanıdır. Güneş enerjisi de bu temiz enerji kaynaklarından olup, günümüzde elektrik enerjisi üretimi, sıcak su hazırlama, kurutma ve birçok endüstriyel uygulamada kullanılmaktadır. Bununla birlikte, elektrik üretiminde yaygın olarak kullanılan fotovoltaik sistemlerin verimleri nispeten düşüktür. Düzlemsel toplayıcılar ile elde edilecek akışkan sıcaklığında ise bir sınır vardır. Kurutma uygulamalarının da havalı düzlemsel toplayıcılar ile yapılması, birim kuru ürün için gerekli toplayıcı alanını arttırmaktadır. Dolayısıyla, güneş enerjisinin bu üç ana alanda, daha yüksek verim ile değerlendirilebileceği araştırma geliştirme çalışmaları sürmektedir. Bu çalışmada vakum tüplü, seri bağlı U-borulu bir güneş kolektörü iç ortamda test edilerek verim eğrileri oluşturulmuştur. Çalışmada literatürdeki çoğu çalışmada kullanılan vakum tüplerden farklı olarak dış çapı 70 mm olan 10 adet vakum tüp ve bunların içine yerleştirilen 8 mm dış çaplı, U forma getirilmiş, seri bağlı çelik borular kullanılmıştır. Sirkülasyon pompası ve sisteme entegre edilmiş bir plakalı ısı değiştirici ile kapalı bir çevrim oluşturularak, güneş simülatörü ile iç ortam şartlarında ölçümler gerçekleştirilmiştir. Simülatörden güneş kolektörü üzerine ortalama 902 W/m2 ışınım şiddeti halojen lambalarla sağlanmıştır. Deneyler, U-borular içindeki akışkan debisi için 3 farklı değerde ve 4 farklı giriş sıcaklığı ile gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneysel çalışmada kolektör veriminin %60 ile %78 arasında değiştiği görülmüştür. U-borulu güneş kolektörünün giriş-çıkış arası basınç düşümü 59-65 kPa arasında değişmektedir. Elde edilen analiz sonuçlarına bakıldığında, büyük çaplı vakum tüpe sahip ve seri bağlanmış çelik borulu toplayıcı kullanımının, kolektör çıkış sıcaklığında artış sağlamakla birlikte basınç düşümü de yüksek olduğundan, sistem seçiminde pompalama gücünün de dikkate alınması gerekmektedir.
Keywords : Güneş Enerjisi, Vakum Tüp, Kolektör Verimi, Basınç Düşümü