Kaya yataklı ayrımlanmış kazanç sistemlerinin teorik ve deneysel ısıl analizi
Theoretical and experimental thermal analysis of isolated gain systems with a rock-bed
- Tez No: 256117
- Danışmanlar: DOÇ. DR. H. MURAT GÜNAYDIN, YRD. DOÇ. DR. KORAY ÜLGEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Kaya yatağı, ayrımlanmış kazanç, güneş enerjili havalı toplayıcı, güneş enerjisi, ısı depolama, ısıtma, zeolit, Güneş toplayıcıları, Rock-bed, isolated gain, solar air collector, solar energy, heat storage, heating, zeolite, Solar collectors
- Yıl: 2009
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Güneş enerjisi, bulutlu günler ve gece gibi nedenlerle kesikli bir enerji kaynağıdır. Bu tezde, kaya yataklı ayrımlanmış bir kazanç sisteminde güneş enerjisinin ısıl olarak depolanması yoluyla, mekân ısıtmasında kullanılması amaçlanmıştır. 2 adet güneş enerjili havalı toplayıcı (GEHT) ve depodan oluşan sistem tasarlanmış ve Ege Üniversitesi Güneş Enerjisi Enstitüsü'nde kurularak, performansı test edilmiştir. İlk olarak, çalışmaya ilişkin detaylı bir literatür taraması sunulmuştur. Güneş enerjili kazanç sistemleri genel olarak ele alınmış, ayrımlanmış kazanç sistemlerinin bileşenleri ile ilgili ölçütler, sistemin çalışma prensibi ve yararları-sakıncaları detaylıca aktarılmıştır. Sistem uygulamalarına dair bilgi vermek üzere, farklı özelliklerdeki mimari örneklere değinilmiştir. GEHT ve sistemin şarj-deşarj dönemleri için ayrı ayrı ve bütünsel olarak matematiksel modeller oluşturulmuştur. Analizlerde; doğrudan kullanılan ve depolanan ısıl enerji, güneş ışınımı, dış sıcaklık, rüzgâr ve ısıtma yükleriyle ilişkili olarak mekân içindeki sıcaklık değişimleri ve her iki toplayıcı, depo ve sistemin bütünü için enerji verimi değerleri saptanmıştır. Sistem bileşenlerinden zeolitin yoğunluğunun saptanması için gerçekleştirilen deneysel analiz ve gölgeleme etkisinde olan toplayıcılar için gelen ışınım değerlerini hesaplama metodu detaylıca sunulmuştur. Sistemin performansının test edilmesi amacıyla şarj ve deşarj süreçlerindeki; GEHT hava giriş-çıkış, depo içi, depo hava giriş-çıkış, dış ve iç mekân sıcaklık değerleri, güneş ışınımı ve sistemdeki hava akış hızları ölçümlenmiştir. Ölçüm verileri ile sistemin çalışma sürecindeki davranışları yorumlanmıştır. Teorik olarak kış sezonunda aylık ısıtma yükünün karşılanma oranları; doğrudan GEHT ile % 18 ile % 41 aralığında ve depo ile % 8 ile % 22 aralığında değişmektedir. Sistemin bütün olarak enerji verimi % 41 ile % 46 aralığında değişmektedir. Sırasıyla teorik ve deneysel analiz olmak üzere, Nisan ayında açık bir gün için; toplayıcı enerji verimi 0,66 ve 0,70 ± % 0,06 ve enerji depolama verimi 0,48 ve 0,51 ± % 0,34 bulunmuştur. Bulguların ışığında; sistemle ilgili analitik ve deneysel sonuçlar karşılaştırıldığında, kullanılan basit matematiksel modelin; sistem ön tasarımı ve sezonluk ısıtma analizi için yeterli olduğuna karar verilmiştir.
Özet (Çeviri)
Solar energy is an intermittent energy resource due to cloudy, rainy days or night time. In this thesis, it was aimed to heat a space by storing solar energy thermally in an isolated gain system with a rock-bed. The system composed of 2 solar air collectors, while one storage unit was designed, constructed and tested in Solar Energy Institute, Ege University, Izmir, Turkey. A detailed literature survey related to the isolated gain systems with a rock-bed was presented. Gain systems with solar energy were examined in general and criteria about components of isolated gain systems, the working principle of the system and the system?s advantages and disadvantages were introduced in details. Different architectural examples were presented to give an idea about the system applications. Mathematical models were developed separately for solar air collector and charge-recharge moods of the system and also for the whole system. In the analysis; temperature changes in space, energy efficiencies for both collectors, storage unit and the whole system were determined in relation to the directly used energy, the stored energy, solar radiation, outdoor temperature, wind and heating loads. The experimental analysis for the determination of density values of zeolite particles and calculation methodology of the incident solar radiation for the collectors under the shading effect were explained in more detail. Aiming at the performance test of the system, collector fluid inlet-outlet, inside the storage, storage fluid inlet-outlet and indoor-outdoor temperatures, solar radiation and fluid flow rates were measured during the charge and discharge periods. The behaviour of the system during the operation process was also evaluated using the measured data. The covering ratios for the heating loads during the heating season change from 18 to 41 % with collector (directly) and from 8 to 22 % with storage unit. The energy efficiency of the system as a whole varies between 41-46 % theoretically. For a clear day in April, the collector energy efficiency was found as 0.66 and 0.70 ± 0.06 % and storage efficiency was found as 0.48 and 0.51 ± 0.34 %, theoretically and experimentally in turn. Based on the findings, when the analytical and experimental results were compared, it may be concluded that the mathematical model suits well for the pre-design of the system and for the analysis of the heating season.
Benzer Tezler
- Kaya yataklı sistemlere havalı kollektörler yardımıyla güneş enerjisi depolanmasının araştırılması
Investigation of solar energy storage to rock bed with air collectors
FEVZİ GÜLÇİMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. AYDIN DURMUŞ
- Farklı büyüklükteki konutlarda mobilya kullanımına yönelik sorunlar ve çözüm önerileri
Problems and solution suggestions of furniture usage in residences of various sizes
ÜSTÜN DEMET KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Ağaç İşleriHacettepe ÜniversitesiAğaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. İLKER USTA
- Performance prediction and optimization of raise boring machines (RBMs)
Başyukarı delme makinelerinin (BDM) performanslarının tahmini ve optimizasyonu
AYDIN SHATERPOUR MAMAGHANI
Doktora
İngilizce
2022
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANİFİ ÇOPUR
- Tıbbi laboratuvarlarda ağır metal / eser element testlerine ait numune alma tüplerinin karşılaştırma ölçümlerinin değerlendirilmesi
Evaluation of comparison measurements of sampling tubes for heavy metal / trace element tests in medical laboratories
VOLKAN KINACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Halk SağlığıYozgat Bozok Üniversitesiİş Sağlığı ve Güvenliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VUGAR ALİ TÜRKSOY
- Yataklı tedavi kurumlarında çalışan hemşirelerin uygulamalarında yararlandıkları bilgi kaynakları
Knowledge sources used in practices by nurses working in inpatient treatment institutions
FİGEN ÇALIŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Hemşirelikİstanbul ÜniversitesiHemşirelik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HÜLYA KAYA