Güneş enerjili su ısıtma sistemlerinde iki farklı kontrol sisteminin enerji kazanımına etkisi
The effects of two different control systems on the energy gain of solar water heating systems
- Tez No: 463861
- Danışmanlar: PROF. DR. SEFA TARHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Mekatronik Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Energy, Mechatronics Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gaziosmanpaşa Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 78
Özet
Bu çalışmada ülkemizde yaygın olarak kullanılan güneş enerjili su ısıtma sistemlerinin ısıl verimliliklerinin arttırılmasına yönelik olarak sirkülasyon pompasının gerektiğinde çalıştırılması için farklı kontrol stratejileri belirlenmiş ve enerji kazanımına olan etkileri araştırılmıştır. Düzlemsel standart tip bir güneş kollektörü ve depodan oluşan, açık sistem esasına göre çalışan güneş enerjili su ısıtma sistemi imal edilmiştir. Sirkülasyon pompasının çalışmasını kontrol edebilmek için sıcaklık farkına göre veya güneş ışınım şiddetine göre çalışabilen otomasyon sistemi tasarlanmış ve üretilmiştir. Her bir kontrol stratejisi için iki tekerrür yapılmıştır. Kıyaslama amacı ile pompanın çalıştırılmadığı doğal sirkülasyonlu iki deneme daha yapılmıştır. Belirli ölçümler yapabilmek için otomasyon sistemiyle bütünleşmiş veri toplama sistemi de geliştirilmiştir. Bu veri toplama sistemi ile dış hava sıcaklığı ve nemi, rüzgar hızı, güneş ışınım şiddeti, kollektör iç yüzey sıcaklığı, kollektör dış alt yüzey sıcaklığı, kollektöre giriş su sıcaklığı, kollektörden çıkış su sıcaklığı, depo içi su sıcaklığı ile su akış debisi ölçümleri yapılmıştır. Bu ölçümler elektronik ortamda saniyelik olarak kayıt altına alınmıştır. Elde edilen deneysel veriler kullanılarak ısıl verimler hesaplanmıştır. Doğal sirkülasyonlu denemelerde ısıl verimler %18.42-%22.60, sıcaklık farkına göre sirkülasyon pompasının kontrol edildiği denemelerde ısıl verimler %31.08-%43.34, güneş ışınım şiddetine göre sirkülasyon pompasının kontrol edildiği denemelerde ısıl verimler %67.02-%83.46 olarak bulunmuştur. Güne ışınım şiddetine göre sirkülasyon pompasının çalıştırıldığı kontrol stratejisi en etkin kontrol stratejisi olduğu bulunmuştur. Fakat, sirkülasyon pompasının kontrolünde hem güneş ışınım şiddetinin hem de depo içi sıcaklığı ile kollektör çıkış su sıcaklığı arasındaki farkın dikkate alınması durumunda güneş enerjili su ısıtma sistemlerinin ısıl verimlerinin daha da yükseltilebileceği düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, in order to increase the thermal efficiency of the solar water heating systems which are widely used in our country, different control strategies were determined for the operation of the circulation pump if necessary and their effects on energy saving were investigated. A solar water heating system operating on the basis of open system and consisting of a flat-plate standard type solar collector and a reservoir was manufactured. An automation system operating based on the temperature difference or solar radiation intensity was designed and manufactured to control the operation of the circulation pump. Two trials were done for each control strategy. For comparison, two more trials with natural circulation in which the pump was not operated were carried out. A data acquisition system integrated with the automation system was also developed to make necessary measurements. Using this data acquisition, ambient air temperature/humidity, wind speed, solar radiation intensity, collector inner surface temperature, collector outer bottom surface temperature, collector inlet water temperature, collector outlet water temperature, water temperature in the tank and water flow rate were measured and electronically stored in every second during each trial. Using the experimental data, the thermal efficiencies of all trials were calculated. The thermal efficiencies of the trials with natural circulation were 18.42% -22.60%, the thermal efficiencies of the trials with the pump control based on temperature difference were 43.34% -31.08%, and the thermal efficiencies of the trials with the pump control based on solar radiation intensity were 67.02% -83.46%. The control of circulation pump based on solar radiation intensity was found to be the most effective control strategy. However, the thermal efficiencies of solar water heating systems can be further increased if both solar radiation intensity and the difference between reservoir water temperature and collector outlet temperature are considered simultaneously.
Benzer Tezler
- Güneş pili sistemleri için tasarlanmış şebekeye bağlı eviricinin gerçeklenmesi
Validation of grid connected inverter designed for solar cell
ABDURRAHMAN BEŞİKÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. R. NEJAT TUNCAY
- Calibrating the building energy model by investigating different control strategies to improve the effect of automation system
Otomasyon sisteminin etkisini iyileştirmek için farklı kontrol stratejilerinin incelenmesi ile bina enerji modelinin kalibrasyonu
FATİH TÜYSÜZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE SÖZER
- Yeni Cami'nin akustik açıdan performans değerlendirmesi
Evaluation of the acoustical performance of the New Mosque
EVREN YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVTAP YILMAZ DEMİRKALE
- Analysis of the aluminium curtain wall design and construction process–current status in Turkey
Giydirme cephelerin tasarım ve yapım sürecinin analizi ve Türkiye'deki durumun değerlendirilmesi
SEDA BERTAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEN ASLIHAN TAVİL
- Improving the thermal conductivity of fiber-reinforced concrete panels for exterior facades with phase change materials
Diş cepheler için elyaf takviyeli beton panellerin ısı ı̇letkenliğinin faz değiştiren malzemelerle ı̇yileştirilmesi
YALDA SAFARALIPOUR
Doktora
İngilizce
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ERKAN KARAGÜLER