Design and performance evaluation of a compound parabolic collector
Bütünleşik parabolik toplayıcı tasarımı ve performans değerlendirilmesi
- Tez No: 615302
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA SERHAN KÜÇÜKA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Termodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 96
Özet
Bütünleşik parabolik toplayıcılar (BPT) yoğunlaştırılmış güneş enerjisi uygulamalarında oldukça yaygın kullanılan bir güneş toplayıcı tipidir. Bu toplayıcılar temel olarak yansıtıcı ve yutucu yüzeylerden oluşmaktadır. Parabolik oluk tip toplayıcılardan farklı olarak, güneş takip mekanizması içermeyen basit yapılı sistemlerdir. BPT'li güneş panellerinin kullanılması ile evsel ve sanayi amaçlı sıcak akışkan elde edilmesi mümkündür. Bu çalışmada, yutucu olarak vakum cam tüp kullanılan bir BPT'nin tasarımı yapılmıştır. BPT'nin yansıtıcısı, vakum tüpün yatay ekseni hizasından kısaltılmıştır. Yansıtıcı ve yutucudan oluşan modelin sanal ortamda ışın analizi yapılarak farklı geliş açılarındaki optik verimi hesaplanmıştır. Ardından, tasarımı yapılan BPT'lerin kullanıldığı prototip bir güneş enerjisi paneli hazırlanmıştır. Isı borulu vakum tüp kullanılmasıyla panelde kullanılan su miktarı azaltılmış ve devreye girme süresi kısaltılmıştır. Yapılan testlerde panel üzerine düşen ışınım değerleri ve su giriş ve çıkış sıcaklıkları ölçülmüştür. Toplayıcı yüzeyine gelen güneş enerjisi miktarı ile suya aktarılan enerji miktarı oranlanarak deney şartlarındaki panel verimi hesaplanmıştır. Son olarak, optik verim ve güneş ışınımının anlık değerleri kullanılarak bütünleşik parabolik yansıtıcı kullanılan toplayıcı yüzeyine gelen güneş ışınımı hesaplanmıştır. Hesaplamalar aylık olarak tekrarlanarak yıllık ısıl enerji üretim kapasitesi elde edilmiştir. Sonuçlar BPT'nin yıllık enerji toplama kapasitesinin yansıtıcı yüzey kullanılmayan vakum cam tüpün enerji toplama kapasitesinin iki katından fazla olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Compound parabolic concentrators (CPC's) are widely popular solar collector type among concentrated solar power applications. These collectors basically are comprised of reflector and absorber surfaces. Differently from parabolic trough collectors, it does not involve a sun-tracking mechanism. It is possible with CPC solar panels to obtain hot fluid in terms of domestic and industrial use. In this study, a CPC which has an evacuated tube heat pipe as absorber, was designed and optically analyzed. The reflector of the CPC was truncated from evacuated tubes horizontal axis. A model, which is made of an absorber and a reflector, was optically analyzed by ray analysis so that an optical efficiency for rays at different incidence angles, was calculated. Then, a prototype CPC solar panel in which designed CPC was used, was installed. Utilization of evacuated tube heat pipe decreased the amount of working fluid in the solar panel and the step in time was also shortened. In the experiments, the solar irradiation on the collector, inlet and outlet temperature of water was measured. The solar energy to collector's surface and energy transferred to water was compared and collector's efficiency was calculated at experimental conditions. In conclusion, using the instant values of optical efficiency and solar irradiation, the solar energy on surface of the absorber tube of CPC was calculated during the day. Calculations were repeated monthly and annual thermal energy production capacities were obtained. The results show that energy absorption capacity of evacuated tube with reflector is more than twice that of evacuated tube without reflector.
Benzer Tezler
- Novel low shrinkage thermoplastic olefins with cool pigments additives: Design, preparation and performance evaluation
Soğuk pigment katkı maddeli, düşük kalıp çekmeli yeni termoplastik olefinler: Tasarım, hazırlama ve performans değerlendirmesi
ÇAĞLA GİRİŞKEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve TeknolojisiSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ZİYA MENCELOĞLU
- Hava kirliliği konusunda çevre bilgi sistemi tasarımı ve gerçekleştirilmesi pilot projesi
Design of an information system about air pollution
HARUN İYİDİKER
- Yıldız kesitli katı yakıcı-yakıtlı bir roket motorunun performansının incelenmesi
A study of performance of a star-shaped solid propellant rocket motor
HALİT YAŞAR
- Vanadium oxide based materials as oxidative dehydrogenation catalyst: Synthesis, characterization and properties
Başlık çevirisi yok
KADİR AYDEMİR
