Isı depolu parabolik oluklu güneş kolektörünün performans analizi
Performance analysis of parabolic through solar collector with heat storage
- Tez No: 836981
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALPER ERGÜN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Bugün enerji depolama, sürdürülebilir enerji üretimi ve kullanımında önemli bir rol oynamaktadır. Enerji depolama yöntemleri arasında, ısı depolama kapasitesine sahip olan parabolik oluklu güneş kolektörleri, sürdürülebilir enerji sistemleri alanında dikkat çekici bir yeniliği temsil etmektedir. Bu kolektörler, enerji depolama konseptini güneş enerjisi sistemlerine etkili bir şekilde entegre ederek bir dizi avantaj sunarlar. Bu çalışma, özellikle ısı depolama kapasitesine sahip olan parabolik oluklu güneş kolektörlerinin performansının iyileştirilmesine yöneliktir. Bu amacı gerçekleştirmek için üç farklı alıcı tüp tasarımı titizlikle geliştirilmiştir. İlk tasarım, dayanıklılığı ve verimli ısı transfer özellikleri ile tanınan bakır borudan oluşturulan bir alıcı tüp kullanmaktadır. İkinci tasarım, bakır bir boruya ısıyı emen siyah bir kaplamanın uygulanmasını içerir ve bu şekilde güneş enerjisi emilimini en üst düzeye çıkarmayı hedefler. Üçüncü tasarım ise bakır bir borun yüzeyinin parafin mumu malzemesi ile kaplanmasıyla farklı bir yaklaşım sunar ve termal verimliliği artırmayı amaçlar. Her biri kendi alıcı tüp konfigürasyonuyla ayrılan bu parabolik oluklu güneş kolektörleri, tarafsız ve kesin bir değerlendirme sağlamak amacıyla standartlaştırılmış iklim koşullarında titizlikle hazırlanan testlere sistematik olarak tabi tutulmuştur. Çeşitli parametreler üzerinden performanslarının dikkatli bir şekilde incelenmesi ile, bu çalışma, bu sistemlerin verimliliği ve sürdürülebilirlik açısından daha derin bir anlayışa ulaşmayı amaçlamaktadır ve böylece sürdürülebilir enerji çözümleri alanında genişleyen bilgi birikimine katkı sağlamaktadır. Bu araştırma bulgularının, ısı depolama ile donatılmış parabolik oluklu güneş kolektörlerinin potansiyelini ortaya koyması, sürdürülebilir enerji alanındaki konumlarını sağlamlaştırarak daha çevre dostu ve enerji verimliliği yüksek bir geleceğin yolunu açması beklenmektedir. Araştırma sonucunda, şeffaf parafin ve bakır borular içeren ısı depolama sisteminin ortalama termal verimlilik açısından en yüksek performansa sahip olduğu gözlemlendi. Bu sistemin verimliliği, siyah boru sisteminin %10,7 ve düz bakır boru sisteminin ise %30 üzerindeydi. Sonuçlar, ısı depolamalı parabolik oluklu güneş kolektör sisteminin istenilen verimliliği tutarlı bir şekilde elde ettiğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Today, energy storage has a crucial role in sustainable energy production and use. Among the array of techniques for energy storage, parabolic trough solar collectors, endowed with the capacity for heat storage, represent a compelling innovation in the domain of sustainable energy systems. These collectors, which effectively embed the energy storage concept within solar energy frameworks, offer a multitude of advantages. The present study is dedicated to the optimization of parabolic trough solar collector performance, particularly those equipped with heat storage capabilities. To achieve this objective, three unique receiver tube designs have been meticulously engineered. The first design employs a receiver tube constructed from copper piping, recognized for its durability and proficient heat exchange characteristics. The second design entails the application of a heat-absorbent black coating to a copper pipe, thereby maximizing solar energy absorption. The third design introduces a novel approach with a copper pipe whose surface is coated with paraffin wax material, with the intent of further augmenting thermal efficiency. These parabolic trough solar collectors, each distinguished by its individual receiver tube configuration, have been systematically subjected to rigorous testing under standardized climatic conditions to ensure impartial and precise evaluation. Through meticulous scrutiny of their performance across various parameters, the study seeks to elucidate a deeper understanding of the efficiency and viability of these systems, thereby contributing to the expanding body of knowledge in the realm of sustainable energy solutions. The findings of this research endeavour are anticipated to cast light on the potential of parabolic trough solar collectors equipped with heat storage, solidifying their position within the sustainable energy landscape, and paving the way for a more environmentally responsible and energy-efficient future. As a result of the research, it was observed that the heat storage system containing transparent paraffin and copper pipes had the highest performance in terms of average thermal efficiency. Its efficiency was 10.7% higher than the black pipe system and 30% higher than the plain copper pipe system. The findings unequivocally demonstrate that the parabolic trough solar collector system, integrated with heat storage, consistently achieves the targeted level of efficiency.
Benzer Tezler
- Design and implementation of a parabolic trough collector system
Parabolik oluklu güneş kolektörü sisteminin tasarımı ve uygulanması
EGEMEN ORHAN BİLGİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
EnerjiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN BEDİR
PROF. DR. GÜNAY ANLAŞ
- Tek ve iki eksende güneşi fırın tipi pişiricilerinin tasarımı teorik ve deneysel incelenmesi
Başlık çevirisi yok
EBUBEKİR ATAN
- Isı depolu havalı güneş kolektörünün performans analizi
Performance analysis of solar air collector with heat storage
NURSEL İSLAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
EnerjiKarabük ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLHAN CEYLAN
- Isı depolu havalı güneş kolektörlü kurutma sistemi
Drying system with heat storage solar air collector
MUHAMMET MUSTAFA BENLİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
EnerjiKarabük ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPER ERGÜN
- Erzurum ilinde güneş destekli ve enerji depolu ısı pompası sisteminin deneysel ve teorik incelenmesi
Experimental and theoretical investigation of solar assisted and energy stored heat pump system in the province of Erzurum
KADİR BAKIRCI
Doktora
Türkçe
2004
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. BEDRİ YÜKSEL