Yoğunlaştırılmış güneş enerjisi ile eritilen inorganik tuzlarla termal enerji depolamanın teorik ve deneysel olarak incelenmesi
Theoretical and experimental investigation of thermal energy storage with inorganic salts melted with concentrated solar energy
- Tez No: 864362
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CEVDET DEMİRTAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Güneş enerjisi sistemleri, Termal enerji, Yenilenebilir enerji, Solar energy systems, Thermal energy, Renewable energy
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Yenilenebilir Enerji Kaynakları
- Bilim Dalı: Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yenilenebilir enerji kaynaklarından olan yoğunlaştırılmış güneş enerji sistemleri ile enerji üretimi ve ısı depolama yapmanın önemi gittikçe artmaktadır. Bu çalışma, literatürde ilk defa tasarlanan ve imalatı yapılan yeni halka dizisi tipi güneş yoğunlaştırıcıları ile gizli ve duyulur ısı enerji depolama üzerinde yapılan teorik, sayısal hesaplama ve deneysel çalışmaları içermektedir. Halka dizisi tipi yoğunlaştırıcı üzerinden ışınlar tek yansıma yaparak, odakta bulunan güneş fırınına gün boyunca ergonomik olarak aktarılması çalışmanın özgün değerini oluşturmaktadır. Güneş fırınında Solar ve Hitec tuzlarının kullanılabilirliği incelenirken, ısı depolama tankı için daha düşük sıcaklık uygulamalarında çalışan yeni Hitec XL üçlü tuz karışımları incelenmiştir. Deneysel, analitik, sayısal ve kalibrasyon testlerinde fırın ortalama sıcaklıkları sırasıyla 437 K, 444 K, 455 K ve 442 K olarak elde edilmiştir. Ortalama fırın termal verimleri ise deneysel, analitik, sayısal ve kalibrasyon testlerinde sırasıyla % 27,7, % 28,3, % 30 ve % 27,3 olarak hesaplanmıştır. Ayrıca şarj durumunda 7 saatte güneş fırınında tüm Hitec tuzu eritilirken, deşarj durumunda 4 saat daha ısı depolama yapılması ile günde 11 saat ısı depolama yapılmıştır. Ek olarak, kurulan ısı depolamalı HDY sisteminin ekonomik analizi yapılmıştır. Son olarak, uyarlamalı güneş fırını sayesinde fırın içinde ısı transferi arttırılarak termal performans arttırılmıştır.
Özet (Çeviri)
The importance of energy production and heat storage is increasing day by day with concentrated solar energy systems which is one of the renewable energy sources. This study includes theoretical, numerical calculations and experimental studies on latent and sensible heat energy storage with new ring array type solar concentrators which are designed and manufactured for the first time in the literature. The original value of the study is that the rays are transferred ergonomically to the solar furnace located in the focus by making a single reflection through the ring array type concentrator throughout the day. The usability of Solar and Hitec salts in the solar furnace is examined, also new Hitec XL triple salt mixture is examined for the heat storage tank which works in lower temperature applications. In experimental, analytical, numerical and calibration tests the average furnace temperatures are obtained as 437 K, 444 K, 455 K and 442 K, respectively. The average furnace thermal efficiencies are calculated as 27.7%, 28.3%, 30% and 27.3% in experimental, analytical, numerical and calibration tests, respectively. In addition, while all the Hitec salt is melted in the solar furnace in 7 hours in the charging state, heat storage is achieved for 4 more hours in the discharge state, providing heat storage for 11 hours per day. Besides, an economic analysis of installed heat storage with RAC system is made. Finally, thanks to adaptive the solar furnace, thermal performance is improved by increasing heat transfer inside furnace.
Benzer Tezler
- Yoğunlaştırılmış güneş enerjisi ile metal ergitme
Metal melting with concentrated solar energy
ALİ KEMAL ÖZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. CEVDET DEMİRTAŞ
- Yoğunlaştırılmış güneş enerjisi ile atık suların damıtılarak arıtılması
Distillation of waste water by concentrated solar energy
VEYSEL DEMİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEVDET DEMİRTAŞ
- Yoğunlaştırılmış güneş enerjisi paneli ve termoelektrik modüllerin kullanımı ile tasarlanan test sistemindeki enerji üretiminin incelenmesi
Investigation of energy generation at test systemdesigned by use of concentrated photo-voltaicpanel and thermoelectric modules
ŞAHİN BAŞ
Doktora
Türkçe
2019
EnerjiKarabük ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BAHADIR ACAR
- Yoğunlaştırılmış güneş enerjisi ve stirling motor kullanılarak piezoelektrik malzemeler ile elektrik enerjisini üreten sistem
A system for generating electrical energy using piezoelectric materials with concentrated solar energy and a stirling
MUHAMMET SABİT KURNAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
EnerjiOndokuz Mayıs ÜniversitesiYenilenebilir Enerji ve Uygulamaları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAVUZ KÖYSAL
- Spektral olarak ayrıştırılan yoğunlaştırılmış güneş enerjisi ile stirling motorda güç üretimi ve performans değerlendirmesi
Power generation by a stirling engine with spectral decomposed concentrated solar energy and performance evaluation
GÜRHAN KÜLAHLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiUşak ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. CANAN KANDİLLİ