TUZ TABAKALI GÜNEŞ HAVUZLARINDA SICAKLIK VE YOĞUNLUK GRADYENLERİNİN TEORİK VE DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

Yıl 2005, Cilt: 20 Sayı: 1, 0 - , 10.04.2013

Hüseyin Kurt Mehmet Özkaymak A. Korhan Binark

Öz

Bu çalışmada, tuz yoğunluk gradyenlerinin oluşturulmasında bu güne kadar kullanılmamış olan sodanın (sodyum karbonat) TTGH'ların yoğunluk gradyeninin oluşturulmasında uygun bir tuz olup olmadığı denenerek, soda çözeltili havuzun ısı depolama karakteristiği deneysel ve teorik olarak incelenmiştir. Bu amaç doğrultusunda, laboratuar şartlarında küçük ölçekli bir havuzda yapılan deneysel çalışma ile birlikte TTGH’ın bir boyutlu ısı ve kütle transferi matematik modeli oluşturulmuştur. Modelden elde edilen diferansiyel denklemler, sonlu farklar metodu ile nümerik olarak çözülerek, deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, soda çözeltili havuz içerisinde sıcaklık gradyeninin oluşabilmesi için, %12 büyüklüğünde tuzluluk oranına sahip bir yoğunluk gradyeninin oluşturulması gerektiği tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Tuz tabakalı güneş havuzları, matematik model, sodyum karbonat.

Kaynakça

• Weinberger, H., “The Physics of the Solar Pond”, Solar Energy, Vol.8, No.2, 1964.
• Tabor, H., “Solar Ponds”, Solar Energy, Vol.27, No.3, pp.181-194, 1981.
• Taşdemiroğlu, E., “Salt Availability in Turkey and Its Potential Use in Solar Ponds”, Resources and Conservation, Vol.15, pp.215-228, 1987.
• Kurt, H., Halıcı, F., Binark, A.K., ”Solar Pond Conception-Experimental and Theoretical Studies”, Energy Conversion and Management, Vol.41, pp.939-951, 2000.
• Kurt, H., Binark, A.K., Halıcı, F., “Mathematical Modelling of Salt Gradient Solar Pond as Solar Energy Storage Medium“, TIEES-98, Second Trabzon International Energy and Environment Symposium, Trabzon, 26-29 July 1998.
• Tabor, H.Z., Doron, B., “The Beit Ha’arava 5 MW(e) Solar Pond Power Plant (SPPP)-Progress Report”, Solar Energy, Vol.45, No.4, pp.147-153, 1990.
• Hawlader, M.N.A., Brinkworth, B.J., “An Analysis of the Non-Convecting Solar Pond”, Solar Energy, Vol.27, pp.195-204, 1981.
• Rubin, H., Benedict, B.A., “Modeling the Performance of a Solar Pond as a Source of Thermal Energy”, Solar Energy, Vol.32, No.6, pp.771-778, 1984.
• Joshi, V., Kishore, V.V.N., “Applicability of Steady State Equations for Solar Pond Thermal Performance Predictions”, Energy, Vol.11, No.8, pp.821-827, 1986.
• Chang, C.H., Bannerot, R.B., “Transient Thermal Performance of a Solar Pond with Salinity and Temperature Dependent Properties”, Joint Solar Engineering Conference, ASME, pp.283-290, 1993.
• Akbarzadeh, A., Ahmadi, G., “Computer Simulation of the Performance of a Solar Pond in the Southern Part of Iran”, Solar Energy, Vol. 24, pp.143-151, 1980.
• Hull, J.R., “Computer Simulation of Solar Pond Thermal Behavior”, Solar Energy, Vol.25, pp.33-40, 1980.
• Zhang, Z.M., Wang, Y.F., ”A Study on the Thermal Storage of The Ground Beneath Solar Ponds By Computer Simulation”, Solar Energy, Vol.44, No.5, pp.245-248, 1990.
• Munoz, F., Almanza, R., “A Survey of Solar Pond Developments”, Energy, Vol.17, No.10, pp.927-938, 1992.
• Subhakar, D., Murthy, S.S., “Saturated Solar Ponds: 1. Simulation Procedure”, Solar Energy, Vol.50, No.3, pp.275-282, 1993.
• El-Refaee, M.M., Al-Marafie, A.M., “Numerical Simulation of the Performance of the Kuwait Experimental Salt-Gradient Solar Pond”, Energy Sources, Vol.15, pp.145-148, 1993.
• Alagao, F.B., “Simulation of the Transient Behaviour of a Closed Cycle Salt Gradient Solar Pond”, Solar Energy, Vol.56, No.3, pp.245-260, 1996.
• Bozdemir, S., Kayalı, R., “Güneş Havuzlarının Matematik Modeli ve Deneysel Verilerle Karşılaştırılması”, Doğa Bilim Dergisi, Cilt.A7, Sayı.3, ss.387-397, 1987.
• Ünal, G.G., Kıymaç, K., Bozdemir, S., Kayalı, R., Kurt, Z., “Çukurova Bölgesinde Uygulama Boyutlarında Bir Güneş havuzunun Performansının Deneysel ve Kuramsal Olarak Saptanması”, Tübitak Mühendislik Araştırma Grubu, Proje No: MAG-644/A, 1988, Adana.
• Subhaker, D., Murthy, S.S., ”Experiments on a Magnesium Chloride Saturated Solar Pond”, Renewable Energy, Vol.1, No.5/6, pp.655-660,1991.
• Subhaker, D., Murthy, S.S., ” Saturated Solar Ponds: 3. Experimental Verification”, Solar Energy, Vol.53, No.6, pp.469-472, 1994.
• Kho, T.H., Hawlader, M.N.A., Ho, J.C., Wijeysundera, N.E., “Design and Performance Evaluation of a Solar Pond for Industrial Process Heating”, International Journal of Solar Energy, Vol.10, pp.83-101, 1991.
• Banat,F.A., El-Sayed,S.E. and El-Temtamy,”Carnalite Salt Gradient Solar Ponds: An Experimental Study”, Renewable Energy, Vol.4,No.2,pp.265-269,1994.
• Alagao,F.B., Akbarzadeh,A., Johnson,P.W., ”The Design, Construction, and Initial Operation of a Closed-Cycle, Salt-Gradient Solar Pond”, Solar Energy, Vol.53, No.4, pp.343-351, 1994.
• Pawar, S.H., Chapgaon, A, N., ”Fertilizer Solar Ponds as a Clean Source of Energy: Some Observations From Small Scale Experiments”, Solar Energy,Vol.55, No.6, pp.537-542, 1995.
• Hassairi, M., Safi, M.J., Chibani, S., ”Natural Brine Solar Pond: An Experimental Study”, Solar Energy, Vol.70, pp.45-50, 2001.
• Leshuk, J.P., Zaworski, R.J., Styris, D.L., Harling, O.K., ”Solar Pond Stability Experiment”, Solar Energy, Vol.21, pp.237-244, 1978.
• Keren, Y., Rubin, H., Atkinson, J., Priven, M., Bemporad, G.A., ”Theoretical and Experimental Comparison of Conventional and Advanced Solar Pond Performance”, Solar Energy, Vol.51, No.4, pp.255-270,1993.
• Lund, P.D., Keinonen, R.S. ”Radiation Transmission Measurements For Solar Ponds”, Solar Energy, Vol.33,No.3/4,pp.237-240,1984.
• Kanayama, K., Baba, H., “Transmittance of Distilled Water and Sodium Chloride-Water Solutions”, Journal of Solar Energy Engineering, Vol.110, pp.113-119,1988.
• Kanayama, K., Inaba, H., Baba, H., Fukuda, T., “Experiment and Analysis of Practical-Scale Solar Pond Stabilized with Salt Gradient”, Solar Energy, Vol.46, No.6, pp.353-359, 1993.
• Göktun, S., “Güneş Enerjisinin Depolanması”, Doktora Tezi, İTÜ., Fen Bil. Enstitüsü, 1983.
• Xiang, Y.L., Kanayama, K., Baba, H., ”Spectral Calculation of Thermal Performance of a Solar Pond and Comparison of the Result With Experiments”, Renewable Energy, Vol.20, pp.371-387, 2000.
• Lund, P.D., Routti, J.T., “Feasibility of Solar Pond Heating for Northern Cold Climates”, Solar Energy, Vol.33, No.2, pp.209-215, 1984.
• Fagbenle, R.L., “Salt Gradient Solar Ponds for the Tropics: Technical and Economic Appraisal for Nigeria”, International Journal of Ambient Energy, Vol.14, No.1, 1993.
• Lodhi, M.A.K., ”Solar Ponds in Alkaline Lake and Oil Well Regions”, Energy Conservation and Management, Vol.37, No.12, pp.1677-1694, 1996.
• Khalil, R.A.H., Jubran, B.A., Faqir, N.M., “Optimization of Solar Pond Electrical Power Generation System”, Energy Conversion and Management, Vol.38, No.8, pp.787-798, 1997.