İkiz Silindirik Oluk Tipli Güneş Enerjisi Yoğunlaştırıcısında Kızgın Buhar Üretiminin Deneysel ve Teorik İncelenmesi

Abstract

There is a requirement of steam production for industrial purposes and electrical power. Consantrating solar radiation by parabolic collectors, it can be generated high temperatured steam. In this study, cylindirical-parabolic through solar collector manufactured for steam production while reflecting surface trace the sun east-west direction, absorbing surface on focus is fixed. In the system, the area of cylindrical parabolic mirror is 54 m and focal length 12 m. The collectors are sloped at of the region in direct of north-south. Solar energy is measured by piranometer placed on mirrors and is the performance of system calculated. With repeated the experiments on different flow rates and pressures, superheated steam of 110-160º C is produced. In this system, thermal power and thermal efficiency values optained by experimentally and theoretically are compared with each others, the performance of the system investigated. As a result, thermal efficiency of the system ranged between 0.31 and 0.39

Keywords

• Solar energy
• Cylindrical-parabolic concentrating
• Superheated steam

İkiz Silindirik Oluk Tipli Güneş Enerjisi Yoğunlaştırıcısında Kızgın Buhar Üretiminin Deneysel ve Teorik İncelenmesi

Öz

Elektrik üretimi ve endüstriyel amaçlar için buhara ihtiyaç duyulur. Parabolik yüzeylerle günes ısınımı yoğunlastırılarak, yüksek sıcaklıklarda buhar üretilebilmektedir. Bu çalısmada, buhar üretmek için imal edilen silindirik- parabolik oluk seklindeki günes enerjisi yoğunlastırıcısında, yansıtıcı yüzeyler günesi doğu-batı yönünde takip ederken, odakta bulunan yutucu yüzey sabit kalmaktadır. Kurulan bu sistemde silindirik parabolik aynaların alanı 54 m2, odak uzaklığı 12 m'dir. Deney tesisatı bölgenin enlemi olan 37o eğimle kuzey güney yönünde yerlestirilmistir. Deneyde günes ısınımı piranometre cihazı ile ölçülerek sistemin performansı hesaplanmıstır. Deneyler değisik debi ve basınçlarda tekrarlanarak 110-160oC sıcaklıklarında kızgın buhar üretecek sekilde gerçeklestirilmistir. Bu sistemde deneysel olarak elde edilen ısıl güç ve ısıl verim ile teorik olarak elde edilebilecek ısıl güç ve ısıl verim değerleri karsılastırılarak, sistemin performansı incelenmistir. Sonuç olarak kurulan bu sistemin ısıl veriminin 0.31 ile 0.39 arasında değistiği görülmüstür.

Anahtar Kelimeler

• Günes enerjisi
• silindirik parabolik yoğunlastırıcı
• kızgın buhar üretimi

Kaynakça

1. Yeşilata B., Bulut H., Çetiner C., “Termal Güneş Bölgesine Yönelik Fırsatlar”, Mühendis ve Makine Cilt 52, Sayı 622, 2012. ve GAP
2. Duffie J.A., Beckman, W.A., “Solar Engineering of Thermal Processes”, John Wiley and Sons Inc, 1991.
3. Fernandez A., Zarza E., Parabolic-trough solar collectors and their applications, Renewable and Sustainable Energy Reviews v14, p1695– 1721, 2010.
4. Hseish Jui Sheng, Solar Energy Engineering, Prentice –Hall, inc Englewood , Cliffa, New Jersey,1986.
5. Soteris A. Kalogirou “Solar Thermal Collectors and Applications” Progress in Energy and Combustion Science ,v30, p.231– 295, 2004.
6. Nixon J.D. , Dey P.K. , Davies P.A., Which is the best solar thermal collection technology for electricity generation in north-west India? Evaluation of options using the analytical hierarchy process, Energy, v35, Issue 12, pp 5230–5240, 2010
7. Sansoni P., Fontani,D. F. Francini, A., Optical collection efficiency and orientation of a solar trough medium-power plant installed in Italy, Renewable Energy v.36, Issue 9, pp 2341– 2347, 2011.
8. Rabl, A., Comparison of Solar Concentrators, Solar Energy, Vol.18, pp., 93-111, 1976.

9. Meinel, A.B. “Concentrating Collectors” , Solar Energy Engineering Chapter 9, pp 183- 215,1977.
10. Mills D., “Advances in solar thermal electricity technology” Solar Energy, v76, pp19-31, 2004.
11. Eck M., Zarza E. “Saturated Steam Process with Direct Steam Generating Parabolic Troughs”, Solar Energy, v80, p1424–1433, 2006.
12. Zarza,E “Project DISS(Direct Solar Steam): update on project status and future planning, IESS World Congress, Jarusselam, vol. 1, pp 307-316,1999
13. Soteris A. Kalogirou, “The potential of solar industrial process heat applications” Applied Energy, v76, p337–361, 2003.
14. Halıcı, F., Çakır, K., Çoban, M., Çacur, H., “Sabit Odaklı Parabolik Bir Yoğunlaştırıcının Performansının İncelenmesi”, ULIBTK’99, cilt 1, sayfa 119-124, Sakarya, 2000.
15. Genceli, O.F.,”Optik Ölçme Metotları” İ.T.Ü. Makine Fakültesi, 1983
16. Barra A.Franceshi, L., “The Parabolic Through Plants Using Black Body Receivers: Experimental and Theoritical Analysis”, Solar Energy, Vol.28, No.2, pp.163-171, 1982.
17. Halıcı, F., Gündüz, M.,”Isı Geçişi”, Burak Ofset, İstanbul, 2001.
18. Çetiner C. Halıcı F., Çaçur H., “İkiz- Silindirik Oluk yoğunlaştırıcısında Kızgın Su Üretiminin Deneysel ve Teorik İncelenmesi”, Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, 31, 2, 87-94, 2011. Enerjisi
19. Çetiner C., “Silindirik Oluk Tipindeki Güneş Yoğunlaştırıcının İncelenmesi” Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2004. Sakarya Tezi,
20. Holman, J.P., ve Gajda W.J., “Experimental Methods Company, New York, 1986. Mc.Graw-Hill