TASARIM PARAMETRELERİNİN PARABOLİK OLUK TİPİ BİR GÜNEŞ KOLLEKTÖRÜNÜN PERFORMANSINA ETKİSİ

Yıl 2019, Cilt: 24 Sayı: 2, 15 - 24, 30.08.2019

Ahmet Çağlar , İbrahim Barış Talay

Öz

Buhar türbini kullanarak güneş enerjisinden
elektrik üretmek için yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyulmaktadır. Yüksek ve orta
sıcaklık uygulamalarında genellikle yoğunlaştırıcılı güneş enerjisi sistemleri
kullanılmaktadır. Bu sistemlerden en yaygın kullanılanı parabolik oluk tipi
güneş kollektörleridir. Bu tip kollektörlerde, parabolik bir oluk üzerine
yerleştirilen yansıtıcı yüzeye düşen güneş ışınları, yansıtıcının
yerleştirildiği parabolün odak noktasında yer alan bir alıcı (yutucu) boruya
yansıtılarak yoğunlaştırma yapılmaktadır. Böylece alıcı boruda ve bu borunun
içinden geçen akışkanda yüksek sıcaklıklar elde edilmektedir. Bu çalışmada,
parabolik oluk tipi yoğunlaştırıcılar üzerine teorik bir araştırma yapılmıştır.
Parabolik oluk tipi kollektörlerin toplayıcı kısmı için farklı malzemeler ve
geometriler kullanılarak karşılaştırmalı bir performans analizi yapılmıştır. Çalışmada
dört tasarım parametresi kullanılmıştır. Bunlar cam örtü çapı, emici boru et
kalınlığı, emici boru çapı ve emici boru malzemesidir. Farklı parametre
değerlerinin kollektörün performansı üzerindeki etkileri incelenmiştir.
Performans kriteri olarak yutucu içerisinden geçirilen akışkana aktarılan
faydalı ısı kullanılmıştır. Sonuçlar emici boru çapı ve malzemesinin ısıl
performans üzerinde kayda değer bir etkisi olduğunu, diğer taraftan emici boru
et kalınlığı ve cam örtü çapının ısıl performansa kayda değer bir etkisi
olmadığını göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

Güneş enerjisi, parabolik oluk tipi kollektör, tasarım parametreleri, performans analizi

Kaynakça

• 1. Çolak, L. (2003) Güneşi takip eden parabolik oluk tipi güneş kollektörlerinin matematiksel modellemesi, tasarımı ve teknik optimizasyonu, Doktora tezi, Gazi Üniversitesi, Ankara.
• 2. Derbentli, T. (2013) Dünyanın ve Türkiye’nin enerji durumu üzerine bir değerlendirme, 2. Anadolu Enerji Sempozyumu, 2-4 Mayıs 2013, Diyarbakır.
• 3. Duffie, J. A. and Beckman, W. A. (1991) Solar Engineering of Thermal Processes. Wiley: New York.
• 4. El Fadar, A., Mimet, A., Azzabakh, A., Perez-Garcia, M. and Castaing, J. (2009) Study of a new solar adsorption refrigerator powered by a parabolic trough collector, Applied Thermal Engineering, 29, 1267-1270. doi:10.1016/j.applthermaleng.2008.06.012
• 5. Eltez, M. (1986) Sabit yansıtıcılı-çizgisel odaklı kule projesinde yansıtıcı-odaklayıcı yüzeyin şekillendirilmesi, Doktora Tezi, Ege Üniversitesi Güneş Enerjisi Enstitüsü, İzmir.
• 6. Ghasemi, S. E. and Ranjbar, A.A. (2016) Thermal performance analysis of solar parabolic trough collector using nanofluid as working fluid: A CFD modelling study, Journal of Molecular Liquids, 222, 159-166. doi:10.1016/j.molliq.2016.06.091
• 7. Kalogirou, S. A. (2004) Solar thermal collectors and applications, Progress in Energy and Combustion Science, 30, 231-295. doi:10.1016/j.pecs.2004.02.001
• 8. Öztürk, H., Şanlı, G. ve Yılancı, A. (2009) Parabolik oluk tipi güneş kolektörlerin performans analizi, Mühendis ve Makina, 51, 19-28.