Faz değiştiren malzemeler kullanılarak güneş enerjisinin depolanması

Abstract

ÖZET Yüksek Lisans Tezi FAZ DEĞİŞTİREN MALZEMELER KULLANILARAK GÜNEŞ ENERJİSİNİN DEPOLANMASI Fatih AKARSU İnönü Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisliği Anabilim Dalı 67 + xi sayfa 2002 Danışman: Yrd. Doç. Dr. A. Muttalip ŞAHİNASLAN Yenilenebilir enerji kaynaklarının en önemlilerinden biri güneş enerjisidir. Dünyanın her yerine az veya çok, bir güneş ışınımı düşmekte ve başka bir yere taşınması gerekmemektedir. Fakat güneş enerjisi gün boyunca sürekli değildir. Bulutlu günlerde enerji seviyesi azalır, mevsim ve gün uzunluklarının değişiminden etkilenir, geceleri ise hiç yoktur. Ayrıca bölgesel olarak da farklılıklar göstermektedir. Güneş enerjisinin zamana bağlı olarak düzensizlik göstermesi, verimli ve düzenli bir kullanım açısından bu enerjinin depolanması gereğini gündeme getirmektedir. Klasik sistemler, güneşin etkin olduğu saatlerde ve müteakip birkaç saat içerisinde kullanılabilecek sıcaklıkta su sağlar. Bu çalışmanın amacı, gün boyunca güneş enerjisinin depolanmasını sağlamak ve depolanan enerjiyi güneşin etkinliğini yitirmesinden itibaren sıcak su elde etmek için kullanmaktır. Bu amaçla, bulunması kolay ve düşük maliyetli bir tuzhidrat olan Sodyum TiyoSülfat PentaHidrat (Na2S20? - 5 H20) ısı depolama materyali olarak kullanılmıştır. Faz değişimi ile gizli ısı depolama kabiliyeti yüksek olan bu madde, tabii sirkülasyonlu açık sistem güneş enerjili sıcak su üretici bir sisteme entegre edilerek deney seti kurulmuştur. Sistem, İnönü Üniversitesi kampüs alanı içerisinde kurulmuş ve 2001 yılı Kasım ayı boyunca depolanan ısı miktarları ölçülmüştür. Araştırmalar sonucunda, gün boyunca depolanan ısı enerjisinin, sıcak su kullanım süresini akşam ve gece saatlerinde de etkili bir şekilde uzattığı gözlenmiştir. ANAHTAR KELİMELER: Güneş enerjisi, faz dönüşümü, gizli ısı, ısı depolama, PGM

ABSTRACT Master Thesis THE STORAGE OF SOLAR ENERGY BY USING PHASE CHANGE MATERIALS Fatih AKARSU Inonu University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Mechanical Engineering 67 + xi pages 2002 Supervisor: Yrd. Doç. Dr. A. Muttalip ŞAHİNASLAN One of the most important renewable energy source is the solar energy. The solar radiation incident less or much all around the world and it isn't required to transport another places. But the solar energy isn't continuous during all days. In the cloudy days the energy level is less than the other days. It effects from the change of the length of the day and session, there is also no radiation in the evening. In addition it shows difference according to location. The solar energy shows unsteady characteristics according to time. Therefore, the storage of solar energy is necessary for an effective usage of this energy. In classic systems, hot water is obtained in a sufficient temperature within hours which is sun active and subsequent to a few hours. The purpose of this study, providing the storage of solar energy during the day and using of this storage energy for heating the water after the sun set. For this purpose, the easy obtainable and low cost material is used for energy storage. This material is Sodium ThioSulfate PentaHydrate (Na2S203-5H20). The material which the latent heat storage ability is high with phase change, assembled to a hot water producer system known as open solar energy system with natural circulation. The experiment tool is set with this method. The system is established in Inonu University campus area and the quantity of stored heat is measured during November 2001. The end of the search, the storage energy during day, increases the time of using of hot water in the evening and night in an effective manner. KEYWORDS: Solar energy, Phase change, Latent heat, Heat storage, PCM.