Vakum borulu kolektör ve ek isitici kullanarak kapali bir alanin isitilmasinin analizi

Abstract

Bulunduğumuz iklim kuşağında kullanma suyunu, yüzme havuzlarını ve konutları yıl boyunca sadece güneş enerjisinden yararlanarak ısıtmak yeterli değildir. Bu nedenle güneş enerjisi sistemlerinin diğer bir ısı üretici ile birlikte kombine çalışabilecek sistemler olarak tasarlanması daha uygundur. Bu çalışmada Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi' nde bulunan ve 198 m² alana sahip kapalı hacmin güneş enerjisi toplayıcısı olarak kullanılan vakum borulu kolektör sisteminden sağlanılan enerji ve ek ısıtıcı desteğiyle ısıtılıp ısıl analizinin gerçekleştirilebilmesi amacıyla iki farklı sistem kurulmuştur. İlk sistemde vakum borulu kolektör yatay eksenle 40° açı yapacak şekilde yerleştirilmiş ve ek ısıtıcı olarak boyler kazanındaki elektriksel direnç kullanılmış, ikinci sistemde vakum borulu kolektör yatay zemine dik olarak yerleştirilmiş ve herhangi bir ek ısıtıcı kullanılmamıştır. Hazırlanılmış olan sistemler ile kapalı hacmin ısıtılmasının analizi deneyleri 2008 yılı Ekim ve Kasım ayları ile 2009 yılı Ocak ve Mayıs aylarında gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda 2008 yılı Ekim ayında ek ısıtıcı devreye sokulmadan gerçekleştirilen deneyler, kapalı hacmin ısıtılması için gerekli olan enerjinin tamamının mevcut kolektör sisteminden sağlanamayacağını göstermiştir. Buna istinaden 2008 yılı Kasım ayı ve 2009 yılı Ocak ayında eğimli kolektör sistemindeki ek ısıtıcı devreye sokularak deneyler gerçekleştirilmiş, deneylerin sonuçları birbirleriyle karşılaştırılmış ve kapalı alanın ısıtılmasının analizi kolektör sistemlerinden sağlanılan enerjinin ihtiyaç duyulan enerjiyi karşılama oranına göre belirlenmeye çalışılmıştır. Bununla birlikte gerçekleştirilen deneylerden elde edilen sonuçlara göre sistemlerde kullanılan kolektörlerin verimleri hesaplanmıştır.

In our climate zone, it is not enough to heat service water, swimming pools and houses by only solar energy throughout the year.Therefore designing solar systems, which can be operated combined with another heat generator, is much more appropriate. In this study; two different systems have installed to perform thermal performance analysis of a 198 m² building located in Gazi University Engineering Architecture Faculty which is heated by the energy supplied from evacuated tube collectors that are used as solar energy collectors and by auxiliary heater. In the first system, evacuated tube collectors were placed inclined with an angle of 40º from the horizontal plane and electrical resistance in the boyler tank was used as auxiliary heater; in the second system, evacuated tube collectors were placed perpendicular to the horizontal plane and any auxiliary heater was not used. Analysis of heating a space experiments by the installed systems were performed in October 2008, November 2008, January 2009 and May 2009. In this context, the experiments performed in October 2008 showed that the whole energy demand for space heating could not be meet without auxiliary heater. Based on this, auxiliary heater in the inclined collector system was put into operation in November 2008 and January 2009, the experiments were performed, results of the experiments were compared and system performances were determined by comparing the rate of energy supplied from collector systems to the energy demand. Also the evacuated tube collector efficiencies were calculated by using the datas obtained from the experiments.