Parabolik oluk tipi güneş toplayıcısı tasarımı ve deneysel incelenmesi

Abstract

Parabolik oluk tipi güneş kollektörü kullanarak güneş ışınlarını toplamak, güneş enerjisinden faydalanmanın etkili yöntemlerinden birisidir. Parabolik oluk kollektörlerde kullanılan yansıtıcı yüzeyler vasıtası ile güneş ışınları kollektörün odağında bulunan doğrusal konumlandırılmış boruda yoğunlaştırılır. Bu yöntem özellikle yüksek sıcaklık uygulamaları için çok uygundur. Parabolik kollektörlerde alıcı boru üzerinde seçici yüzey oluşturan kaplamalar, yansıtıcı yüzey malzemesi ve vakumlu vakumsuz uygulamalar verimi etkileyen önemli özelliklerdir. Parabolik oluk kollektörler; güneş ile buhar üretimi için tercih edilmekte, ayrıca sıcak su elde etmek, mekânların ısıtılması, iklimlendirme-soğutma uygulamaları, endüstriyel işlemler ve elektrik üretimi gibi alanlarda verimli bir şekilde kullanılmaktadır. Yapılan çalışmada, çift parabolik oluktan oluşan, 90cm ağız açıklığı ve 83o kenar açısına (Qr) sahip, parabolik güneş kollektörü tasarlanmıştır. Sistemdeki ısı kayıplarını azaltmak için; alıcı boru ile eş merkezli olarak cam bir boru yerleştirilmiş ayrıca iki boru arasında kalan hava vakumlanarak tahliye edilmiştir. Tasarlanan parabolik kollektör iki eksenli güneş takip sistemine sahiptir. Isı transfer akışkanı olarak suyun kullanıldığı performans testleri; Tarsus iklim şartlarında gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalar ile güneş ışınım şiddeti, çevre sıcaklığı, rüzgâr ve nem etkenlerine bağlı olarak kollektörlerden elde edilen sıcaklıklar ve verim değerlerinde değişim gözlenmiştir. Sonuç olarak; araştırma bulguları grafiklerle değerlendirilmiş ve ne kadar ısı kazancı olduğu incelenmiştir. Kollektör üzerine düsen güneş ışınımının mümkün olduğu kadar büyük bir kısmından faydalanabildiği ve sistemin kullanılabilir özellikte olduğu gözlemlenmiştir.

Parabolic trough-type solar collector to collect the sun's rays, and for utilization of solar energy is one of the effective methods. Through the reflective surfaces used in parabolic trough collectors, the sun's rays is concentrated to linear pipe, at the collector's focus. This method is especially suited for high temperature applications. Selective surface forms coverings on the receiver pipe, reflective surface materials and vacuum/non-vacuum has important features affecting the yield applications at parabolic collectors. Parabolic trough collectors generation is preferred for solar and steam. Also to get hot water, heating spaces, air-conditioning and cooling applications industrial processes and is efficiently utilized in the production of electricity. In this experimental study, consisting of double parabolic trough, 90cm collector aperture and 83o rim angle (Qr), with parabolic solar collector designed. In order to reduce heat losses in the system, receiver pipe and glass tube is placed coaxially, also air between the two pipes vacuum were evacuated. In the designed parabolic collector, two-axis solar tracking system is used. Water is used as the heat transfer fluid and performance tests are conducted in the climatic conditions of Tarsus. As a result, the research findings were evaluated graphically and investigated heat gain. Collector of solar radiation falling on the observed benefits from a large part as much as possible and the system observed that usable.