Güneş enerjisinden faydalanarak absorpsiyon ile soğutma

Abstract

I.ÖZET Soğutma ve iklimlendirmenin günden güne önem kazandığı bilinmektedir. Absorpsion ile çalışan, çeşitli gayeler için gerçekleştirilmiş, soğutma makinaları mevcuttur. Bu makinalarda çalışan akışkan olarak çeşitli ikili sıvı - karışımlar (soğutucu madde - absorplayıcı) kullanılır. Bu karışımlar kimyasal ve termodinamik özelliklerine göre değerlendirilir. Absor bsiyon ile soğutma sistemi, üreticide verilen ısı enerjisini soğut ma etkisine dönüştüren bir sistemdir. Sistemin ana elemanları üretici - Ab sorber, yoğuşturucu - buhar laştırıcıdır. Üreticide verilen ısı enerjisi ile bir miktar soğutucu madde buharı serbest hale geç er. Buharlar bir yoğuşturu cuda yoğuşturulur.Daha sonra buharlaştincıda buharlaştırılır,Meydana gelen soğutucu madde buhar ları absorberdeki sıvı karışım taraf ından absorplanır. Bu şekilde çalışan bir sistem absorpsion ile soğutma sistemidir.Absorpsion sisteminde buhar kompresyon sistemindeki sıkıştırma işi ısı enerjisi ile yapılmak tadır, Absorpsion soğutma Siste minin özelliği sistemi çalıştırmak için çok az miktarda mekanik işi ihtiyaç göstermesidir. Sistemin ısı enerjisi ihtiya cı yanında mekanik iş ihmal edilebilecek ölçüdedir. Soğutma sistemi maliyetinin en büyük kısmını üreticide uygulanan ısı enerjisi teşkil etmektedir. Güneş enerjisinin dünyada bir çok direk faydalanma alanları yanında en önemlisi güneş enerjisi ile soğutmadır. Absorpsion ile soğutmada kullanıl makta olan elektrik ve yakıtlardan faydalanma yöntemleri pahalıdır.Buna kar şılık güneş enerjisini kullanacak gereçler gelişmektedir, özellikle güneş enerjisi ile ev soğutması, güneş enerjisinin yoğun olduğu mevsimlerde daha geçerli olduğundan öncelikle ele alınan yöntem olmalıdır, Güneş enerjisinden faydalanarak absorpsionlu soğutma makinalarında en çok amonyak - su (NH3 - H2O)Su - Litium bromür (H20 - LİBr), Amonyak - Litium Nitrat (NH, - LİNO,; ve Amonyak - sodyum Tiosiyonat (NH3 - NaSCN) madde çiftleri ile çalışmakta ve güneş enerjisi makinaya direkt veya indirek olarak aktar ılmaktadır, indirekt metodda önce güneş enerjisi ile su ısıtıl makta, sonra bu su absorpsionlu soğutma sistemi üreticisi üzerinden dolaş - tırılarak üreticiye ısı aktarılmaktadır, Direkt metodda ise ısıtılacak akış kan doğrudan güneş enerjisi ile ısıtılmaktadır, Güneş enerjisi ile soğutma için kuruluş masrafı, konvensionel yollar ile soğutma için olan kuruluş masraf lar ından daha fazla olmakla beraber işletme masraf ı daha azdır. Onun için bir optimizasyon gereklidir. Bu tezde çalışan akışkan olarak NH3 - H2O kullanılmıştır, Akışkan gü neş radyasyonu ile direkt ısıtılmaktadır.2 Güneş enerjisinden faydalanmada soğutma sistemi üreticisi düz - levha güneş kollektörü olarak düşünülmüştür. İzmir için 35 yıllık ortalama meteoro lojik verilere ve seçilen 20 kollektör eğimine göre birim yüzey alanına birim zamanda gelen güneş enerjisi miktarlarının bilgi sayar programı yapıl mıştır.Bilgisayara birim kollektör yüzeyine bir günde gelen güneş enerji miktarları, 3 (J/gün - m2 ), senenin her günü için hesaplatılmıştır. Ayrıca günlük güneşlenme saatleri süresince birim kollektör yüzeyine gelen güneş enerji miktarları 15 dakika, ara ile, S (W/m2) olarak hesaplatılmıştır. Isıtılacak akışkanın doğrudan düz levha güneş kollektöründen geçtiği kabul edilmiştir. Böyle bir tesisin gece ve gündüz ve günün bulutlu saatlerinde çalışabilmesi için yardımcı enerji kaynağı kullanıldığı kabul edilmiştir. Yardımcı, enerji kaynağ ı olarak ga z yakıt (Bütan) kullanılmış tır. Diğer taraftan, ayn ı soğutma sisteminde teorik alarak güneş enerjisin den yararlanma olmadan üretici için gerekli ısınan gaz yak ıt (Bütan )dan sağlandığı durum incelenmiştir. Sistemin esas maliyeti üretici için gerekli enerji ihtiyacıdır. Ayni soğutma kapasitesi için seçilen Absorpsion Soğutma Sistemlerinin güneş enerjisinden yararlanma durumları tartışılmıştır. Soğutma kapasitesinin değişimine göre kollektör alanı ve enerji ihtiya cının değişmesi göz önüne alınmıştır. Güneş enerjisi ile çalışan soğutma sistemi ile konvensionel soğutma sistemi maliyetleri ve başabaş noktaları karşılaştırılmış tır.