Enerji depolama sisteminin performansının hesaplanması için enerji ve enerji analizi

Abstract

ÖZET Bu çalışmada, güneş kollektörlerinden toplanan güneş enerjisini (ısıl enerjiyi) gizli ısı şeklinde depolayan enerji deposunun enerji ve ekserji analizi teorik ve deneysel olarak in celendi. Deneyleri yapmak için daha önce Makine Bölümü Termodinamik laboratuvannda ku rulmuş olan deney düzeneği kullanıldı. Deneyler kış mevsiminde ve güneşli günler seçilerek yapıldı. Elde edilen deneysel sonuçlar literatürde verilen bağıntılar kullanılarak değerlendiril di ve bulgular tablolar halinde verildi. Ayrıca, yükleme ve boşaltma periyotlarında depodaki sıcaklıkların günün saatlerine göre değişimleri grafikler halinde verildi. Yapılan bu çalışmada, deneysel değerler kullanılarak deponun yükleme-boşaltma peri yotlarına ait toplam enerji ve ekserji değişimleri ile enerji ve ekserji verimleri hesaplandı. Elde edilen deneysel sonuçlar teorik sonuçlarla karşılaştırıldı ve deneysel sonuçların teorik sonuçlarla uyumlu olduğu gözlendi. Enerji ve ekserji verimlerinin beklenenden biraz düşük çıkması, depodaki plastik kutuların ısı iletim katsayılarının düşüklüğünden (yani ısı değiş tirme verimlerinin düşük olmasından) meydana geldiği sonucuna varıldı. Anahtar Kelimeler: Enerji Depolama, Gizli Isı, Isı Yükleme ve Boşaltma Periyodu, Enerji ve Ekserji Analizi. V

SUMMARY Energy and Exergy Analysis to Calculate Energy Storage System's Performance In this study, energy and exergy analysis of energy storage tank which stores collected solar energy as a latent heat was investigated by theoretical and experimental. In order to perform experiments, experimental set-up which previously constructed in the Thermodynamic laboratory of the Mechanical Engineering Department was used. Experiments were performed on the sunny days in the winter season. Obtained experi mental results were calculated by using related equations given in the literatüre and numeri cal results are given in the tables. Temperature variations in the storage tank with the hours of day at the charging and discharging periods are also given in the figures. In this study, total energy and exergy variations and effiencies of the energy storage tank during the charging and discharging period were calculated by using experimental results. The comparison of the experimental results with the theoretical results was per formed and observed that experimental results are agree with the theoretical results. Energy and exergy effiencies were found to be lower than the expected values due to low heat transfer coefficients (low heat exchanger effiency) of the plastic container which contains phase change energy storage material. Key Words: Energy Storage, Latent Heat, Heat Charging and Discharging Period, Energy and Exergy Analysis. VI