Kütahya ili güneş potansiyelinin belirlenmesi ve düzlemsel kollektör optimizasyonu

Abstract

IV KÜTAHYA ILI GÜNEŞ POTANSİYELİNİN BELİRLENMESİ VE DÜZLEMSEL KOLEKTÖR OPTİMİZASYONU Hale CENGİZ Makine Mühendisliği, Yüksek Lisans Tezi, 2005 Tez Danışmanı: Prof.Dr. Ramazan KÖSE ÖZET Dünya nüfusunun artması, sanayileşme, şehirleşmenin yoğunluk kazanması, insanın konfor ihtiyacı enerji tüketimini katlanarak artırmaktadır. Bugün için dünya, enerji ihtiyacının büyük bir kısmını fosil yakıtlardan, nükleer santrallerden karşılamaktadır. Ancak fosil yakıtların rezervlerindeki azalma, dünyada çevreye olan etki, alternatif enerji kaynaklarının araştırılmasını gündeme getirmiştir. Sera gazı emisyonlarının artışı nedeniyle Dünyada başta Avrupa Birliğine üye ülkeler olmak üzere, Kyoto protokolü sonrasında iklim değişikliği açısından izlenecek politikalar ve yöntem üzerinde çalışmalar sürdürülmektedir. Bu bağlamda doğal kaynakların sürdürülebilir kullanımı, yenilenebilir enerji kaynakları ve atıkların yönetiminin sağlanması önemlidir. Dünya nüfusunun %5' ine sahip Avrupa Birliği (AB) toplam sera gazı emisyonunda %15'ini oluşturmaktadır. AB, 2002 yılında imzaladığı Kyoto protokolü ile altı sera gazı için 2008-2012 döneminde emisyon değerlerini %8' in altına indirmeyi garanti etmiştir. Türkiye'nin enerji politikalarını belirlenirken gelecekte AB'nin bir üyesi olacağı göz önüne alınmalıdır. Bu nedenle temiz enerji kaynaklarına verilen önemin artması gerekir. Çevreci enerji kaynağı olan güneş enerjisinin de evlerde kullanılması, sıcak su üretiminin desteklenmesi ve özendirilmesi ilk adım olarak değerlendirilir. Güneş enerjisinden yararlanma, bu araştırmaların başlangıç noktasıdır. Türkiye'de güneş enerjisinden yararlanma en yaygın şekilde sivili düzlemsel güneş kollektörleri ile olmaktadır. Türkiye'de üretici firmaların büyük bir çoğunluğu Türk Standartları Enstitüsü'nün belirlediği alt ve üst sınırlan dikkate alarak üretim yapmaktadır. Fakat bu sınırlar içinde dahi bir çok değişik özeliklere sahip kollektörler ile karşılaşılmaktadır. Üretim esnasında karşılaşılan bu çeşitlilikten dolayı, kollektör verimleri de, ulaşılabilecek en yüksek verimden daha düşük seviyelerde kalmakta ve kollektörlerden, termik verim katsayıları ve ekonomik kullanım yönünden en iyi şekilde yararlanılamamaktadır. Kollektörden alınabilinecek ısı enerjisinin altında bir ısı enerjisi alınmakta ve enerji kaybı ile karşılaşılmaktadır. Bu çalışmada, Kütahya il merkezi meteorolojik şartlan ve güneş potansiyeli göz önüne alınarak değerlendirilmiş ve en uygun düzlemsel kollektör seçimi için verim analizleri yapılmıştır. Anahtar Kelimeler: Güneş enerjisi, Kütahya, Kollektör, Kollektör optimizasyonu.

SOLAR POTENTIAL DESIGNATION of KÜTAHYA CITY and PLANE COLLECTOR OPTIMIZATION Hale CENGİZ Mechanical Engineering, M.S.Thesis, 2005 Thesis Supervisor: Prof. Ramazan KÖSE SUMMARY Energy consumption getting bigger and bigger because of increasing world population, industrialization, increasing density of urbanization and need of comforts of mankind. Today, countries respond to their energy needs with fossiliferous fuel, hydroelectricity and nuclear power plants. But, research for alternative energy resources become a current issue because of decrease in reserve of fossiliferous fuel and environmental problems. Benefiting from solar energy is the beginning point of these researches. Because of the increasing in green house gas emission all over the world, in EU context and world countries, studies, which are about the politics and methods with respect to climate changes, are continued after Kyoto protocol. In this sense, the continuing usage of natural resources, and the renewing energy resources are very important. Having %5 of world population, EU forms 15% of the total green house gas emission. Thanks to Kyoto Protocol, signed in 2002, EU guaranteed that the density of greenhouse gases in air must be below %8 in the time interval of 2008-20012. While Turkey is determining its energy polities, it should regard as are of the member of EU in this sense, attaching the importance of environmentalist energy sources should be increased. As secondary energy resource, the usage of solar energy in houses and hence, production of hot water are forming the first step of the renewing energy sources. Benefiting form solar energy is being occerd by mostly liquid flat solar collectors in Turkey. Most of the producer companies in Turkey, produce whit taking note of bottom and top limits which are detemined by Institute of Turkish Standarts. But, there are many king of collectors which have many specialities in these limits either. Because of the diversity during the productivity become less than the top productivity that can be reachertd and collectors can't be utilized enough whit respect to thermic productivity coefficients and economic usage. So, the goined heat energy is less than the energy which is goined from collectors. Hence we face with loss of energy. In this research by taking into account, meteorologic conditions and Solar potential of the City center of Kütahya, an evaluation and the most suitable choiche of collectors for efficiency analyses are done. Keywords: Solar, Energy, Kütahya, Collector, Collector optimization.