Düzlemsel güneş kolektörlerinde kullanılan ısı borusunun optimizasyonu ve deneysel incelenmesi

Abstract

ÖZET DÜZLEMSEL GÜNEŞ KOLLEKTÖRLERİNDE KULLANILAN ISI BORUSUNUN OPTİMİZASYONU VE DENEYSEL İNCELENMESİ Enerji bilindiği gibi gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerin temel ihtiyaçlarından biridir. Kişi basma tüketilen enerji miktarı gelişmişlik seviyesinin bir göstergesidir. Günümüzde enerjinin pahalı oluşu, tükenebilir oluşu, çevre problemlerine sebep olmaları nedeniyle, özellikle gelişmekte olan ülkeler tükettikleri enerjinin optimum seviyede değerlendirilmesine özen göstermelidir. Güneş enerjisinin yaygın bir şekilde kullanılması bu ülkelerin kalkınma çabalarına katkı sağlayacaktır. Yeryüzüne bir günde gelen güneş enerjisi miktarı 3.56.1018 kcal civarındadır. Bu miktar 1990 yılında tüm dünyada tüketilen enerjinin 6000 katıdır. Enerjinin kullanılabilir durumdaki büyük bölümü, Türkiye'nin de içinde bulunduğu 45° kuzey ve 45° güney enlemleri arasında kalan bölgededir. Bazı ülkeler güneş enerjisi potansiyelini değerlendirme yönünde önemli gelişmeler elde etmiştir. Örneğin İsrail'de konutların %84'ünün sıcak su gereksinimi güneş enerjisi ile sağlanmakta ve 9 kata kadar konutlarda güneş enerjisi ile su ısıtılması tutulmaktadır. Binalarda kullanılan enerjinin %'ü ısıtma ve soğutmaya harcanmaktadır. Bu durum güneş enerjisi kullanımı için büyük bir potansiyel sağlamaktadır. Ülkemizin büyük bir bölümü 2000 saatten fazla güneş enerjisi almakta ve 1500 kwh/m2 lik bir enerji düşmektedir. Bu nedenle güneş enerjisi uygulamaları ekonomik ve teknik b akınımdan uygundur. Bu çalışmada güneş enerjisinden faydalanılarak etanol ile çalışan bir ısı borusu dizayn edilmiştir. Bu amaçla güneş enerjisinden istifade ile su ısıtmada kullanılan ısı borumuz iki ana bölümden meydana gelmiştir. Birincisi buharlaştırıcı bölgesi; yani ısıyı absorbe eden güneş kollektörü bölgesi. İkincisi ısının taşınacağı yer olan yoğuşturucu bölgesi, yani ısı değiştiricisi bölgesidir. Sulu sistemde ciddi sorunlara neden olan donma problemi uygun çalışma sıvısı kullanılarak (etanol) ortadan kaldırılmıştır. 2002, 72 sayfa Anahtar kelimeler : Isı borusu, Güneş kollektörleri, Termosifon

n ABSTRACT OPTIMIZATION AND EXPEREMANTEL INVESTIGATION OF HEAT PIPES USED IN PLANE SOLAR COLLECTORS The energy is one of the main needs of the developed and devoloping countries. Amount of the consumed energy person is accepted as an indication of the development. Today, as the production of energy is expensive, limited and causes environmental problems, particulary developing countries should focus on consuming the energy at optimum levels. The solar energy is regarded as an alternatif energy source and its wide use provides a considereble decrease an the expensive for the energy. The solar energy which comes to earth is 3.56. 1018 kcal amount. İn 1990 this amount is 6000 fol energy which is consumed all around world. Most of this disposable energy is at the latitude of 45° north and 45° south region in which Turkey is also located. Some countries take important steps in respect of evaluation potential solar energy. For example, in israel 84 percent of houses provides hot water with solar energy and it is compulsory to hot water by solar energy up to 9 flats at the buildings. The energy used by the buildings are consumed to 3A heating and cooling.This situation provides a big potential to using solar energy. Most of region of our country take solar energy more than 2000 hours and gets for 1500 kwh/m2 energy. Because of this, application of the solar energy is suitable from the point of view of economic and technical. In this study, a heat pipe system, which is operating with ethanol and in which the solar energy is used, was established. The heat pipe purposed for heating water using the solar energy consists of two parts. The first part is an evaporator which is a solar collector absorbing the heat is transfered, thus, an heat exchanger. In addition in case of the system with water, in order toprevent the freezing problem, ethanol is used as working fluid. 2002, 72 pages Key Words: Heat pipe, Solar collector, Thermal syphon