parabolİk güneŞ kolektörü isil analİzİneden parabolik güneş...
TRANSCRIPT
![Page 1: PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİNeden Parabolik Güneş Kolektörü • Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020213/5a7664957f8b9aa3688d319e/html5/thumbnails/1.jpg)
PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİ
İbrahim ERCİYAS
Kemal Ersin ERİÇYEL
Uğur KARAGÖZ
![Page 2: PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİNeden Parabolik Güneş Kolektörü • Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020213/5a7664957f8b9aa3688d319e/html5/thumbnails/2.jpg)
İçerik
• Parabolik Güneş Kolektörü Nedir?
• Sistem Bileşenleri
• Sistemin Çevrimi
• Dünyadaki Uygulamaları
• Parametrik Hesaplamalar
• Elde Edilen Grafikler
1
![Page 3: PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİNeden Parabolik Güneş Kolektörü • Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020213/5a7664957f8b9aa3688d319e/html5/thumbnails/3.jpg)
Tezin Amacı
Parabolik güneş kolektöründe tasarım ve çalışma parametrelerinin sistem performansına etkisinin Engineering Equation Solver (EES) paket programıyla bilgisayar ortamında incelenmesi amaçlanmıştır.
2
![Page 4: PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİNeden Parabolik Güneş Kolektörü • Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020213/5a7664957f8b9aa3688d319e/html5/thumbnails/4.jpg)
Neden Parabolik Güneş Kolektörü
• Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir.
• En olgunlaşmış güneş enerjisi teknolojisi parabolik oluk sistemidir.
• Güneş izleme sistemleri sayesinde gün boyu gün ışığından iyi bir şekilde yararlanır.
• Yüksek sıcaklıklara çıkılabildiğinden elektrik üretiminde kullanılabilir.
3
![Page 5: PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİNeden Parabolik Güneş Kolektörü • Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020213/5a7664957f8b9aa3688d319e/html5/thumbnails/5.jpg)
Kolektör Tipleri
Işın
Yoğunlaştırmasız
Işın Yoğunlaştırmalı
Çizgisel Odaklı Noktasal Odaklı
İsimlendirme Düz Kolektör Parabolik Oluk Tipi Heliostat, Çanak
Uygulama Alanı Sıcak Su KullanımıProses Buharı, Isıl
Güç ÇevrimiGüneş Fırınları
Sıcaklık Aralığı 90-110°C 110-400°C 400-1400°C
Yoğunlaştırma Oranı 1 >1 >100
Ortalama Isıl Verim %35 %55 %70
Güneş Takibi Yok Tek Eksenli Çift-Tek Eksenli
Işın Gelme Açısı <<1 0.95 1
Yatırım Maliyeti Düşük Orta Yüksek
4
![Page 6: PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİNeden Parabolik Güneş Kolektörü • Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020213/5a7664957f8b9aa3688d319e/html5/thumbnails/6.jpg)
Dünyadaki Örnekler
5
354 MW Kapasite
![Page 7: PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİNeden Parabolik Güneş Kolektörü • Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020213/5a7664957f8b9aa3688d319e/html5/thumbnails/7.jpg)
Dünyadaki Örnekler
6
![Page 8: PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİNeden Parabolik Güneş Kolektörü • Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020213/5a7664957f8b9aa3688d319e/html5/thumbnails/8.jpg)
Dünyadan Örnekler
Amerika Las Vegas’ ta 50 MW güç üretebilen santral.
7
![Page 9: PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİNeden Parabolik Güneş Kolektörü • Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020213/5a7664957f8b9aa3688d319e/html5/thumbnails/9.jpg)
Sistem Bileşenleri
8
![Page 10: PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİNeden Parabolik Güneş Kolektörü • Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020213/5a7664957f8b9aa3688d319e/html5/thumbnails/10.jpg)
Hibrit Sistemin Çevrimi
9
![Page 11: PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİNeden Parabolik Güneş Kolektörü • Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020213/5a7664957f8b9aa3688d319e/html5/thumbnails/11.jpg)
Nelere Dikkat Edilmeli ?
• Alıcı boru, ısı iletim katsayısı yüksek malzemeden yapılmalıdır.
• Cam örtünün geçirgenliği yüksek olmalıdır.
• Alıcı yüzey malzemesinde yutuculuk katsayısının, yansıtma katsayısından büyük olması istenir.
• Sistemin kurulacağı yer.
• Sistemde kullanılan akışkanın termodinamik özellikleri.
10
![Page 12: PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİNeden Parabolik Güneş Kolektörü • Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020213/5a7664957f8b9aa3688d319e/html5/thumbnails/12.jpg)
Sistem Bileşenleri Özellikleri
Yansıtıcı Yüzey Malzemesi Yansıtma Oranı
Gümüş 0,94 ± 0,02
Altın 0,76 ± 0,03
Alüminyum kaplı akrilik 0,86
Alüminyum 0,82 ± 0,05
Bakır 0,75
Arkası gümüş kaplı su beyazı ayna 0,88
Özel cilalanmış ince alüminyum tabaka(Alanod)
0,88
Yutucu
Yüzeyler
Işıma Özellikleri
α ε α / ε
Beyaz boya 0,20 0,91 0,22
Su 0,94 0,95–0,96 0,98
Siyah boya (cilalı) 0,90 0,90 1,00
Siyah boya ( mat) 0,94–0,98 0,88 1,07–1,11
Galvanizli çelik 0,65 0,13 5,00
Alüminyum 0,15 0,05 3,00
Krom 0,49 0,08 6,13
Parlatılmış çinko 0,46 0,02 23,00
Yutucu Yüzey
Kaplaması
Emici Boru
Malzemesi
Işıma Özellikleri
α ε α / ε
Nikel Galvanizli çelik 0,93 0,08 11.6
Krom Çelik 0,95 0,16 5,90
Demir oksit Çelik 0,83 0,06 13,80
Kobalt Alüminyum 0,92 0,13 7,10
Kurşun oksit Alüminyum 0,89 0,20 4,50
Nikel Çinko kaplı alüminyum 0,94 0,10 9,40
Krom Çinko 0,91 0,08 11,40
Çinko oksit Çinko 0,95 0,08 11,90
11
![Page 13: PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİNeden Parabolik Güneş Kolektörü • Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020213/5a7664957f8b9aa3688d319e/html5/thumbnails/13.jpg)
Sabit Değerler
Malzeme Özellikleri Sabit Birim
Cam
(Pyrex)
Yayma Katsayısı(ε) 0.9 -
İletim Katsayısı(k) 1.04 W/m*K
Yutuculuk Katsayısı(α) 0.02 -
Geçirgenlik Katsayısı(τ) 0.92 -
Alıcı Yüzey
Yayma Katsayısı(ε) 0.11 -
İletim Katsayısı(k) 400 W/m*K
Yutuculuk Katsayısı(α) 0.92 -
Annulus [3]Taşınım Katsayısı(h) 0.00007499 W/m2*K
12
![Page 14: PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİNeden Parabolik Güneş Kolektörü • Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020213/5a7664957f8b9aa3688d319e/html5/thumbnails/14.jpg)
Kullanılan Akışkanlar
HTFk
[W/(m-K)]
μ
[kg/(m-s)]
cp
[J/(kg-K)]
ρ
[kg/m3]
Syltherm 800 0,12 0,00299 1745 864,05
Downtherm A 0,1259 0,00097 1800 994,9
Downtherm G 0,1172 0,00178 1825 984,9
Downtherm T 0,12 0,0027 2201 818,1
Therminol 66 0,134 0,00352 1840 954
Water 0,6791 0,000281 4219 958
13
![Page 15: PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİNeden Parabolik Güneş Kolektörü • Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020213/5a7664957f8b9aa3688d319e/html5/thumbnails/15.jpg)
Ana Denklemler ve Direnç Devresi
14
![Page 16: PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİNeden Parabolik Güneş Kolektörü • Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020213/5a7664957f8b9aa3688d319e/html5/thumbnails/16.jpg)
Enerji Denklemleri
15
Q c o n v ; 1 2 = h H TF · A a b s ; i · ( T 2 – T 1 )
Q c o n d ; 2 3 = 2 · p · k a b s o rb e r · L · T 3 – T 2
lnD a b s ; o
D a b s ; i
Q ra d ; 5 7 = s · e g la s s · A g la s s ; o · ( T 54
– T 74
)
Q c o n v ; 5 6 = h a ir · A g la s s ; o · ( T 5 – T 6 )
![Page 17: PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİNeden Parabolik Güneş Kolektörü • Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020213/5a7664957f8b9aa3688d319e/html5/thumbnails/17.jpg)
Ana Denklemler ve Direnç Devresi
16
Q c o n v ; 1 2 = Q c o n d ; 2 3
Q S o lA b s = Q c o n d ; 2 3 + Q c o n v ; 3 4 + Q ra d ; 3 4
Q c o n v ; 3 4 + Q ra d ; 3 4 = Q c o n d ; 4 5
Q S o lG la s s + Q c o n d ; 4 5 = Q c o n v ; 5 6 + Q ra d ; 5 7
Q h e a t lo s s = Q c o n v ; 5 6 + Q ra d ; 5 7
![Page 18: PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİNeden Parabolik Güneş Kolektörü • Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020213/5a7664957f8b9aa3688d319e/html5/thumbnails/18.jpg)
Grafik Analizi
1500 1750 2000 2250 2500 2750 30000,28
0,29
0,3
0,31
0,32
0,33
0,34
ReHTF
hth
w aterw ater
Syltherm 800Syltherm 800
Dow ntherm ADow ntherm A
Dow ntherm GDow ntherm G
Dow ntherm TDow ntherm T
Therminol 66Therminol 66
v = 0,2 (m/s)
Tin = 373 (K)
Qsol = 1000 (W/m^2)
250 300 350 400 450 500 550 60015
20
25
30
35
40
45
50
Tin (K)
DT (K)
Syltherm 800Syltherm 800
Dow ntherm ADow ntherm A
Dow ntherm GDow ntherm G
Dow ntherm TDow ntherm T
Therminol 66Therminol 66
w aterw ater
m = 0,2 (kg/s)
Qsol = 1000 (W/m^2)
v = 0,2 (m/s)
17
![Page 19: PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİNeden Parabolik Güneş Kolektörü • Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020213/5a7664957f8b9aa3688d319e/html5/thumbnails/19.jpg)
Grafik Analizi
0 5 10 15 20 251200
1250
1300
1350
1400
1450
vair (m/s)
Qheatloss (W)
Dow ntherm ADow ntherm A
Syltherm 800Syltherm 800
Dow ntherm GDow ntherm G
Dow ntherm TDow ntherm TTherminol 66Therminol 66
WaterWater
Qsol = 1000 (W/m̂ 2)
m = 0,2 (kg/s)
Tin = 373 (K)
18
![Page 20: PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİNeden Parabolik Güneş Kolektörü • Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020213/5a7664957f8b9aa3688d319e/html5/thumbnails/20.jpg)
Grafik Analizi
300 350 400 450 500 550 600500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
Tort (K)
Qheatloss (W)
w aterw ater
Syltherm 800Syltherm 800
Dow ntherm ADow ntherm A
Dow ntherm GDow ntherm G
Dow ntherm TDow ntherm T
Therminol 66Therminol 66
Qsol = 1000 (W/m^2)
m = 0,2 (kg/s)
v = 2 (m/s)
300 350 400 450 500 550 6000,28
0,29
0,3
0,31
0,32
0,33
0,34
0,35
Tort (K)
hth
w aterw ater
Syltherm 800Syltherm 800
Dow ntherm ADow ntherm A
Dow ntherm GDow ntherm G
Dow ntherm TDow ntherm T
Therminol 66Therminol 66
Qsol = 1000 (W/m^2)
v = 0,2 (m/s)
m = 0,2 (kg/s)
19
![Page 21: PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİNeden Parabolik Güneş Kolektörü • Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020213/5a7664957f8b9aa3688d319e/html5/thumbnails/21.jpg)
Grafik Analizi
500 600 700 800 900 1000 1100 1200600
800
1000
1200
1400
1600
1800
QSol (W/m2)
Qheatloss (W)
Syltherm 800Syltherm 800
Dow ntherm ADow ntherm A
Dow ntherm GDow ntherm G
Dow ntherm TDow ntherm T
Therminol 66Therminol 66
WaterWater
Tin = 373 (K)
v = 0,2 (m/s)
m = 0,2 (kg/s)
500 600 700 800 900 1000 1100 1200370
380
390
400
410
420
QSol (W/m2)
Tout (K)Dow ntherm ADow ntherm A
Syltherm 800Syltherm 800
Dow ntherm GDow ntherm G
Dow ntherm TDow ntherm T
Therminol 66Therminol 66
WaterWater
Tin = 373 (K)
v = 0,2 (m/s)
m = 0,2 (kg/s)
20
![Page 22: PARABOLİK GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ ISIL ANALİZİNeden Parabolik Güneş Kolektörü • Yatırım ve birim maliyet açısından avantajlı ve yaygın olarak kullanılan bir sistemdir](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022020213/5a7664957f8b9aa3688d319e/html5/thumbnails/22.jpg)
DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜRLER