...:::: turk forum ::::...

bilgi paylaştıkça güzeldir
 
AnasayfaSSSAramaKayıt OlGiriş yap

Paylaş | 
 

 DÜZLEMSEL GÜNEŞ KOLLEKTÖRLERİ

Aşağa gitmek 
YazarMesaj
mhur@d
Administratör
Administratör
avatar

Erkek
Mesaj Sayısı : 1735
Yaş : 32
Nerden : Bursa
Kayıt tarihi : 05/06/08


Popülerlik puanı:
100/100  (100/100)

MesajKonu: DÜZLEMSEL GÜNEŞ KOLLEKTÖRLERİ   Perş. 19 Mart - 14:03

Düzlemsel Güneş Kollektörü

Üst
örtü:
Kollektörlerin
üstten olan ısı kayıplarını en aza indirgeyen ve güneş ışınlarının
geçişini engellemeyen bir maddeden olmalıdır. Cam, güneş
ışınlarını geçirmesi ve ayrıca absorban plakadan yayınlanan
uzun dalga boylu ışınları geri yansıtması nedeni ile örtü
maddesi olarak son derece uygun bir maddedir. Bilinen pencere
camının geçirme katsayısı 0.88’dir. Son zamanlarda özel
olarak üretilen düşük demir oksitli camlarda bu değer 0.95
seviyesine ulaşmıştır. Bu tür cam kullanılması verimi %
5 mertebesinde arttırır.


Absorban
Plaka
: Absorban
plaka kollektörün en önemli bölümüdür. Güneş ışınları, absorban
plaka tarafından yutularak ısıya dönüştürülür ve sistemde
dolaşan sıvıya aktarılır.


Absorban
plaka tabanda ve üstte birer manifold ile bunların arasına
yerleştirilmiş akışkan boruları ve yutucu plakadan oluşur.
Yutucu plaka ışınları yutması için koyu bir renge genellikle
siyaha boyanmıştır. Kullanılan boyanın yutma katsayısının
(absorptivite) yüksek uzun dalga boylu radyasyonu yayma
katsayısının (emissivite) düşük olması gerekmektedir. Bu
nedenle de bu özelliklere sahip seçici yüzeyler kullanılmaktadır.
Mat siyah boyanın yutuculuğu 0. 95 gibi yüksek bir rakam
iken yayıcılığı da 0.92 gibi istenmeyen bir değerdedir.
Yapılan seçici yüzeylerde yayma katsayısı 0.1’in altına
inmiştir. Seçici yüzey kullanılması halinde kollektör verimi
ortalama % 5 artar.


Absorban
plaka, borular ile sıkı temas halinde olmalıdır. Alüminyumda
olduğu gibi, akışkan borularının kanatlarla bir bütün teşkil
etmesi en iyi durumdur. Bakır ve sacda bu mümkün olmadığı
için akışkan boruları ile plakanın birbirine temas problemi
ortaya çıkmaktadır. Bu problem ya tamamen yada belli aralıklarla
lehim veya kaynak yapmakla çözülebilir.


Isı Yalıtım: Kollektörün arkadan olan ısı kayıplarını minumuma
indirmek için absorban plaka ile kasa arası uygun bir yalıtım
maddesi ile yalıtılmalıdır. Absorban plaka sıcaklığı, kollektörün
boş kalması durumunda 150 °C’a kadar ısınması nedeniyle
kullanılacak olan yalıtım malzemesinin sıcak yalıtım malzemesi
olması gerekmektedir. Isı iletim katsayıları düşük ve soğuk
yalıtım malzemesi olarak bilinen poliüretan kökenli yalıtım
malzemeleri tek başına kullanılmamalıdır. Bu tür yalıtım
malzemeleri, absorban plakaya bakan tarafı sıcak yalıtım
malzemesi ile takviye edilerek kullanılmalıdır.


Kollektör
Kasası
: Kasa, yalıtkanın
ıslanmasını önleyecek biçimde yapılmalıdır. Özellikle kollektör
giriş ve çıkışlarında kasanın tam sızdırmazlığı sağlanmalıdır.
Kasanın her yanı 100 kg/m2 (981 Pa=N/m2) basınca dayanıklı
olmalıdır (TSE-3680).


Sıvılı kollektörlerde sızdırmazlığın
yüzde yüz sağlanamadığı durumlarda camda yoğunlaşan su buharını
dışarıya atmak amacıyla kasanın iki yan kenarına tam karşılıklı
ikişer adet 2-3 mm çapında delik açılmalıdır.


Kollektör Enerji Dengesi

Kollektör
üzerine gelen güneş ışınımının bir kısmı saydam örtüde yansır,
bir kısmı yine saydam örtüde yutulur ve geri kalan kısmı
absorban plakaya (yutucu yüzeye) ulaşır. Absorban plakaya
gelen enerjinin, bir kısmı ısı taşıyıcı akışkana geçerken
bir kısmı absorban plakada depolanır, geri kalan kısmı ışınım,
taşınım, ve iletimle çevreye gider. Işınım taşınım ve iletimle
olan ısı kayıplarının toplamı Qk, depolanan enerji Qd, akışkana
geçen enerji Qf, olmak üzere, düzlemsel kollektörler için
enerji dengesi:


I.A.(t.a)=Qf+Qk+Qd

Şeklinde
yazılabilir. Burada (
t.a) kollektör yutma geçirme çarpımı,
I kollektör üzerine gelen güneş enerjisi ve A faydalı yüzey
alanı olmak üzere I.A.(
t.a) çarpımı absorban plaka üzerine
gelen güneş enerjisini verir.


Kollektör Verimi:

Kollektörlerde
ısı taşıyıcı akışkanda toplanan güneş enerjisinin, kollektöre
gelen güneş enerjisine oranına kollektör verimi denir. Kollektör
giriş suyu sıcaklığı arttıkca verim düşme eğiliminde olacağından
genel bir verim yerine anlık verimden yani verim eğrisinden
bahsetmek daha doğru olacaktır. Kollektör verimi ısı taşıyıcı
akışkanın giriş, çıkış sıcaklıkları ve debi değerlerinin
sağlıklı ölçülebildiği durumlarda ve en önemlisi çevre sıcaklığının
sabit olduğu durumlarda


h =
(m*Cp*( Tçık-Tgir)) / (A*I)


bağıntısıyla
hesaplanabilir. Fakat verim eğrisi oluşturulurken çevre
sıcaklığı da değişeceğinden verim bağıntısında Tç çevre
sıcaklığı da değişken parametre olarak bulunmalıdır. Buna
bağlı olarak verim,


Qk=-k*A*dt/dx
genel ısı transfer denklemi kullanılarak ve Qg kollektöre
gelen toplam güneş enerjisi olmak kaydı ile


h=Qf/Qg=(Qg*(t*a)-Qk)/Qg=(t*a)-(Qk/Qg)= (t*a)-(K*A*(Tort-Tçev))/(I*A)

h=(t*a)-K(Tort-Tçev)/I

formülüyle
hesaplanması daha mantıklıdır. Burada kullanılan K kollektör
için ısı kayıp katsayısıdır.


‘K’ Kollektör
Isı Kayıp Katsayısı




Düzlemsel
kollektörlerde çevreye olan ısı kaybı kollektörlerin üst
alt ve yan yüzeylerinden olur.


K=
Küst + Kalt + Kyan


Şeklinde
yazılabilir. Kollektör alt ve yan yüzeylerinden olan ısı
kayıpları yalıtım malzemesinin kalınlığına ve ısı transfer
katsayısına bağlıdır. Değeri ‘Küst’ parametresine göre oldukça
küçüktür. Çünkü kollektör üst yüzeyi saydam örtüden dolayı
izolasyon yapılamamaktadır ve toplam ısı kayıplarının %
70’ i bu yüzeyden olmaktadır. ‘k’ yalıtım malzemesi ısı
transfer katsayısı, L yalıtım malzemesi kalınlığı h konveksiyon
ısı kayıp katsayısı olmak üzere


Kalt=1/((1/h)+(L/k)) bağıntısıyla hesaplanabilir.

Üstten
olan ısı kayıp katsayısının iteratif metotlarla hesaplanması
uzun işlemleri gerektirmektedir. Pratikte basit bağıntılar
tercih edilir. Agarwal ve Larson (1981), Küst değerinin




Bağıntısı
ile maksimum
±0,25
W/m2°K hata ile bulunabileceğini belirtmektedir.Burada,


htd=5,7+3,8V

f=(1-0,04*htd+0,0005*h2td)(1+0,091N)

C=250*(1-0,0044*(s-90))

Olup,
V (m/s) rüzgar hızı, s(drc) kollektör eğimi, N saydam örtü
sayısı,
eL yutucu yüzeyin ışınım neşretme
oranı,
eS saydam örtünün ışınım neşretme oranı TY ve
Tçev sırası ile
yutucu yüzey ve çevre sıcaklıklarıdır. Saydam örtü sayısının
birden fazla olduğu durumlarda
yukarıdaki denklemin kullanılabilmesi için saydam
örtülerin aynı tip olması gerekir. Fiziksel özellikleri
farklı saydam örtü kullanılması durumunda iteratif metotlar
kullanılmalıdır.


Teorik
olarak hesaplanması çok zor olan K kollektör kayıp katsayısı,
kollektör test çalışması sonucunda elde edilen verim eğrisinden
kolayca tespit edilebilmektedir. Kollektörün verimi, giriş
suyu sıcaklığı, çevre sıcaklığı, debi ve radyasyon değerlerine
bağlı olarak değişmektedir. Toplam ısı kayıp katsayısı da
bu parametrelere bağlı olarak değişim gösterir. Pratik olarak
verim eğrisinin eğimi toplam ısı kayıp katsayısı değerini verir. Toplam ısı kayıp katsayısı ve bu eğrinin verim eksenini
kestiği noktadaki maksimum verime (ısı yalıtım katsayısının
0 kabul edildiği yani hiç ısı kaybının olmadığı durum) göre
kollektörlerin iyi veya kötü olduğuna karar verilmektedir.


Şekil-6’da
toplam ısı kayıp katsayısı (4,16 W/°Cm2) düşük
ve yutma geçirme katsayısı (0,82)
büyük olan iyi kabul edilebilecek bir verim eğrisi
görülmektedir.
Sayfa başına dön Aşağa gitmek
Kullanıcı profilini gör http://turk.forumslife.com
 
DÜZLEMSEL GÜNEŞ KOLLEKTÖRLERİ
Sayfa başına dön 
1 sayfadaki 1 sayfası
 Similar topics
-
» ŞEBNEM &FATİH KISAPARMAK ŞİİRLERİ

Bu forumun müsaadesi var:Bu forumdaki mesajlara cevap veremezsiniz
...:::: turk forum ::::... :: Yenilenebilir Enerji :: Yenilenebilir Enerji Çeşitleri :: GÜNEŞ ENERJİSİ-
Buraya geçin: