Spektral olarak ayrıştırılan yoğunlaştırılmış güneş enerjisi ile stirling motorda güç üretimi ve performans değerlendirmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Uşak Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2013

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: GÜRHAN KÜLAHLI

Danışman: CANAN KANDİLLİ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı günden güne önem kazanmaktadır. Güneş en önemli yenilenebilir enerji kaynağımızdır. Güneşten, aydınlatma ve çeşitli yöntemlerle ısı enerjisi elde edilmesi gibi çok farklı kullanım alanlarında yararlanmak mümkündür. Bunlardan biride yoğunlaştırılmış güneş enerjisi ile enerji elde etmedir. Birim yüzeye gelen güneş ışınımı enerjisinin düşük oluşu yoğunlaştırıcı sistemlerin kullanılması fikrini doğurmuştur. Çizgisel ve noktasal olarak iki farklı kategoride incelenebilen yoğunlaştırılmış güneş enerjisi sistemlerinin elektrik ve termal enerji üretimi, Stirling motorlarla bütünleştirilmesi, güneş enerjili aydınlatma sistemlerinde kullanımı gibi birçok kullanım alanı mevcuttur. Noktasal odaklayıcı güneş enerjisi sistemlerde odak bölgesinde yüksek yoğunluklu bir ışınım elde edilmektedir. Bu çalışmada spektral olarak ayrıştırılan yoğunlaştırılmış güneş enerjisi sistemiyle bütünleştirilmiş Stirling motoru test edilmiş ve performansı hakkında bilgi verilmiştir. Sistem bileşenleri olan parabolik çanak çift eksenli takip sistemi, soğuk ayna, fiber optik kablo demeti ve Stirling motoru sunulmuştur. Performans analizi Uşak Üniversitesi Makine Mühendisliği bölümünde yapılmış ve sistem bileşenlerinin sıcaklıkları, Stirling motorun devir sayısı, rüzgar hızı, yatay ve dikey ışınım parametreleri incelenmiştir. Sistemin sıcaklık ve ışınım dağılımı hakkında bilgi edinmek için termal kamera ile ölçümler yapılmıştır. Çalışmanın sonucunda yatay toplam ve direkt normal güneş ışınımı sırası ile 397-906 W/m2 ve 658-948 W/m2 aralıklarında değerler alırken, Stirling motorun enerji ve ekserji verimlerinin sırası ile 0,12-0,23; 0,23-0,55 değerleri arasında değiştiği gözlemlenmiştir.