Güneş enerjisinin mekân ısıtması amacıyla duyulur ısı depolama malzemelerinde ve faz değiştiren maddelerde depolanmasının incelenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: KEMAL ÜÇLER
Eş Danışman: Ali Kibar
Danışman: Kadri Süleyman Yiğit
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Güneş enerjisinin ısıl enerji olarak depolandığı sistemlerde ısı depolama malzemesi olarak çeşitli malzemeler kullanılmaktadır. Genel olarak hava akışkanlı güneş kollektörlerinde ışınım enerjisi ısı enerjisine dönüştürülmekte ve dönüştürülen ısı, hava ile ısı deposuna transfer edilmektedir. Taşların havayla iyi temas edeceği düşünüldüğünde depolamanın verimli olacağı öngörülmektedir. Ancak bu şekilde kullanılan ısı depoları genelde tüm yüzeyleri kapalı olacak şekilde (güneş ışınımını direkt olarak alamayacak şekilde) tasarlanmakta, taşlar etrafında hava dolaştırılmak suretiyle enerji aktarımı yapılmaktadır. Bu çalışmada bazalt taşları, su ve faz değiştiren madde olan parafin wax kullanılarak, güneş enerjisini termal enerji olarak depolayan bir ısı deposu tasarlanmıştır. Isı deposunda klasik tasarımlardan farklı olarak güney cepheden güneş ışığını direkt alacak şekilde cam örtü kullanılmıştır. Böylece güneş ışınımının direkt taşlara temasının ısı deposunun performansına etkisi incelenmiştir. Tasarlanan ısı deposunda güneşin taşlara direkt temas etmediği durumda taşların sıcaklığı maksimum 46,6 ºC olabilirken, güneş direkt taşlara temas ettiği durumda 56,8 ºC maksimum sıcaklık elde edilebilmektedir. Isı deposunda böylelikle %11,7 daha fazla enerji depolanabilmektedir. Yine klasik ısı deposu tasarımlarından farklı olarak faz değiştiren madde ve suyun yüksek ısı tutma avantajı ile taşların yüksek ısı transfer hızı (temas yüzeyinin fazla olması sayesinde) avantajı birleştirilip ısı deposunun performansı araştırılmıştır. Faz değiştiren madde ile desteklenen ısı deposundan daha uzun süre faydalanmanın mümkün olduğu ve %9,9 daha fazla enerji depolanabildiği tespit edilmiştir.