Parabolik Oluk Güneş Kollektörünün Çalışma Sıvısı, Tasarım Parametreleri ve Termodinamik Analizinin İncelenmesi

Authors : Elif Berca Eroğlu, Murat Öztürk
Pages : 1-14
Doi:10.55979/tjse.1528182
View : 31 | Download : 24
Publication Date : 2025-06-30
Article Type : Research Paper
Abstract :Güneş enerjisi, yenilenebilir enerji kaynakları arasında yer almakta ve yerküre-atmosfer sistemindeki enerji döngüsünün temelini oluşturmaktadır. Bu doğrultuda, yüksek sıcaklıklarda buhar üretimi yoluyla elektrik enerjisi elde edilmesine yönelik çalışmalarda artış gözlemlenmektedir. Ayrıca sıcak su üretimi, ısıtma sistemleri ve endüstriyel süreçlerde verimli şekilde kullanılmaktadır. Orta ve yüksek sıcaklık gerektiren uygulamalarda yoğunlaştırıcı güneş enerjisi sistemleri tercih edilmekte olup, bunlar arasında en yaygın kullanılan parabolik oluk kollektörlerdir. Bu kollektörler, güneş ışınlarını parabolik yansıtıcı yüzey aracılığıyla odak noktasındaki alıcı boruya yönlendirerek akışkanın ısınmasını ve güneş enerjisinin ısı enerjisine dönüştürülmesini sağlamaktadır. Bu çalışmada, parabolik oluk güneş kollektörleri üzerine teorik bir araştırma gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan sistemde farklı çalışma sıvıları kullanılarak karşılaştırmalı performans analizi yapılmış; tasarım parametrelerinin yanı sıra, gün içerisindeki güneş ışınımı değişimleri ve açısal konumlamanın kollektör verimine etkileri değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, tasarım parametreleri ile kullanılan çalışma sıvılarının sistem verimliliği üzerinde belirleyici etkileri olduğunu ortaya koymuştur. Tasarlanan parabolik oluk kollektöründe enerji verimlilikleri hava, helyum ve karbondioksit çalışma sıvıları için sırasıyla; 0.4888, 0.4137 ve 0.4821 olarak bulunmuştur. Aynı zamanda ekserji verimlilikleri ise hava, helyum ve karbondioksit çalışma sıvıları için sırasıyla; 0.2366, 0.2264 ve 0.2316 olarak hesaplanmıştır. Tüm hesaplamalar, standart atmosfer basıncı olan 101.325 kPa ve 25 oC referans sıcaklık değerleri esas alınarak yapılmıştır.
Keywords : Güneş enerjisi, parabolik oluk tipi güneş kollektörü, seçici yüzey malzemeleri, termodinamik analiz

ORIGINAL ARTICLE URL