Download pdf - GÜNEŞ ENERJİSİ DERS NOTLARI-4

7/30/2019 GNE ENERJS DERS NOTLARI-4

1/30

GNE ENERJSIV. BLM

Prof. Dr. Olcay KINCAY


2/30

Prof. Dr. Olcay KINCAY / Gne Enerjisi Ders Notlar

DZ TOPLAYICI

Dz toplayc, gne nmn, yararl enerjiye dntren seanjrdr. Akkanlar arasnda s geii salayan seanjrlerinden fark, enerji kaynann bir n olmas ve sgei hznn yksek oluudur. Bu blmde sac-boru sistemiscak sulu dz toplayc incelenmitir.

Dz toplayc u ksmlardan oluur:

a. Enerji toplayan siyah yzey,

b. Toplanan enerjiyi akkana ileten borular,

c. Enerji nlarnn siyah yzeye gemesini salayan ve sttens kayplarn nleyen saydam rtler (genellikle cam)

d. Alttan s kaybn nleyen yaltc

e. Mahfaza


3/30


ekil: DZ TOPLAYICI


4/30


Dz toplayc enerji dengesi ve verimi

Dz toplayc enerji dengesi:

HT = Yzeye gelen toplam nm

AC = Dz toplayc alan( ) net = Net gei-yutma katsaysQU = Yararl s

QL = Kaybolan s

QS = Depolanan s

Dz toplayc verimi:

SLUTC QQQ).(HA ++=net

TC

U

HA

Q =


5/30


6/30


7/30


ST RTNNTOPLAM ISI GE KATSAYISI

Aadaki ekilde st srada toplayc sacn yayma katsays,= 0,1 kabul edilmitir. Bu deer seici yzey kullanldnifade eder.

Alt srada seici olmayan yzey ele alnarak, = 0,95 deerikullanlmtr.

Her iki durum iin ayr rzgar hz incelenmitir:0 m/s 5 m/s ve 10 m/s

st rt olarak 1, 2 ve 3 cam iin ve d scaklk 40C, 10C ve- 20C olduuna gre eriler izilmitir.

Eim asnn 45 olduu kabul edilmitir. Eim asnndeimesi halinde UT deeri de deiir. Bir sonraki ekildeeim asna gre UT deerine uygulanacak dzeltmekatsaysn gsterir.

p

p


8/30



9/30


ekil: TOPLAM ISI GE KATSAYISI NDZELTME KATSAYISI


10/30


DZ TOPLAYICI ALT YALITIMINDANOLAN KAYIPLAR

Bu kayplar yaltcnn niteliine baldr:

k = Yaltcnn s iletim katsays

L = Yaltc kalnl

Not: Yaltcnn arka yzeyindeki hava filminin s geikatsays, yaltc direncine gre ok kk

olduundan ihmal edilmitir.

Dz toplayc toplam s gei katsays olan ;

dir.

L

kUB =

LU

BT UUU +=L


11/30


DZ TOPLAYICININ EANJR ISIVERM KATSAYISI

st rtde gei kaybna ve seici yzeyde yutmakaybna urayan nm enerjisi, toplayc sacdansuya geinceye kadar eanjr kaybna urar.

Gelen nm sac str. ki boru arasnda kalan sacparasnn orta izgisinden boruya doru enerjiakm balar ve borudan geen suyu str. ki boru

arasndaki sac parasnn yarsn bir kanat olarakkabul edersek borudaki s gei konusu bir kanateklinde incelenebilir.


12/30


13/30


ekil: DZ TOPLAYICININ EANJR DZEN


14/30


ekil: KANAT VERM [m (W-D)/2 nin fonksiyonudur]


15/30


TOPLAYICI VERM KATSAYISI

Kanat verimine ve dier parametrelere bal olarak, toplaycverim katsays olan F aadaki gibi ifade edilir.

= Kaynak malzemesinin s gei direnci (ihmal

edilebilir)= Boru i yzeyi ile sv arasndaki tanmla s

gei katsays (kcal/m2hC)

bC

[ ]

+++

=

if,bL

L

.D.h

1

C

1

D).F(WDU

1

W.

/ U1F'

if,h


16/30



Aada st grafikte suyun termosifon etkisi ile hareketettii dnlm ve = 250 kcal/m2hC deerikullanlmtr.

Alttaki grafikte ise suyun pompa vastas ile hareket ettii

dnlm ve boru ile sv arasndaki tanmla s geiikatsays = 1300 kcal/m2hC deeri kullanlmtr.

ise 1,7 3,4 6,8 kcal/m2hC deerlerine gre

hazrlanmtr. Bu deerler yaklak olarak , iki ve bir cam rtye tekabl

eder.

if,h

if,h

LU


17/30



Dz toplayclarda ok kullanlan baz sac malzemelerink deerleri:

elik iin 0,06 W/mm = 0,05 kcal/mm hC

alminyum iin 0,23 W/mm = 0,20 kcal/mm hCbakr iin 0,38 W/mm = 0,33 kcal/mm hC

rnein 1 mm kalnlndaki elik sac iin k = 0,05 kcal/hC

olacaktr.


18/30



19/30


DZ TOPLAYICI EANJR ISI VERMve AKI KATSAYISI

Dz toplayc eanjr s verimi katsays;

G = Dz toplaycnn birim alanndan geen su debisi(kg h/m2)

= Suyun sabit basntaki snma ss (kcal/kgC) dir.

Dz toplayc ak katsays;

F = / F

Pc

[ ])cG/'F(UL

PR

PLe1U

cGF =

RF


20/30


ekil: DZ TOPLAYICININ EANJR ISIVERM KATSAYISI


21/30


RNEK

D = 15 mm W = 15 cm = 1,5 mm (elik)

L = 10 cm (cam yn) k = 0,035 kcal/mhC (cam yn)

= 10C = 60C = 0,1

k = 50 kcal/mhC (sac) v = 5 m/s G = 0,01 kg/s m2

= 1300 kcal/m2hC olduuna gre;

45 eimle duran iki cam rtl, 1 m2 dz toplaycnn eanjrverimi katsaysn bulunuz.

Not: ihmal edilecektir.

AT PT p

if,h

bC


22/30


zm :

= 1,9 kcal/m2

hC (grafikten)= 0,35 kcal/m2hC (hesap)= 2,25 kcal/m2hC (hesap)

m = 5,48 (hesap) (W D) / 2 = 0,0675F = 0,96 (ekil veya hesap) F = 0,96 (ekil veya hesap)= 0,93 (hesap) F = 0,97 (ekilden)

F = / F ifadesi kullanlarak istenirse ekilden= 0,93 bulunur.

LU

BUT

U

RF

RFRF


23/30


TOPLAYICI SAC SICAKLII LETOZ ve GLGELEMENN ETKS

Toplayc sac scakl TP, su giri scakl, T

f,ideerinden

yaklak 50C fazla kabul edilerek hesap yaplr.

Toz etkisinin genel olarak % 2 orannda nm azalmasna

neden olduu kabul edilmektedir.

Dz toplaycnn mahfazasnn yan duvarlar ve cam tesbitetmek iin kullanlan ara blmeler glge yaparak, nm bir

miktar azaltrlar. Bu engel nedeni ile dz toplaycnnveriminin %3 azald kabul edilir.


24/30


YARARLI ISI

Toplam kayplar, nm enerjisinden karldktan sonra kalanenerji, yararl sdr;

QU = Yararl sAC = Dz toplayc alan

FR = Eanjr s verimi katsays

HT ( ) net = Toplam nm

UL (Tf, i TA) = Dz toplayc s kayplar

)T(TU)(HFAQ Aif,LnetTRCU =


25/30


STANBULDA AYLIK TOPLAM YARARLI ISI

rnek:Eanjr: Sac-boru Yzey : Seici

Toplayc alan (AC): 1 m2 Yayma (P ): 0,1

Boru ap (D) : 15 mm Yutma (n): 0,9Eksen aras (W): 150 mm st rt : 2 cam

Sac malzemesi : elik Alt rt : 10 cm cam yn

Sac kalnl () : 1,5 mm Rzgar : 3 m/s

Sv : Su Su debisi: 0,015 kg/s m2Sistem: Pompal


26/30


ekil: STANBULDA AYLIK TOPLAM YARARLI ISI


27/30


STANBULDA AYLIK TOPLAM YARARLI ISI

Seici olmayan yzey iin hesaplar tekrarlanarakaadaki ekilde bir nokta halinde gsterilmitir.Seici olmayan yzeyin verdii s seiciyzeyden alnan snn %63 kadar olmaktadr.


28/30


ekil: STANBULDA KI MEVSM NTOPLAM YARARLI ISI


29/30


KI MEVSM N TASARIM ESASLARI

1 m2 dz toplayc iin su debisi 0,015 kg/s m2 civarndaolmaldr. En az 0,01 kg/s m2 olmaldr.

Seici yzey kesinlikle kullanlmaldr. P = 0,1 ve n= 0,9deerlerinde tutulmaldr.

ki cam kullanlmaldr. Cam yn kalnl 7 cm ve tercihendaha byk olmaldr.

Sistemde pompa kullanlmaldr.

Eim as = enlem + 150 kural k aylarnda uygulanmaldr.Hata 150 olabilir.


30/30


KI MEVSM N TASARIM ESASLARI

Eanjr s verimi katsays FR

= 0,9 deerinin altndaolmamaldr.

Rzgar hz stanbul iin 3 m/s alnmaldr.

Dz toplaycya giren suyun scaklnn 500C olarak seilmesiyeterlidir. Duruma gre 40 600Cda seilebilir.

Scak su deposu hacmi dz toplayc alanna gre hesaplanr.1 m2 dz toplayc alan iin depo hacmi 50 75 litrearasndadr.