Güneş enerjisinin depolanması ve ısıl analizi
Solar energy storage and thermal analysis
Yazar: KORAY ARDA
Danışman: PROF. DR. NECDET ALTUNTOP
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Erciye Üniversitesinde, kapalı hacimlerin güneş enerjisi ile ısıtılması için yapılançalışmalar doğrultusunda Erciyes Üniversitesi kampus alanı içerisinde yer alan 80.Yıl Atatürk Spor Salonunun ısı ihtiyacının güneş enerjisinden karşılanmasıamaçlanmıştır. Spor salonu 13.500 mÂ³'lük bir hacme sahip olup 50x30x12 mebatlarındadır. Salonun ısı kayıplarının karşılanması amacıyla 160 mÂ²'lik iki yarıdanoluşan toplam 320 mÂ²'lik düzlemsel havalı güneş kolektörleri kullanılan, aktif tipgüneş enerjili hacim ısıtma sistemi kurulmuştur. Havalı güneş kolektörlerindeabsorber yüzey olarak 0,2 mm siyah krom kaplı bakır levha kullanıldı. Üst örtümalzemesi olarak 1 mm kalınlığında polikarbon levhalar kullanıldı. Ayrıca güneşenerjisinin depolanması amacıyla 4,5x2x1,96 m ebatlarında içerisinde 2560 adet 1,5lt'lik su şişesi bulunan 2 adet ısı deposu yer almaktadır. Her bir sistemde hava;22500 mÂ³/h debili bir fan yardımı ile sirküle ettirilerek, kollektör yüzeyini dolaşıpısıtılmakta daha sonra ısı deposundan geçerek salona üflenmektedir. Böylece hemısı depolama hem de hacim ısıtma aynı anda yapılmaktadır. Kurulan bu sistem; sporsalonunun ısı ihtiyacını termodinamiğin birinci kanuna göre, Ocak ayında %86,4'ünü, Şubat ayında % 92,6'sını, Mart ayında % 100'ünü, Kasım ayında%100'ünü Aralık ayında %94,2'sini karşıladığı, termodinamiğin ikinci kanununagöre yapılan ekserji analizinde ise Ocak ayında %26'sını Şubat ayında %33,85 Martayında %64'ünü, Kasım ayında %72'sini Aralık ayında %35'inin karşıladığıhesaplanmıştır. Ayrıca bu çalışmada ısıtma ihtiyacı olan 7 ay için şarj süresiortalama 2.3, deşarj süresinin ise 7.6 saat olduğu hesaplanmıştır .Anahtar Kelimeler: Enerji depolama, Güneş enerjisinin depolanması, Enerjianalizi, Ekserji analizi,

Abstract:
It is aimed to heat 80th Year Atatürk Sport Center by means of solar energy inaccordance with research of heating the building with the solar energy. Sport centerhas a volume of 13500 m3 and dimension of 50x30x12m . To compensate the heatloss of the Center, an active heating system which constitutes of total 320 m2 planarair solar collector with two 160m2 parts, was built. 0,2 mm black chrome coatedcopper was used as an absorber surface. 1mm policarbon plates were used as covermaterial. Besides, there were 2 ea heat store with 4,5x2x1,96 m dimension, whichinclude 2560 ea 1.5 lt water bottles, to store solar energy. In each system, air iscirculated by a 22500 m3/h debiated fan and heated by circulating in collector andthen passed through heat store and blowed to the Center. By this way, heat storageand heating process is performed simultaneously. It was calculated that theassembled system, according to the first law of thermodynamic, met the 86,4 % ofheat need of the Center in January, 92,6 % in February, 100 % in March, 100 % inNovember, 94,2 % in December, and in the exergy analyses performed according tothe second law of thermodynamic, it was calculated that system met 26 % of heatneed of the Center in January, 33,85 % in February, 64 % in March, 72 % inNovember and 35 % December. Also in this study, charge periyod for seven monthswhich is in need of heating was calculated as approximately 2.3 hours, dechargeperiyod as 7.6 hours.Keywords: Storage of energy, storage of the solar energy, Analyses of the energy,Analyses of the exergy.