Adıyaman iklim şartlarında havalı güneş kollektörleri ile mahal ısıtılmasının araştırılması
Investigation of space heating with solar air collectors in Adiyaman climatic conditions
Yazar: İBRAHİM SANCAR
Danışman: PROF. DR. HÜSAMETTİN BULUT
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Hacim ısıtma = Space heating ; Havalı toplayıcılar = Air collectors ; Isı değiştiriciler = Heat exchangers ; Isı geri kazanımı = Heat recovery ; Reküperatör = Recuperator

Özet:
Mahal ısıtılmasında kullanılan enerji miktarının düşürülmesi için farklı yöntemler ve kaynaklar kullanılabilir. Bu çalışmada bir ortamın ısıtılmasında güneş enerjisi, toprak enerjisi ve atık ısıdan yararlanılmıştır. Bunun için çalışılan sistemde havalı güneş kollektörleri, bir toprak-hava ısı değiştiricisi ve bir reküperatör kullanılmıştır. 
Bir toprak-hava ısı değiştirici yardımıyla toprak altı ısısından faydalanılarak dış havanın ön ısıtılması sağlanmıştır. Daha sonra bir reküperatör yardımı ile içerden dışarıya atılan egzos havasının faydalı ısısı içeri verilecek havanın tekrar ön ısıtılmasında kullanılmıştır. Seri–paralel şekilde montajı yapılmış güneş kollektörlerinden geçirilerek hedeflenen sıcaklığa getirilen hava, bir fan yardımı ile ısıtılacak ortama verilmiştir. Sistem elemanları üzerindeki havanın giriş ve çıkış sıcaklıkları, ortam sıcaklığı, egzos havasının sıcaklığı, havanın debisi, kollektörlere gelen güneş ışınımı, iç ve dış ortamın bağıl nemi, iç ortamın karbondioksit miktarı gibi parametreler ölçülerek sistemin ısıl ve konfor analizi yapılmıştır.
Yapılan bu çalışmada güneş ışınımının, dış hava sıcaklığı, hava hızı ve hava debisinin ısıtma sisteminin performansını etkileyen en önemli parametreler olduğu belirlenmiştir. Yapılan ölçümler değerlendirildiğinde kolektör veriminin, güneş ışınımı ve hava debisi ile doğru orantılı olduğu görülmüştür. Güneş ışınımının ve hava debisinin yüksek olduğu günlerde kollektör ısıl verimliliği yüksek hesaplanmıştır. Çalışma sonucunda güneş enerjisinden yararlanılarak bir ortamın ısıtılmasında toprak-hava ısı değiştirici destekli, ısı geri kazanımlı, havalı güneş kolektörlerinin Adıyaman iklim şartlarında alternatif ısıtma sistemi olabileceği ve iç ortam ısıl konfor şartlarını sağlayabileceği görülmüştür.

Abstract:
Different methods and resources for reducing the amount of energy consumption can be used in space heating. In this study, solar energy, soil and waste heat energy is utilized in a space heating. For this purpose, solar air collectors, an earth-air heat exchanger and a recuperator are used in the proposed heating system.
Outdoor air is preheated via an earth-air exchanger by utilizing underground energy. Then, the useful heat of air discharged from the inside to outside is used to preheat the air again with the aid of a recuperator.  The air passed through series-parallel mounted solar collectors and reached to desired temperature is provided to the space with the aid of a fan. The parameters such as the inlet and outlet air temperatures of the elements in the system, ambient temperature, exhaust air temperature, air velocity, solar radiation incident on collectors, indoor and outdoor relative humidity and indoor carbon dioxide were measured and thermal and comfort analysis of the system was conducted.
In this study, solar radiation, outside air temperature, air velocity and air flow rate were determined to be the most important parameters affects the performance of the heating system. Considering the measurements, collector efficiency has been shown to be directly proportional to air flow rate and solar radiation. High collector efficiencies are obtained in the days have high solar radiation and air flow rate. As a results of this study, the heating system utilizing solar energy with aid of earth-air heat exchanger, heat recover and solar air collectors has been proved to be an alternative system for space heating in Adıyaman climatic conditions and it is seen that indoor thermal comfort could be achieved by the proposed system.