Parabolik çanak toplayıcılar ile sıcak su elde edilmesi
Obtaining hot water with parabolic dish collector
Yazar: MUHAMMED HATİPOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. ATİLLA GENCER DEVECİOĞLU
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışma, Diyarbakır'ın iklim koşullarında, güneşi iki eksende takip eden parabolik çanak ayna ile sıcak su hazırlanması hedeflenmiştir. Bu kapsamda 70 cm çapında parabolik aynaya sahip, iki eksende güneşin hareketini takip etmek için biri redüktörlü kayış kasnak mekanizmalı diğeri lineer aktüatörlü motor mekanizması kullanılmıştır. Yutucu olarak, sistemin odak noktasına spiral şeklinde bakır borudan yapılmış bir ısı değiştirici tasarlanmıştır. Çalışma sıvısı olarak su kullanılmıştır. Sisteme şebekeden giren su, yutucuda ısınarak atmosfere terk edilmektedir.
	Işınım değerinin çıkış sıcaklığı üstündeki etkisini görmek için deneyler üç farklı günde, saat 10.00 ile 16:30 arasında tekrarlanmıştır. Ayrıca debinin verim üzerindeki etkisini tespit etmek için 0.00187, 0.00217 ve 0.00345 kg/s olarak üç farklı kütlesel debide deneyler tekrarlanmıştır.
	Sistem ile 0.5 L suyun sıcaklığı 145 saniyede 10 derece yükseltilmiştir. Su sıcaklığındaki artış debilere göre 8.5 ila 17.6°C arasında değişmektedir. Sistemin ısıl verimleri %32-%39 arasında tespit edilmiştir. 0.00187 kg/s debide, giriş ve çıkış sıcaklıkları arasındaki farkın büyük olmasından dolayı en yüksek yararlı ısıya ulaşılmıştır.
	CFD programı ile sistemin modeli oluşturulmuş, sistemdeki çıkış sıcaklıkları, akışkan hızları ve sıcaklık dağılımları modellenmiştir.  Program kullanılarak yapılan simülasyonda, su çıkış sıcaklıklarının deneysel sonuçlardan %6 farklı olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study the aim is to obtain hot water by use of a parabolic mirror which is capable of tracking sun in two axes. In order to achieve the purpose, two mechanisms containing parabolic mirrors of 70 cm was used. A belt-pulley mechanism and a linear actuator mechanism was used. A heat exchanger made from copper with the shape of a spiral was designed at the focal point of the system as an absorber. As the working fluid water was used. Water coming from the water network is heated in the absorber and leave to the atmosphere.
	In order to understand the effect of the irradiation value on the outlet temperature, experiments were repeated at three different days between 10:00 and 16:30 hours. Besides, to determine the effect of the flow rate on efficiency, three experiments with three different mass flow values were conducted which are 0.00187, 0.00217 and 0.00345 kg/s.
	With the use of this system 0.5 L water's temperature was increased by 10°C in 145 seconds. An increase of 8.5 to 17.6 °C was observed, which varies with the flow rate. Thermal efficiency of %32-%39 was observed for the system. At the flow rate of 0.00187 kg/s, because the system's inlet and outlet temperatures differ greatly, the maximum useful temperature was achieved.
	The model of the system was made by the CFD program the output temperatures, fluid velocities and temperature distributions in the system were simulated. A difference of %6 was seen in the outlet temperatures of the system by comparisons of the simulation results and the experiments.