Parabolik yansıtıcılı kompakt güneş kollektörü tasarımı ve hibrit çalışma durumunda ısıl performansının fuzzy logic yöntemi ile iyileştirilmesi
Design of compact solar collector with parabolic reflector and improvement of thermal performance in hybrid operation by fuzzy logic method
Yazar: METİN ER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ YUSUF TEKİN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Bulanık mantık = Fuzzy logic ; Güneş enerjisi sistemleri = Solar energy systems ; Isıtma sistemleri = Heating systems ; Melez = Hybrid

Özet:
Günümüzde, fosil yakıtların çevresel etkileri ve yüksek maliyetleri nedeniyle güneş enerjisi kullanımı yaygınlaşmaktadır. Gelişen teknoloji ile yüksek sıcaklık ve verimde çalışabilen yoğunlaştırılmış güneş enerjisi sistemleri geliştirilmiştir. Yoğunlaştırılmış güneş enerjisi sistemleri içerisinde en yaygın olarak kullanılan parabolik yansıtıcılı güneş kollektörleridir. Özellikle ısıtma alanında hibrit çalışma örnekleri bulunmaktadır. Hibrit ısıtma sistemlerinin yatırım maliyetleri ve sağlanan tasarruf arasındaki fark yaygın olarak kullanımı olumsuz etkilemektedir. Kontrol sistemlerinde iyileştirmelerin yapılması tasarruf miktarının artması ve sistem kullanımının yaygınlaşması açısından büyük önem taşımaktadır.  
Tez kapsamında, mevcut ısıtma sistemi koordinasyonlu şekilde çalışabilen parabolik yansıtıcılı vakum tüplü güneş kollektörleri ile hibrit ısıtma sistemi tasarımı yapılmıştır. Kompakt olarak geliştirilen sistem 4 adet parabolik yansıtıcı bulunan modüllerden oluşmaktadır. Hibrit ısıtma sisteminin verimli şekilde çalışması amacıyla, güneş takip sistemi içeren bir kontrol sistemi geliştirilmiştir. Tasarlanan kontrol sistemi, fuzzy logic yöntemi ile geliştirilerek iyileştirmeler yapılmıştır. Araştırmanın teorik hesaplamaları Kayseri bölgesinde bulunan 100 m^2 konut için yapılmıştır.
Tez çalışması sonucunda fuzzy logic yöntemi ile bir kontrol sistemi tasarımı tamamlanmıştır. Sistemin kademeli olarak açılması ve kapanması sağlanmıştır. Mevcut sistem ve fuzzy logic yöntemi ile geliştirilen sistem teorik hesaplamalar yardımıyla kıyaslanmıştır. Yeni geliştirilen kontrol sisteminin sağlamış olduğu tasarruf ve parasal değeri ortaya konulmuştur.

Anahtar Kelimeler: Fuzzy logic, Yoğunlaştırılmış Güneş Enerjisi Sistemleri, Hibrit Isıtma Sistemi

Abstract:
Today, the use of solar energy is becoming widespread due to the environmental effects and high costs of fossil fuels. Concentrated solar energy systems that can operate at high temperature and efficiency have been developed with the developing technology. Parabolic reflector solar collectors are the most widely used in concentrated solar energy systems. There are examples of hybrid working especially in the heating field. The difference between the investment costs of hybrid heating systems and the savings provided negatively affects the widespread use. Making improvements in control systems is of great importance in terms of increasing the amount of savings and widespread use of the system.
Within the scope of the thesis, a hybrid heating system was designed with parabolic reflector vacuum tube solar collectors that can operate in coordination with the existing heating system. The compactly developed system consists of modules with 4 parabolic reflectors. In order for the hybrid heating system to operate efficiently, a control system including a solar tracking system has been developed. The designed control system was developed with the fuzzy logic method and improvements were made. The theoretical calculations of the research were made for a 100 m2 residence located in the Kayseri region.
As a result of the thesis, a control system design with fuzzy logic was completed. The system has been opened and closed gradually. The existing system and the system developed with the fuzzy logic method are compared with the help of theoretical calculations. The savings and monetary value of the newly developed control system has been revealed. 

Keywords: Fuzzy logic, Condensed Solar Energy Systems, Hybrid Heating System