Vakum tüplü parabolik yansıtıcılı güneş kollektörleri ile döşemeden ısıtmanın deneysel incelenmesi
An experimental investigation of the floor heating with parabolic reflector vacuum tube solar collectors
Yazar: İBRAHİM ŞAFAK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. YUSUF TEKİN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
VAKUM TÜPLÜ PARABOLİK YANSITICILI GÜNEŞ KOLLEKTÖRLERİ İLE DÖŞEMEDEN ISITMANIN DENEYSEL İNCELENMESİ

İbrahim ŞAFAK

Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü
Yüksek Lisans Tezi, Ağustos 2017
Danışman: Yrd. Doç. Dr. Yusuf TEKİN

ÖZET
Birçok ülke enerjiye olan ihtiyaçlarını karşılamak için petrol, kömür, doğal gaz gibi fosil kaynaklardan faydalanırlar. Bu tür yakıtların kullanılması sonucunda meydana gelen emisyonlar çevre kirliliğine ve küresel ısınmaya neden olmaktadır. Ayrıca bu kaynakların sınırlı rezervlerde olması ömürlerinin kısa olmasını sağlamaktadır. Petrol krizlerinin oluşmasından sonra ülkeler enerji kaynakları araştırmasına girmişlerdir. Çevreyi kirletmemesi ve kolay olarak elde edilmesinden dolayı da güneş enerjisine yoğunlaşmışlardır. Teknolojide meydana gelen gelişmeler güneş enerjisinden buhar enerjisi üretilmesi konusunda yenilikler ortaya çıkarmıştır. Enerji üretilmesi için yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyulmaktadır. Bunun içinde kullanılan sistemlerin başında parabolik yansıtıcılı vakum tüplü güneş kolektörleri gelmektedir. Sistem parabolik yansıtıcı merkezine eksenel şekilde yerleştirilen vakum tüplü boruya yansıtılan güneş enerjisinin yoğunlaştırılmasıyla çalışmaktadır. Sistem içerisinde yer alan yansıtıcı kısım, vakum tüplü boru ve güneş takip mekanizması tasarlanmış ve Erciyes Üniversitesi Güneş Evine tasarlanan sistem uygulanmıştır. Tasarımı yapılan bu sistemin seri bağlı ve paralel bağlı şekilde çalışması sağlanmış, elde edilen enerji döşemeden ısıtma sisteminde kullanılarak, Kayseri ili 2016 yılı güneş verilerine göre incelenmiştir. Yapılan incelemelerde parabolik yansıtıcılı güneş kollektörü sisteminin seri bağlı olarak çalıştırılması durumunda maksimum kollektör verimlerinin ortalamasının %68.74, döşemeden ısıtma sisteminin ısı kaybını karşılama ortalama %84.76 olduğu, paralel bağlı şekilde çalıştırılması durumunda ise maksimum kollektör verimlerinin ortalamasının %61.50 döşemeden ısıtma sisteminin ısı kaybını karşılama oranı ise %74.75 olduğu hesaplanmıştır.
Anahtar Kelimeler: Parabolik, Vakum Tüpü, Güneş Enerjisi, Kollektör

Abstract:
AN EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF THE FLOOR HEATING WITH PARABOLIC REFLECTOR VACUUM TUBE SOLAR COLLECTORS

İbrahim ŞAFAK

Erciyes University, Graduate School of Natural and Applied Sciences
M. Sc. Thesis, August 2017
Supervisor: Assist. Prof. Dr. Yusuf TEKİN

ABSTRACT
Many countries utilize fossil resources such as petroleum, coal and natural gas in order to meet their energy requirements. Due to intensive consumption of these kind of fuels, emissions give rise to environmental pollution and global warming. Moreover, as these energy resources have limited reserves, they have relatively short lifespan. As a result of oil crises, many countries have been in search of new energy resources and consequently they have focused on solar energy simply because it is environment-friendly and easily accessible. Recent developments in technology have revealed innovations in producing steam power from solar energy, which is a new trend among researchers in the domain of energy resources. High levels of heat is needed for energy production. Parabolic Reflector Vacuum Tube Solar Collectors are one of the primary components in the area to achieve this goal. In this study, we propose a new system which works with the principle of condensation of solar light reflected on the vacuum tube pipe that is located axially in the parabolic reflector center. The main components of system –the reflector, vacuum tube pipe and the sun tracker mechanism- have been designed and appropriately mounted to Erciyes University Solar Center. The system was designed to work in both serial and parallel connections; the resulting energy was used in the floor heating system and it was analyzed according to solar data obtained from 2016 in Kayseri. The results indicated that when the system was used in the serial connection mode, the average of the maximum collector efficiency was found to be 68.74%, and the level to meet the heat-loss by the floor heating system was 84.76%; when the system was used in the parallel connection mode the average of the maximum collector efficiency was found to be 61.50%, and the level to meet the heat-loss by the floor heating system was 74.75%. 
Key Words: Parabolic, Vaccum Tube, Solar Energy, Collector