Güneş ışınımı, doğal dolaşımlı toplaç ayna düzeninde akış ve ısı analizi

Abstract

Birinci bölümde yeryüzüne ulaşan güneş ısınımını veren matematik modeller incelenmiş, basit ve istatistiğe dayalı formüller yerine, güneş ve eğik yüzey açıları, toplam hava basıncı, su buhar basıncı, güneşlenme kesri, çiğ noktası sıcaklığı, bulutların cinsi ve toplam miktarını içeren, açık ve bulutlu gökyüzünde bir yere ulaşılan direkt yayılı yansıyan ve toplam ısınım şiddetini hesaplayan formülasyon araştırılmıştır. Güneş ışınımının yeryüzüne ulaşıncaya kadar atmosferde mevcut ozon CO , 0 , su buharı, toz ve aerosol tabakalarından geçerken bir kısmı yutulur. Ayrıca bir kısmı da hava ve aerosol tabakalarında saçılmaya uğrar. Bunların hesaba katılması ile açık hava ısınımı ve güneşlenme kesri ile bulutluluk kullanılarak da gerçek halde güneş ısınımı bulunur. İkinci bölümde, termosifon akışlı düzlem güneş toplaçlarında, termosifon kuvveti ile bu kuvvete karşı sürtünme ve lokal kayıplar, sonrada ısı dengesi üzerinde durulmuş, bu konuda zamanımıza kadar yapılan araştırmalar ve formülasyon verilmiştir. Termosifon akış debisi, toplaç giriş, çıkış ve depo sıcaklıkları, toplaç anlık veriminin nasıl bulunabileceği gösterilmiştir. Formülasyonda, toplaç kayıp katsayısı, efektif yutma-geçirme çarpımı, ısı çıkarma faktörü, yutucu levha kanat verimi gibi kavramlar kullanılmıştır. Üçüncü Bölüm'de, düzlem topaçlardan elde edilebilecek faydalı enerjinin, çeşitli geometri ile ilave edilecek düzlem aynalar ile arttırılması araştırılmıştır. gün boyunca aynanın toplaç üzerinde aydınlattığı alanın hesabı formüle edilmiş, formüllerden faydalanılarak, levhanın yuttuğu fazla enerji ve kazanılan enerji denklemleri verilmiştir. Dördüncü Bölüm'de, Eskişehir ilinde güneş ısınımının bulunması için altı ayrı model, iki bilgisayar programı yazılarak denenmiş ve modeller karılmıştır. İkinci program içinde yer alan model tatminkar sonuçlar vermiştir. Bu program içinde aynı zamanda aynalı ve aynasız toplaçların faydalı ısı hesabı da yeralmaktadır. Programda veri olarak deneylerden alınmış, her iki toplaçın giriş, çıkış, depo ortalama sıcaklıkları ve çevre sıcakılığı, toplaç ve ayna eğim açıları kullanılmıştır.