Bir stirling motoruna güneş enerjisi uygulanması

Bu çalışmada, güneş enerjisi uygulamaları için daha önce bir TUBİTAK projesi kapsamında geliştirilmiş olan beta tipi bir Stirling motorunun güneş enerjisi ile testleri yapılmıştır. Deney sistemi Stirling motoru, frensel mercek, platform ve test ekipmanlarından oluşmaktadır. Güneş enerjisi doğrudan doğruya displacer silindirinin sıcak ucunda bulunan bir kavitinin içerisine odaklanmıştır. Bakır, aliminyum ve paslanmaz çelik olmak üzere üç farklı malzemeden yapılmış kavitilerin performans testleri yapılmıştır. Bakır kaviti ile yapılan testlerde, displacer strok boşluğunun üst yüzey sıcaklığı 185 ºC olarak belirlenmiş, maksimum güç, moment ve toplam verim 4,7 bar şarj basıncında sırası ile 22 W, 1,09 Nm ve 2,95% olarak elde edilmiştir. Alüminyum kaviti ile yapılan testlerde, displacer strok boşluğunun üst yüzey sıcaklığı 425 ºC olarak belirlenmiş, maksimum güç, moment ve toplam verim 6 bar şarj basıncında sırası ile 64,37 W, 2,93 Nm ve %8,67 olarak belirlenmiştir. Paslanmaz çelik kaviti ile yapılan testlerde, displacer strok boşluğunun üst yüzey sıcaklığı 205 ºC olarak belirlenmiş, maksimum güç, moment ve toplam verim 5,4 bar şarj basıncında sırası ile 39,95 W, 1,67 Nm ve %5,45 olarak elde edilmiştir. Konik paslanmaz kaviti ile yapılan testlerde, displacer strok boşluğunun üst yüzey sıcaklığı 315 ºC olarak belirlenmiş, maksimum güç, moment ve toplam verim 5 bar şarj basıncında sırası ile 40,74 W, 2,26 Nm ve %5,79 olarak belirlenmiştir. Elde edilen performans değerleri beklentilerden düşük kalmaktadır. Performansın düşük çıkmasına odaklayıcı kayıpları, kavitideki geri yansıma kayıpları ve radyasyon kayıplarının sebep olduğu tahmin edilmektedir.