Güneş enerjisi ile çalışan, stirling motorlu elektrik enerjisi üretim sistemi

GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ÇALIŞAN, STIRLING MOTORLU ELEKTRİK ENERJİSİ ÜRETİM SİSTEMİ (Yüksek Lisans Tezi) Tolga PIRASACI GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Aralık 2001 ÖZET Güneş enerjisi temiz ve yenilenebilir bir kaynaktır. Güneş enerjisinin, elektrik enerjisi üretiminde kullanılabilmesi için çeşitli sistemler geliştirilmiştir. Bu sistemlerden bir tanesi Stirling motorlu elektrik enerjisi üretim sistemidir. Bu sistemlerde güneş radyasyonunu toplayarak alıcı üzerinde odaklamak için çanak şeklindeki parabolik yansıtıcılardan yararlanılır. Güneş takip sistemi, yansıtıcıyı iki eksenli olarak döndürerek güneşi takip eder. Alıcı, üzerine gelen güneş radyasyonunu emerek iş akışkanım ısıtır. İş akışkanının sahip olduğu iç enerjiyi mekanik eneriye dönüştürmek için Stirling motorları kullanılır. Elde edilen mekanik enerji bir alternatör kullanılarak elektrik enerjisine dönüştürülür. Stirling motorlu sistemler güneş enerjisi sistemleri içerisinde en yüksek verime (~% 29) sahip olan sistemlerdir. Bu sistemler, en yüksek verime sahip olmalarının yanısıra basit konstriksiyon, montaj ve tek başlarına çalışabilme özellikleri nedeniyle çok geniş alanda kullanılabilmektedir. Ancak bu sistemlerin boyutları kullanım alanlarım sınırlamaktadır. Bu çalışmanın amacı Türkiye koşullarına uygun olan ve yapılarda kullanılabilecek güneş enerjisi ile çalışan, Stirling motorlu elektrik enerjisi üretim sistemi tasarım ve optimizasyonudur.11 Bu çalışma sonucunda Türkiye şartlarında kullanılabilecek güneş enerjisi ile çalışan Stirling motorlu bir elektrik enerjisi üretim sistemi için tasarım zamanı çalışma şartlan belirlenerek boyutlandırılması yapılmış ve performans değerleri elde edilmiştir. Tasarlanan bu sistemde ısıl-mekanik enerji dönüşüm aracı olarak üç pistonlu Stirling motoru kullanılmıştır. Bu motora enerji sağlamak amacıyla tasarlanan güneş kollektörü ise bina çatılarına yerleştirilebilecek bir yapıya sahiptir. Bilim Kodu: 625.04.01 Anahtar Kelimeler yenilenebilir enerji, güneş enerjisi, güneş kollektörü, Stirling motoru, çanak/stirling sistemleri Sayfa Adedi 145 Tez Yöneticisi Prof. Dr. Mecit SİVRİOĞLU