Isı değiştiricisi kullanılmayan ve güneş enerjisi ile çalışan bir su ısıtma sisteminin ekserji analizi

Bu araştırmanın amacı, ısı değiştiricisi kullanılmayan ve içinde inşa edilmiş güneş enerjili su pompası bulunan su ısıtma sisteminin (GESIS) Ekserji Analizini yapmaktır. Çalışmada baz alınan tasarım sistemi, tepe seviyesinde tank yerleştirilmiş 1,58 m2 düzlemsel solar kollektörlerini, aşağı seviyede ısı değiştiricisi ısı içermeyen daha büyükçe su depolama tankını ve su sirkülasyonu kontrolü için tek yönlü vanayı ihtiva etmektedir. 1 ve 2 m `lik deşarj yükleri test edilmiştir. Pompa, 70-90 ºC kollektör sıcaklığını ve 10-18 kPa buhar gösterge basıncında çalışabilmektedir. Solar yoğunluğa ve deşarj yüküne bağlı olarak, GESIS içindeki su sirkülasyonunu değişebilmektedir. Bundan başka, depolama tankında en yüksek su sıcaklığı 59 ºC'dır. Yeni GESIS, 1 m veya daha az deşarj yükü ile evsel kullanım için uygundur. Bina çatısına daha az yük bindirmekte olup sirkülasyon pompasında elektrik enerjisi tasarrufu sağlamaktadır. Hem solar kolektörde, hem depolama tankında; z=1m yükseklik için bulunan solar ışıma ve ekserji değerleri, z=2m için bulunan değerlerden daha büyüktür. Üst tank yüksekliği azaldıkça, sistemdeki su sirkülasyonu daha kolay sağlanmakta, debi değerleri artmaktadır. Buna bağlı olarak sistem verimi de artmaktadır. Yüksekliği değişen üst tankta, potansiyel enerjiden kaynaklanan ekserji kaybı değerleri, toplam ekserji kaybını bulmada en belirleyici etkendir. Ekserji kaybı hesapları yapmak, bir sistemdeki kayıpların kaynaklarını tespit etmek için oldukça faydalı bir yöntemdir.Anahtar Kelimeler: Güneş Enerjisi, Ekserji Analizi.