Güneş bacası yardımıyla laboratuar şartlarında elektrik üretimi: Model çalışma

Bu çalışmada güneş enerjisinden elektrik elde etme yöntemlerinden biri olan güneş bacası sistemleri incelenmiştir. Güneş bacası yönteminde, güneşten gelen ışınlar, siyaha boyalı zemin ile bacanın çevresindeki havayı zeminden başlamak üzere ısıtır. Zemin ve çevresinde ısınan hava, özel borularla toplanarak bacaya yönlendirilir. Bu sıcak havanın dikey doğrultuda sıcaklık farkı nedeniyle oluşturduğu akım baca içerisinde sanki bir rüzgar tüneli işlevi görür. Bu hava akımı, içerisinde düşey eksen üzerinde ve hava akımına dik olarak yerleştirilmiş uygun boyutlarda ve sayıdaki pervaneleri döndürür. Bu pervanelerin her birinin döndürdüğü eksen üzerindeki dinamo sistemi yardımıyla oluşacak elektrik akımından yaralanmak mümkündür. Bu deneysel çalışmada, desteklenen proje kapsamında ve laboratuar şartlarında, güneş bacasından elektrik enerjisi üretim yöntemi ile ilgili kapsamlı bir çalışma gerçekleştirilmiştir: Çalışmada, zeminin yapay güneş oluşturulup ısıtılması ve aynı anda baca çıkış ucunun soğutulmasıyla, bacanın iki ucu arasında azami sıcaklık farkı yaratılarak bacanın içerisinde kontrollü rüzgar oluşturulmuştur. Baca çıkışına doğru konik uçlar kullanılarak havanın pervaneye çarpmadan önceki hızı arttırılmıştır. Sera altı bölgesine serilen siyah hortumlar sayesinde ilave ısıtma ile bacanın daha uzun süreli çalışması sağlanmıştır. Farklı boyutlardaki bacaları kullanarak ve sera alanını arttırarak baca içerisinde oluşan hava akımının hızındaki değişiklikler incelenmiştir. Bacanın farklı yerlerine yerleştirilen generatörlere bağlı pervaneler sayesinde dijital multimetre de ölçülen değerler kayıt altına alınıp sistemin performansını etkileyen parametreler tespit edilmiştir. Deneyimiz literatürdeki uygulamalardan farklı olduğundan ve sistemimizin verimini teorik hesaplamalara dayalı olarak yaptığımızdan verim düşük bulunmuştur. Çalışmamız doğal koşullarda yapılacak prototip için bir ön çalışma niteliğindedir. Diyarbakır' da doğal koşullarda da güneş bacası yöntemiyle sürekli elektrik üretebilecek daha büyük sistemlerin kurulmasının uygunluğu önerilmiştir.