Güneş enerjili, ısı kontrollü ve faz değiştiren elemanlı biyogaz tesisinin tasarımı

Günümüzde, yenilenebilir enerji kaynaklarının uygulanabilirliğinin geliştirilmesi üzerine çok yönlü çalışmalar yapılmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının başında güneş enerjisi gelmektedir. Güneş enerjisinin biyogaz üretiminde kullanılabilirliği son zamanlarda büyük önem kazanmıştır. Bizim çalışmamızda güneş enerjisiyle çalışan bir biyogaz reaktörü geliştirilmiştir. Reaktör, iç içe geçmiş üç kapalı silindir gibi düşünülmüştür ve dış yüzeyi cam yünü ile yalıtılmıştır. Bu silindirlerden en içteki, gaz elde etmek için hayvan küspesinin konulduğu şartlandırma odasıdır. Orta bölümdeki silindir; fermantasyon sıcaklığı için sıcak suyun geçtiği alandır. Sıcak su; 4 m" yüzey alanına sahip, zorlanmış konveksiyonla çalışan, kapalı devre güneş kollektöründen sağlanmaktadır. En dıştaki silindir ise; güneş ışınlarının olmadığı saatlerde, şartlandırma odasına ısı aktaracak, ısının depolandığı bölümdür. Isı depolamak için faz değiştiren materyal (FDM) kullanılmıştır. Faz değiştiren materyal olarak kalsiyum klorür hegzahidrat, yüksek özgül ısısı nedeniyle tercih edilmiştir. Ayrıca sistem, şartlandırma odasında 32 °C (fermantasyon) sıcaklık sağlamak için sıcak suyun hacimsel debisini ayarlayan bir kontrol ünitesiyle desteklenmiştir. Deneyler sonucunda, uygun fermantasyon sıcaklığıyla ve faz değiştiren elemanın desteğiyle biyogaz üretim süresinin önemli ölçüde kısaldığı görülmüştür.Anahtar kelimeler: Biyogaz, Faz değiştiren eleman, Güneş enerjisi