Parabolik oluk tipi güneş kollektörü için tasarım parametreleri, termodinamik ve ekonomik analizlerinin incelenmesi

Ülkelerde sosyal yaşantı ve ekonomik kalkınmayı sürdürebilmek için enerji talebi giderek artmaktadır. Günümüzde bu talebi karşılayabilmek adına rezervleri sınırlı olan fosil enerji kaynakları kullanılmakta ve bunun sonucunda ise dünyada küresel ısınma gibi geri alınamaz yıkıma sebep olunarak çevre kirliliği arttırılmaktadır. Bu durumu önlemek ve sınırsız kaynaklardan yararlanmak için yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelinmiştir. İçlerinde bulunan güneş enerjisi hem kolay bulunabilmesi hem diğer enerji kaynaklarına göre ucuz olması hem de elektrik üretimi için yüksek sıcaklıklara çıkabilmesi gibi yaygın kullanım potansiyeline sahiptir. Yüksek sıcaklıklarda çalışabilmesi yoğunlaştırıcı güneş enerjisi sistemleri ile mümkündür. En yaygın kullanıma ise parabolik oluk tipi güneş kollektörleri sahiptir. Güneş ışınları, parabol şeklindeki yansıtıcı yüzeyden kollektörün odağında bulunan alıcı boru üzerine düşerek, boru içindeki akışkanı ısıtmakta ve bu sayede güneş radyasyonu faydalı ısıya dönüşmektedir. Bu çalışmada, parabolik oluk tipi güneş kollektörlerinin üzerine teorik bir araştırma yapılmıştır. Tasarlanan parabolik oluk tipi güneş kollektöründe, farklı akışkan sıvıları kullanılarak karşılaştırmalı bir performans analizi ve farklı tasarım parametrelerinin, kollektörün verimi üzerine etkileri ile birlikte, gün içerisinde kollektöre gelen güneş ışınımı ve açısal yer değiştirmenin de verimlilik üzerindeki etkileri incelenmiştir. Sonuçlar kollektör uzunluğunun, alıcı boru çapının, kullanılan akışkan ve malzeme türlerinin sistem verimliliği üzerinde etkisi olduğunu göstermiştir. Hava akışkanında faydalı ekserji üretimi ve sistem verimliliğinde en yüksek değer görülürken, Helyum akışkanında çıkış sıcaklığında en yüksek değer görülmektedir. Ekserji üretimi, çıkış sıcaklığı ve sistem verimliliğinin en yüksek değeri alıcı boru için galvanizli çelik üzerine siyah krom kaplaması kullanılması ve yansıtıcı yüzey için ayna kullanılması ile elde edilmiştir.