The Usage of Nano and Polymer Additives in Geopolymer Concrete PDF Ücretsiz indirin

Sistemin yıllık enerji dönüģüm verimi %14-%18 arasında iken, maksimum verimi %22 civarında elde edilmiģtir [17]. Nevada Solar1 parabolik oluklu güneģ enerji sistemi, Amerika BirleĢik Devletleri Nevada da El Dorado vadisine kurulmuģtur. Sistem her biri 470 m 2 yansıtıcı yüzey alanına sahip 760 adet parabolik kollektörden oluģmaktadır. 64 MW elektrik üretim kapasitesine sahip bu sistemin yıllık üretim kapabahse gel 130 GWh tir [33]. Andasol projeleri, Solar Milennium ve ACS Cobra tarafından geliģtirilen Avrupa nın ilk büyük ölçekli parabolik oluklu güneģ enerji sistemidir. Her bir Andasol projesinin 50 MW kapasiteli ve yıllık 170 GWh elektrik üretmesi planlanmıģtır.

• Osan ve Dongho sistemlerinin elektrik üretim maliyetleri sırası ile 0,824$/kW ve 0,531$/kW olarak elde edilmiģtir [27].
• Ayrıca, hava boģluğu ve güneģ radyasyonunun farklı güneģ bacalarının performansı üzerine etkisini incelenmiģlerdir [41].

Andasol 1 ve Andasol 2, 1000 m yüksekliğinde Marqueesado de Zenete vadisine kurulmuģtur [31]. Parabolik oluklu enerji dönüģüm sistemlerinin yıllık net enerji dönüģüm veriminin %14 olması ve hibrit sistem olması avantajları arasında yer almaktadır [34]. Ancak bu enerji dönüģüm sistemi 400 C gibi düģük sıcaklıklarda çalıģmakta ve enerji dönüģüm verimi %21 seviyelerinde bulunmaktadır [35]. Parabolik oluklu kollektör [30] Parabolik oluklu kollektörlerin ilk pratik uygulaması 1870 li yıllara dayanmaktadır. John Ericsson 373 W gücünde küçük bir motora hareket vermek için 3,25 m 2 lik bir parabolik kollektör tasarlamıģ ve imal etmiģtir. Buhar direkt olarak güneģ kollektörünün içerisinde üretilmektedir yılında, Ericsson bir güneģ motorunu New York da sergilemiģtir. Bu sistemde 3,35 m uzunluğunda, 4,88 m geniģliğinde bir parabolik oluklu kollektör kullanılmıģtır. Sistemde güneģ ıģınları 15,88 cm çapında bir boruya odaklanmaktadır. Parabolik oluklu kollektörlerin odak noktasına cam kaplı tüpler yerleģtirmiģlerdir. GüneĢ kollektörleri alıcı tüplerin içerisinde 0,1 MPa doymuģ buhar üretmiģtir.

Fotovoltaik piller, yüzeylerine gelen güneģ ıģınlarını doğrudan elektrik enerjisine dönüģtüren yarı iletken maddelerdir. GüneĢ pillerinin yüzey alanları 100 cm 2 civarında, kalınlıkları ise 0,2-0,4 mm arasındadır. Fotovoltaik pillerin yüzeylerine ıģık düģtüğünde elektrik gerilimi oluģtururlar [15]. Parabolik oluklu kollektör, güneģ enerji kuleleri ve parabolik ayna-ısı makinesi sistemlerinin verimleri sırası ile %21, %23 ve %29 dir [17]. Fotovoltaik hücrelerin güneģ enerjisini elektrik enerjisine dönüģüm verimi %5-20 arasında değiģmektedir [18]. Bu sistemler arasında parabolik ayna/ısı-motoru sistemi ön plana çıkmaktadır. Bu çalıģmada, beta tipi bir Stirling motoruna güneģ enerjisi uygulayarak motor performansının belirlenmesi amaçlanmıģtır. Stirling motorunun performansı nodal analiz metodu kullanarak farklı ısı taģınım katsayıları için belirlenmiģtir.

Sistem, her biri 38 m 2 kollektör yüzey alanına sahip 300 heliostat ve 60 m yüksekliğinde beton bir kule üzerine yerleģtirilen kaviti alıcıdan oluģmaktadır. Alıcı çalıģma akıģkanı olarak su kullanmakta ve 520 C deki buhar Rankine çevrimi ile çalıģan bir ısı motoruna hareket vermektedir [12] yılında Almanya da Gasgekuhltes Sonnenturn Kraftwerk olarak bilinen 20 MW lık bir güneģ enerji kule sistemi inģa edilmiģtir. Her biri 40 m 2 kollektör yüzey alanına sahip 3000 heliostat güneģ ıģınlarını 200 m yüksekliğinde bir kulenin üzerine yerleģtirilen iki alıcıya yansıtmaktadır. Sistemde bir buhar türbini ve iki açık çevrim ile çalıģan gaz türbini yer almaktadır [12]. Kribus, manyeto hidrodinamik çevrim, Brayton gaz türbini çevrimi ve Rankin buhar çevriminden oluģan üç kademeli çevrimin performansını birleģik çevrim ile karģılaģtırmıģtır. Üç kademeli çevrimin maksimum dönüģüm veriminin birleģik çevrimin veriminden daha yüksek olduğunu belirlemiģtir [51].

Kollektörün odak çizgisi üzerine paslanmaz çelik malzemeden imal edilen tüp Ģeklinde alıcı yerleģtirilmiģtir. Paslanmaz çelik boru oluģacak ısı kayıplarını azalmak için cam boru içerisine yerleģtirilmiģtir [29]. Kollektörler güneģ ıģınlarını içerisinde çalıģma maddesi bulunan alıcıya odaklamaktadırlar. Alıcı içerisinde dolaģan çalıģma maddesi ısınmakta ve ısı eģanjörüne iletilerek yüksek basınçta kızgın buhar üretilmektedir. Kızgın buhar bir gaz türbini-jeneratör sisteminde kullanılarak elektrik üretilmektedir.

34 14 Ottawa, Winnipeg ve Edmonton daki veriler kullanılarak 5 MW termal performansa sahip üç sistem için çalıģmalar gerçekleģtirilmiģtir [48]. Bernardes ve arkadaģları güneģ bacasının çıkıģ gücünü ve çıkıģ gücü üzerine çeģitli yapım koģullarının ve ortam Ģartlarının etkilerini analiz etmek için bir matematik model geliģtirmiģlerdir. Matematik modelden elde edilen veriler Manzanares deki prototipten alınan verilerle uyum içersindedir. ÇıkıĢ gücü baca yüksekliği, kollektör alanı ve kollektörün geçirgenliğinin artması ile artırılabilmektedir. Parabolik oluklu kollektörler bir sıra boyunca uzanan bir ısı toplama sistemi kullanırken, güneģ enerji kuleleri ısıyı merkezi bir noktaya odaklamaktadır [50]. GüneĢ enerji kule sistemi [30] GüneĢ enerji kule sistemi, bir kule üzerine yerleģtirilen merkezi bir alıcı ve heliostat olarak adlandırılan özel aynalardan oluģmaktadır. Kule heliostatların merkezine yerleģtirilmiģ ve güneģ ıģınları kule üzerindeki merkezi alıcıya odaklanmaktadır. Bu sistem, 72,538 m 2 toplam kollektör alanına sahip 1818 adet güneģi izleyen heliostata sahiptir. Alıcı 90,8 m çelik kule üzerine yerleģtirilmiģ ve ısı transfer akıģkanı olarak su buharı kullanılmıģtır. Enerji 19,8 m çapında ve 13,7 m yüksekliğinde içerisinde ısı transfer yağı bulunan bir tankta depolanmaktadır. Depo edilen sıcak yağdan klasik bir buhar türbini kullanılarak 274 C sıcaklık ve 2,7 MPa basınçta buhar üretilmektedir [12] yılında Ġspanya da CESA-1 isimli güneģ enerji kule sistemi çalıģmaya baģlamıģtır.

Türbinde kalan buhar bir kondenserde yoğunlaģtırılmakta ve buhar üretmek için ısı eģanjörüne geri gönderilmektedir. ÇalıĢma maddesi ısı eģanjörlerinden geçtikten sonra güneģ kollektörlerindeki alıcılara gönderilmekte ve çevrim yeniden baģlamaktadır [30]. Resim 2.1 de parabolik oluklu güneģ enerji sisteminin resmi görülmektedir. Cardona ve Lopez, Ġspanya Malaga daki 2 kw gücündeki fotovoltaik sistemin 1997 yılı boyunca elde edilen verilerinden yararlanarak sistemin performansı ve sistemdeki enerji kayıpları hakkında bilgi vermiģlerdir. Bu verilere göre sistem 2678 kwh yıllık ve 7,4 kwh günlük enerji üretmiģtir.

GüneĢ enerjisini belirli bir bölgeye odaklamak amacı ile fresnel mercek kullanılmıģtır. Bu enerjiyi Stirling motorunun sıcak hacminde bulunan çalıģma maddesine aktarmak amacı ile kaviti tasarlanmıģtır. Kavitide oluģan iletimle ısı transferi 600 W/m 2 ısı akısı için belirlenmiģtir. Kaviti alüminyum, bakır ve paslanmaz çelik olmak üzere üç farklı malzemeden imal edilmiģtir. Kavitilerin motor performansına etkileri çalıģma maddesi olarak helyum kullanılarak farklı Ģarj basınçları için incelenmiģtir. 28 8 Kim ve arkadaģları (2009) Kiemyung Üniversitesi ne kurulan Osan ve Dongho isimli iki fotovoltaik sistemin performans karakteristiklerini incelemiģlerdir. Dongho ve Osan fotovoltaik sistemlerinin yıllık enerji üretimleri sırası ile kwh ve kwh olarak elde edilmiģtir. Dongho fotovoltaik sistemin güç üretim verimi %9 ile %15,3 arasında değiģirken, Osan fotovoltaik sisteminin güç üretim verimi %10,8- %16,4 arasında değiģim göstermiģtir. Osan ve Dongho sistemlerinin elektrik üretim maliyetleri sırası ile 0,824$/kW ve 0,531$/kW olarak elde edilmiģtir [27]. Parabolik oluk Ģeklindeki kollektör bir odak çizgisi üzerine yerleģtirilen bir tüpe güneģ ıģınlarını odaklamaktadır. Parabolik oluklu kollektörün yüzeyi metal folyo ya da ince aynalardan oluģan bir yansıtıcı malzeme ile kaplanmaktadır.