Tesisat Dergisi 182. Sayı (Şubat 2011)

92 Tesisat Dergisi Say ı 182 - Ş ubat 2011 MAKALE Altuntop ve di ğ . [17] bu yöntemin ı s ı l depola- ma yönünden avantajlar ı olmas ı na ra ğ men, ileri teknoloji ile birlikte maliyetinin yüksek olmas ı nedeniyle ticari olarak kullan ı m ı s ı n ı r- l ı d ı r. Depo içerisinde ı s ı transferini iyile ş tirmek için aktif veya pasif yöntemlerin denenmesi ile ilgili çal ı ş malar ı n say ı s ı oldukça s ı n ı rl ı d ı r. Koca [18] FDM’li düzlemsel güne ş kolektörleri ile il- gili yap ı lan bir çal ı ş mada, güne ş kolektörünün alt taraf ı na yerle ş tirilen depo içerisine FDM yerle ş tirilmi ş ve Ekim ay ı içerisinde 3 farkl ı günde sonuçlar al ı nm ı ş t ı r. Elde edilen sonuç- lara göre, FDM’nin özellikle güne ş in olmad ı ğ ı zamanlarda yüksek verime sahip oldu ğ u tespit edilmi ş tir. Koca ve di ğ . [19] ayr ı ca, mevcut sistemin termodinami ğ in I. ve II. kanunlar ı na göre analizleri yap ı larak, enerji ve ekserji ve- rimleri proje önericileri taraf ı ndan gerçekle ş - tirilmi ş tir. 1.4 FDM’nin Uygulama Alanlar ı na Yönelik Çal ı ş malar FDM’ler ı s ı n ı n depolanma amac ı güdülen alanlarda özellikle devams ı zl ı ğ ı nedeniyle güne ş enerjisi sistemlerinde kullan ı lmakta- d ı r. Nallusamy ve di ğ . [20], Emaes ve di ğ . [21], Saman ve di ğ . [22] FDM’lerin özellik- le güne ş enerjisinden s ı cak su elde etmek amac ı yla, güne ş kolektörleriyle kullan ı m ı oldukça yayg ı nd ı r. Zalba ve di ğ . [23], Öz- türk [24], Enibe [25], Sharma [26] bunun d ı ş ı nda seralarda, güne ş enerjili pi ş iriciler- de, güne ş enerjili haval ı kolektörlerde, ya- p ı lar ı n so ğ utulmas ı nda ve yap ı lar ı n güne ş enerjisiyle ı s ı t ı lmas ı gibi çe ş itli sistemlerde FDM’ler kullan ı lmaktad ı r. 1.2 Uygun FDM’nin Tespitini İ çeren Çal ı ş malar Uygun FDM’nin seçimi bu tür ara ş t ı rmalarda hayati önem ta ş ı maktad ı r. Farid ve Husian [1] gizli ı s ı depolama sistemleriyle ilgili olarak yap ı lan ilk çal ı ş malarda FDM olarak bal mumu ve parafinler kullan ı lm ı ş t ı r. Ryu ve di ğ . [2] Varol ve Koca [3] daha sonra özellikle tuz hidratlar ile ilgili birçok uygulamalar yap ı lm ı ş t ı r. Farid ve Khalaf [4] iki farkl ı tuz hidrat farkl ı kaplara konularak bu kaplar ı n etraf ı ndan ı s ı transferi ak ı ş kan ı geçirilmek suretiyle, ı s ı transferinde iyile ş menin sa ğ land ı ğ ı çal ı ş malara da rastlan- maktad ı r. Sari ve Kaygusuz [5], Rozana ve di ğ . [6] son y ı llarda ya ğ asitlerinin performanslar ı FDM olarak iyi sonuç vermi ş tir. Kele ş ve di ğ . [7], El-Bassuoni ve di ğ . [8], Sari [9], Kaku- ichi ve di ğ . [10] saf olarak kullan ı lan organik veya inorganik FDM’lerin birço ğ unun depola- ma kapasiteleri dü ş ük veya erime s ı cakl ı klar ı depolamaya uygun olmad ı ğ ı ndan birden fazla maddenin kar ı ş ı m ı ndan olu ş an yeni FDM’lerin kullan ı ld ı ğ ı çal ı ş malar günümüzde oldukça popülerdir. Bu çal ı ş malarda erime s ı cakl ı ğ ı ve depolama kapasiteleri daha iyi olan yeni FDM’ler elde edilemeye çal ı ş ı lm ı ş t ı r. Bu çal ı ş - malarda iki veya üç farkl ı kimyasal maddenin farkl ı oranlardaki kar ı ş ı mlar ı denenerek daha uygun yeni bir FDM elde edilmi ş tir. Ancak FDM olarak kullan ı lan çok say ı daki maddelerin ka- r ı ş ı mlar ı n ı n detayl ı sonuçlar ı incelenmemi ş tir. Bu yönüyle önerilen çal ı ş ma literatürdeki bu bo ş lu ğ u dolduracakt ı r. 1.3 FDM’nin Sisteme Yerle ş tirilmesi İ le iligili Ara ş t ı rmalar FDM’nin konumu ara ş t ı rmalarda genellikle kolektör ve depo k ı s ı mlar ı nda yo ğ unla ş m ı ş t ı r. Rabin ve di ğ . [11] bu alandaki ilk çal ı ş malarda FDM güne ş kolektörünün hemen alt ı na konula- rak ı s ı tma ve depolama ayn ı ünitede yap ı lm ı ş - t ı r. Cabeza ve di ğ . [12] sonraki çal ı ş malarda FDM‘nin s ı cak su deposu ile yerle ş tirilmesinin daha verimli oldu ğ u tespit edilmi ş tir. Hasan [13] depo ünitesinde FDM’lerin kullan ı lmas ı ile ilgili yap ı lan çal ı ş malarda, silindirik deponun dikey yerle ş tirilmesinin FDM’nin performans ı - n ı daha iyi etkiledi ğ i görülmü ş tür. Hawlader ve di ğ . [14], Özonur ve di ğ . [15] bir di ğ er çal ı ş ma konusu da mikro kapsül yöntemiyle yo ğ unla ş - t ı r ı lm ı ş FDM’lerin yüksek bas ı nçla özel kaplara konularak kullan ı lmas ı d ı r. Velraj ve di ğ . [16], 1.5 Güne ş Enerjisi Sisteminin Depo Ünite- sindeki Is ı Transferi İ yile ş tirmeye Yönelik Çal ı ş malar Güne ş enerjisinin depolanmas ı amac ı ile s ı radan yöntemler terk edilerek ı s ı n ı n olabildi ğ ince su ve FDM’ye aktar ı lmas ı için çe ş itli yöntemler denen- mi ş tir. Altuntop ve di ğ . [27], Altuntop ve di ğ . [28] bu konuda literatürde bulunabilen çal ı ş malar ta- mamen teorik çal ı ş malarla s ı n ı rl ı olup, boylerli tip olmayan konvansiyonel güne ş enerjisi sistemle- rinde, cidara farkl ı geometriler yerle ş tirmek sure- tiyle say ı sal çözümler yap ı lm ı ş t ı r. Bu çal ı ş malar- da, depoda faz de ğ i ş tiren madde kullan ı lmam ı ş ve depo içerisinde yüksek h ı zda karma ta ş ı n ı m (mixed ya da combined) analizi yap ı larak so- nuçlar elde edilmi ş tir. Önerilen sistemin mevcut literatüre göre en büyük yenili ğ i ve avantaj ı içerisi FDM dolu kanatç ı klar yerle ş tirerek FDM-ak ı ş kan temas yüzeyini art ı rmakt ı r. 2. Deneysel Çal ı ş ma Bu çal ı ş mada, haz ı rlanan deney seti Ş ekil 1, 2 ve 3 ’de görülmektedir. Deney seti bak ı r selek- tif yüzeyli iki adet kollektör, s ı cak ve so ğ uk su depolar ı , ı ş ı n ı m probu ve dataloggerdan olu ş - maktad ı r. Dü ş ey depo cepli ve kanatç ı kl ı olup, cep Faz De ğ i ş tiren Madde ile (50 kg) doludur Faz de ğ i ş tiren madde olarak Aluminium Ammo- nium Sulfate + di-Sodium hydrogen phospha- te dodecahydrate maddeleri seçilmi ş tir. Hibrit FDM’nin kar ı ş t ı r ı lmas ı %40 (di-Sodium hydrogen phosphate dodecahydrate) ve %60 (Aluminium Ammonium Sulfate dodecahydrate) oranlarda 10 gr hassasiyetli tart ı ile özel kar ı ş t ı r ı c ı da 25 dk bo- yunca kar ı ş t ı r ı lm ı ş t ı r. Kar ı ş ı m esnas ı nda FDM Ş ekil 1. Deney setinin görünümü.