Enerji Dönüşüm Zinciri – Enerji Mühendisliği Ödevleri – Enerji Mühendisliği Ödev Hazırlatma – Enerji Mühendisliği Alanında Tez Yazdırma – Enerji Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları
Isı Eşanjörü
Isı eşanjörleri, ortamı fiziksel olarak ayırırken ısıyı bir ortamdan diğerine aktarmaya yarar. Depo dolaylı olarak şarj edilir veya boşaltılırsa kullanılmaları gerekir.
Aktarılan ısı şunlara bağlıdır:
– iki ortam arasındaki sıcaklık farkı,
– ısı eşanjörünün alanı ve
– Isı değiştiricinin her iki tarafındaki ısı transfer ortamı ve akış hızı (ısı transfer katsayısı).
Güneş enerjisi sistemleri için harici ve dahili ısı eşanjörleri kullanılır. Dahili ısı eşanjörlerinin bir avantajı da çok fazla alan gerektirmemesidir. Bir dezavantaj, nispeten düşük ısı çıkışı, gerekli olan daha büyük sıcaklık farkı ve sınırlı boyuttur. Düz borulu ve nervürlü borulu ısı eşanjörleri kullanılır. Bazen çift mantolu ısı eşanjörleri kullanılır.
Harici ısı eşanjörleri çoğunlukla karşı akım kütle akışları (karşı akım ısı eşanjörleri) ile tasarlanmıştır. Yaygın tasarımlar kabuk ve boru (büyük sistemler için), plaka ve koaksiyel ısı eşanjörleridir.
Harici ısı eşanjörleri kullanmanın avantajları, daha düşük bir sıcaklık farkında daha yüksek ısı transfer çıkışı artı deponun üstünü ısıtılmış suyla doldurabilme olasılığıdır.
Bu nedenle tercihen 15 ila 20 m2’den büyük kollektör alanlarında kullanılırlar. Depolama içinde, dahili ısı eşanjörlerinden daha iyi bir sıcaklık katmanı elde edilebilir. Daha yüksek termal kayıplar, daha fazla alan gereksinimi ve ikincil devrede gerekli olan ek bir pompa dezavantajlıdır.
Kaba bir ortalama kullanıldığında, dahili bir ısı eşanjörüne /4-11/ sahip sıcak su sistemlerinde her metrekare kollektör alanı için nervürlü borular için yaklaşık 0,4 m2’lik ve çıplak değişim boruları için yaklaşık 0,2 m2’lik bir nervürlü değişim alanı gereklidir. Daha iyi bir ısı transferi nedeniyle, harici ısı eşanjörleri için bu değişim alanı 0,05’e kadar 0,08 m2 /4-6/’ye düşürülebilir.
Pompalar. Cebri sirkülasyonlu güneş enerjisi sistemlerinde kollektör devresini çalıştırmak için bir pompa gereklidir. Standart evsel güneş enerjisi termal su sistemleri için, 30 ila 50 l/(h m2kollektör alanı) hacimsel akış miktarları yaygındır. Düşük Akışlı sistemler için hacim akışları 10 ile 15 arasındadır. Kolektör devresi pompalarının düzeni de bu hava debisine bağlıdır.
Yüksek Akışlı sistemlerde her zaman, çoğunlukla manuel ayarlanabilir hız kontrolü ile donatılmış basit santrifüj pompalar bulunur. Bununla birlikte, Düşük Akışlı veya Geri Boşaltma sistemleri için, daha yüksek basınç artışında ve daha düşük hacimsel akış hızında hala iyi verimlilik gösteren kanatlı veya dişli pompalar kullanılır.
Pompalar normalde elektrikle çalışır ve genellikle doğrudan şehir şebekesine takılır. Ancak gerekli güce sahip bir fotovoltaik modül ile de bağlanabilirler. Daha sonra doğru akım pompaları olarak çalışırlar.
Pompa elektrik beslemesinin bu daha maliyetli yolu için, ilgili güneş enerjisi kaynakları mevcutsa, elektrik enerjisinin esas olarak pompalar için kullanılması avantajlıdır. Böylece, radyasyon arzı ve enerji talebi ilişkilidir. Pompa şebekeden bağımsız olarak çalıştırılsa da elektrik enerjisi depolaması gerekli değildir.
Pompayı çalıştırmak için gereken elektrik enerjisi, kullanım sıcak suyu temini için standart güneş enerjisi sistemleri için yaklaşık %1 ila %2 arasındadır. Bu, güneş enerjisi tesisatının çıkışında mevcut olan ısı ile ilgilidir. Daha büyük sistemler için gerekli elektrik enerjisi, daha iyi pompa verimliliği nedeniyle daha da düşüktür.
Dinamo enerji dönüşümü
Enerji dönüşümü
Enerji Nedir
Enerji dönüşümleri örnekleri
Enerji çeşitleri
Enerji kaynakları
Toplam enerji nedir
Elektrik enerjisi
Enerji Dönüşüm Zinciri
Açıklanan sistem bileşenleri ile inşa edilen bir güneş enerjisi termal sistemi, güneş radyasyonu enerjisini kullanılabilir ısıya dönüştürür. Kollektör, ısı taşıyıcı ve ısı deposu (opsiyonel) ile birlikte böyle bir güneş enerjisi termal kurulumunun tüm enerji dönüşüm zincirini gösterir. Bu sunuma göre, güneş radyasyonunun fotonları soğurucu tarafından emilir ve soğurucu atomların titreşmesine neden olur.
Böylece soğurucudaki sıcaklık artar ve ısı üretilir. Bu ısının bir kısmı, soğurucu içindeki termal iletim yoluyla ısı taşıyıcının aktığı soğurucu borulara taşınır. Bu ısı, ısı taşıyıcıya salınır ve daha fazla taşınır. Çoğu durumda ısı, tüketiciye iletilmeden önce bir ısı eşanjörü yoluyla bir ısı deposuna aktarılır.
Kayıplar
Çeşitli kayıp mekanizmaları nedeniyle güneş ışınımının sadece bir kısmı tüketiciye ısı olarak sunulur. Mevcut teknolojiye göre 3 ila 5 kişilik özel bir hane için kullanım sıcak suyu beslemesini desteklemek için düz plaka kollektörlü, zorlamalı sirkülasyonlu ve bir ila iki günlük depolamalı bir güneş enerjisi tesisatının enerji akışını gösterir.
Yaklaşık 6 m2’lik bir kollektör alanıyla, yıllık ortalama kısmi güneş enerjisi tasarrufu %50 ila %60’dır. Yaz aylarında oransal olarak daha yüksektir – %90’ın üzerinde – ve kış aylarında %15’in altına düşer.
Şekil 4.10’da açıklanan göreli kayıplar, ortalama yıllık değerlerdir. Bunlar, Orta Avrupa meteorolojik koşulları için tipiktir ve toplayıcı üzerindeki radyasyonla ilişkilidir. Bu nedenle, depo zaten maksimum sıcaklığına kadar ısıtılmışsa veya depoyu doldurmak için gereken sıcaklığa kolektör tarafından henüz ulaşılmamışsa, kollektörün durması nedeniyle yaklaşık %25’lik büyük kayıplar meydana gelir.
Toplamda yaklaşık %38 ile en büyük kayıplar, güneş ışınımını ısıya dönüştürürken veya ısı transfer ortamı ile daha fazla taşımadan önce toplayıcıda meydana gelir.
Bu tür güneş enerjisi sistemleri, güneş radyasyonundan başlayarak kullanım sıcak suyunun fiili kullanılabilir ısısına kadar yaklaşık %25 (burada kullanım sıcak suyu deposundaki tüm kayıplar güneş enerjisi tesisatına tahsis edilir) veya %32 toplam yıllık sistem verimliliğine sahiptir. toplayıcı ısının kullanım sıcak suyu deposuna salınmasına kadar.
Kollektör seviyesinde 3.760 ve 4.520 MJ/(m2a) arasında bir radyasyon ile bu, güneş sistemi çıkışında 1.200 ve 1.450 MJ/(m2a) veya 330 – 400 kWh/(m2a) arasında bir yıllık enerji verimine eşdeğerdir.
Kurulumların boyutlandırılması ve münferit sistem bileşenlerinin koordineli yerleşimi, toplam sistem verimliliği için belirleyici faktörlerdir. Toplam sistem verimliliği ve kısmi güneş enerjisi tasarrufu birbirine bağlıdır.
Belirli bir kollektör alanı için kısmi güneş enerjisi tasarrufu, tüm sistemin verimindeki artışla birlikte artar (örneğin, daha iyi kollektörler kullanarak, kanal kayıplarını azaltarak veya daha iyi depolama ısı yalıtımı kullanarak veya depolama hacmini artırarak).
Halihazırda tasarlanmış bir sistem içinde güneş enerjisi tasarrufu artırılırsa, örn. kullanım sıcak suyu talebinin azalmasıyla, tüm sistem verimliliği azalır. Bunun nedeni, yaz aylarında kollektörün çok fazla radyasyonu bu koşullar altında kullanılamayacak kadar ısıya dönüştürmesidir.
Öte yandan, kollektör alanı büyütülürse, tasarım aksi takdirde korunur, kısmi güneş enerjisi tasarrufu artar, ancak ek ısının ana kısmı güneş kırılması meydana geldiğinde yaz aylarında üretildiğinden tüm sistem verimliliği de azalır. – isteğe bağlı tasarruf zaten %100’e yakındır. Böylece yaz boyunca fazla ısı kaybedilir.
Sistem Tasarımı Kavramları
Güneş sistemi, yukarıda açıklanan tüm sistem bileşenlerinden oluşur. Isı transfer ortamı sirkülasyonunun tipine göre farklı sistem kurulumlarının çeşitliliği açıklanabilir. Böylece,
– sirkülasyonsuz sistemler (depolama kollektörü),
− doğal dolaşım sistemleri (Termo-sifon sistemleri) ve
– Cebri sirkülasyonlu sistemler ayırt edilebilir.
Güneş devresinin oluşumunu ayırt etmek için kullanılırsa,
− açık sistemler ve
− kapalı sistemler ayırt edilebilir.
Bu kriterler temelinde, güneş sistemlerinin beş temel prensibi tanımlanabilir. İşlevsellik ve güvenli çalışma için temel sistem bileşenlerini açıklayan gösterilmiştir.
Dinamo enerji dönüşümü Elektrik enerjisi enerji çeşitleri Enerji dönüşümleri örnekleri enerji dönüşümü Enerji kaynakları Enerji Nedir Toplam enerji nedir