Tüm malzemeler gelen güneş radyasyonunun bir kısmını emer. Emilen gelen radyasyon, malzemenin atomlarının titreşmesine neden olur ve bu sayede ısı üretilir. Bu ısı, soğurucu malzeme içinde ısı iletimi ile transfer edilir ve/veya ısı radyasyonu veya konveksiyon yoluyla atmosfere geri salınır.

Güneş radyasyonunun büyük kısmı görünür ışıktan oluşur, yani radyasyonun kısa dalga kısmı baskındır. Farklı dalga boylarının parlaklık dağılımı, yaklaşık olarak 5.700 K sıcaklıktaki siyah cisim yayıcısınınkine karşılık gelir.

Buna karşılık, termik güneş enerjisi tesisleriyle ilgili sıcaklıklar (yaklaşık 100 ila 1.000 °C) söz konusu olduğunda, gövdeler esas olarak orta ve kısa dalga radyasyonu yayar. Yalnızca küçük bir spektral aralık gözlemlenirken, absorpsiyon katsayısı ve emisyon katsayısı aynıdır.

Bununla birlikte, uygun “seçici” kaplamalar, (uzun dalga) ısı radyasyonu engellenirken kısa dalga güneş ışığının iyi emilmesini sağlar. Bu tür soğurucu malzemeler bu nedenle güneş radyasyonu açısından yüksek soğurma katsayıları αabs ve uzun dalga ısı radyasyonu açısından düşük emisyon katsayıları εabs ile karakterize edilir: bunlara bazen α/ε kaplamalar da denir.

Yüksek Sıcaklıkta Isı Depolama

Güneş radyasyonu, yoğunluğu dünyanın dönüşüne bağlı olarak (gündüz/gece) deterministik olarak ve gerçek meteorolojik etkilerin (bulutlar, aerosoller, vb.) bir sonucu olarak stokastik olarak değişen bir enerji kaynağıdır. Bu tür dalgalanmaları telafi etmek için termal depolama uygulanabilir.

Bu açıdan, ısı transfer ortamı depolaması, kütle depolaması ve faz değiştiren malzemenin depolanması ayırt edilir.

– Isı transfer ortamının depolanması durumunda, ısı yalıtımlı kaplarda ara depolanır. Ancak bu, ısı transfer ortamının ucuz bir şekilde temin edilebildiği ve konteyner maliyetlerini en aza indirmek için yüksek hacme özgül ısı kapasitesine sahip olduğu anlamına gelir.

Bugüne kadar kızgın yağ ve erimiş tuz kapları uygulanmış; ancak su/buhar akümülatörleri de planlanmıştır. Bu depolama modunun avantajı, yalnızca depolama tankının ısı kayıplarıyla azaltılan (ve dolayısıyla depolama süresinin, kap yüzeyinin ve yalıtımın bir fonksiyonu olan) sıcak ısı transfer ortamının sabit sıcaklığıdır.

– Toplu depolama durumunda, ısı transfer ortamı, yüksek ısı kapasiteli ikinci bir malzemeyi termal olarak yükler. Bu amaçla, gerekli sürüş sıcaklığı farkını sağlamak ve ısı iletiminin ekserji kaybını azaltmak için ısı transfer ortamı ile depolama malzemesi arasında iyi bir ısı transferi (yani geniş yüzeyler ve yüksek ısı iletim katsayıları) sağlanmalıdır.

Isı transfer ortamının kendisi çok pahalıysa (örn. sentetik ısı transfer yağı) veya depolaması zorsa (örn. basınçsız hava) toplu depolama uygulanır. Toplu depolamalar için termal yağ/beton, termal yağ/ergimiş tuz, buhar/yağ-kum ve hava/seramik tuğla kombinasyonları uygulanmaktadır.

Yığın depolama, çok ucuz depolama malzemesi avantajı sunar. Bununla birlikte, depolama tankının ortak ısı kaybına ek olarak, depolama malzemesinin şarj edilmesi ve boşaltılması sırasında çifte ısı iletimi sırasında bir ekserji kaybının meydana gelmesi de bir dezavantaj oluşturmaktadır.

– Faz değiştiren malzeme içeren depolama tanklarında buhar izotermik olarak yoğunlaştırılır, böylece bir depolama malzemesi izotermik olarak katılaşır/eritilir. Bu durumda da çift ısı iletiminden dolayı bir ekserji kaybı meydana gelir. Ayrıca, bu tür faz değiştiren malzemeler hala çok pahalıdır.

Seçilen depolama ortamının termodinamik verilerini gösterir. Karakteristik bir parametre termal penetrasyon katsayısı a’dır. Denklem ath’ye göre termal iletkenlik λ, depolama ortamının yoğunluğu ρSM ve özgül ısı kapasitesi cp çarpımının kökü olarak tanımlanır.

Radyasyonu emen elementler
Radyasyonu engelleyen maddeler
Radyasyon emici taş
Evde radyasyondan korunma yolları
Tehlikeli radyasyon seviyesi
İyonlaştırıcı OLMAYAN radyasyon nelerdir
İyonlaştırıcı radyasyon nelerdir
Elektromanyetik dalgaları engelleyen maddeler

Termodinamik Döngüler

Isı ekserjisi kapalı veya açık çevrimlerle kullanılabilir. Bu işlemlerde, bir çalışma ortamı, ya ısı alışverişinden ya da iş performansından kaynaklanan bir dizi durum değişikliğine uğrar.

– Çalışma ortamının tekrar aynı işlemden geçebilmesi için başlangıç durumu son durumla aynıysa, işlem “kapalı döngü” olarak adlandırılır.

– Çalışma ortamı “tükenmez” bir rezervuarın (örn. ortam havası) parçasıysa ve son durumu başlangıç durumundan farklıysa, süreç “açık çevrim” olarak adlandırılır, ancak tam anlamıyla böyle bir süreç aynı zamanda son durum değişikliği gerçek sürecin dışında, yani “tükenmez” rezervuar içinde gerçekleştiği için kapalıdır.

Aşağıda bu tür döngüler sıcaklık/entropi diyagramları aracılığıyla gösterilmektedir.

Bu gösterimler, hem izotermal (yani sabit sıcaklıklar) hem de izentropik (yani sabit entropi) durum değişikliklerinin düz çizgiler olarak gösterilebilmesi avantajını sunar.

Carnot çevrimi içinde, tüm ekserji sağlanan ısıdan çıkarılır, böylece tam çalışma kapasitesi kullanılabilir hale gelir. Bu döngü, izantropik sıkıştırma/açma (yani basınç değiştirme işinin performansı) ve izotermal ısı beslemesi ve dağılımından oluşur. Carnot döngüsü ideal bir karşılaştırmalı süreçtir; ancak esas olarak izantropik sıkıştırma/genişletme uygulamaya konulamaz.

Ericson döngüsü, ideal bir Carnot döngüsüne yönelik ilk teknik yaklaşımı temsil eder; izobarik sıkıştırma ve genişleme, izentropik sıkıştırma/açma işleminin yerine geçer. Bu döngüde ısının eklenmesi ve tahliyesi dahili ısı iletimi ile desteklenir.

Stirling döngüsü, Ericson döngüsüne benzer. Ancak sıkıştırma/açma izokordur.

– Joule çevrimi, izantropik sıkıştırma, izobarik ısı ilavesi (yanma), izantropik genleşme ve izobarik ısı dağılımından oluşur.

– Clausius-Rankine döngüsü (buhar gücü döngüsü/iki fazlı döngü), maddelerin faz dönüşümünü kullanır. Bu tür faz dönüşümleri, izotermal ısı ilavesine ve belirli hacimdeki büyük ilavelere karşılık gelir.

Teknik uygulamaları kolaydır (izotropik sıkıştırma/açma, izotermal ısı ekleme ve dağıtma). Bu nedenle, bu tür işlemler önce teknik olarak uygulandı. Mevcut endüstriyel uygulamalar için en yaygın olarak Joule ve Rankine çevrimleri uygulanır.

– Joule döngüsü için çalışma ortamı olan “ortam havası” emilir ve ısı eklenmeden önce sıkıştırılır. Isı, kalorik cihazlarla veya içten yanmayla (örn. doğal gazın yanmasıyla) eklenebilir.

Güneş enerjisi uygulamaları için ısı, soğurucudan doğrudan enerji dönüştürme işleminin çalışma ortamına aktarılır. Hacimsel soğurucunun kendisi, hem ısı transferi hem de radyasyon emiliminden faydalanmak için çok geniş bir yüzeye sahiptir.

Çalışma ortamı olarak basınçlı hava kullanıldığından, böyle bir soğurucu kapalı tasarımda olmalıdır. Örneğin bir ısı transfer ortamı aracılığıyla dolaylı ısı ilavesi, çalışma ortamı havasının yalnızca zayıf bir termal iletkenliğe sahip olması ve dolayısıyla ısı iletimi için geniş yüzeyler gerektirmesi nedeniyle dezavantajlıdır.

– Clausius-Rankine çevrimi, aksine, izotermal ısı ilavesine izin vermek için bir faz değişim ortamı gerektirir. Çoğu durumda su uygulanır, ancak düşük sıcaklıklı uygulamalar için organik çalışma ortamı kullanan işlemler de vardır.

Başlangıçta sıvı çalışma ortamı yüksek basınçlıdır ve ısı verilirken faz değişimine uğrar. Şimdi gaz halinde olan malzeme, muhtemelen daha fazla ısı eklendikten sonra genleşir. Daha sonra ısı dağıtılırken düşük basınç altında yoğuşturma gerçekleştirilir.

The post Radyasyon Emilimi – Enerji Mühendisliği Ödevleri – Enerji Mühendisliği Ödev Hazırlatma – Enerji Mühendisliği Alanında Tez Yazdırma – Enerji Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).

Dünya atmosferindeki radyasyonun zayıflaması nedeniyle güneş ışığının enerji dağılım spektrumu değişir. Güneş radyasyonunun dünya atmosferinden geçmeden önceki ve sonraki spektrumunu göstermektedir.

Dünya atmosferinde açıklanan radyasyon zayıflama süreçleri nedeniyle, yeryüzüne ulaşan güneş radyasyonunun enerji dağılımı aşağıdaki özellikleri gösterir.

− Maksimum enerji, 0,5 ile 0,6 μm (yeşilden sarıya ışık) arasındaki görünür spektral aralık içindedir.
− Azalan bir dalga boyu ile (yani ultraviyole spektrumunda) yayılan güç hızla azalır.
− Artan bir spektral aralıkla (yani kızılötesi spektrumda) radyasyon daha yavaş azalır.

Doğrudan, Dağınık ve Küresel Radyasyon

Atmosferdeki difüzyon mekanizmaları, dağınık ve doğrudan radyasyonun dünya yüzeyine düşmesine neden olur. Doğrudan radyasyon, güneşten düz bir yol kat ederek belirli bir noktadaki radyasyon olayıdır.

Buna karşılık, dağınık radyasyon, atmosferde difüzyonla ortaya çıkan ve böylece dolaylı olarak dünya yüzeyinde belirli bir noktaya ulaşan radyasyondur.

Her zaman yatay alıcı yüzeyle ilişkili olan doğrudan (ışın) radyasyon Gb ve dağınık radyasyon Gd’nin toplamına global radyasyon Gg denir. Yayılan radyasyon Gd, atmosferde yayılan radyasyon, atmosferik karşı radyasyon ve çevre tarafından yansıtılan radyasyondan oluşur.

Belirli bir alıcı yüzeydeki (örneğin bir güneş kollektörünün yüzeyi) toplam güneş radyasyonunun hesaplanması için, doğrudan ve dağınık radyasyon, alıcı yüzey üzerinde farklı ortalama açılarda geldikleri için farklılaştırılmalıdır.

Atmosferik karşı radyasyon ve mahalle tarafından alıcı yüzey üzerine yansıtılan radyasyonun genellikle çok az etkisi vardır. Ancak kışın veya dağlık bölgelerde yansıyan radyasyon, örneğin bir kar örtüsünün neden olduğu küresel radyasyona daha büyük ölçüde katkıda bulunabilir.

Belirli bir noktadaki genel küresel radyasyon olayı içindeki dağınık ve doğrudan radyasyon oranı, günlük ve mevsimsel dalgalanmalara tabidir.

Bu nedenle, bir örnek olarak, Güney Almanya’daki belirli bir bölgedeki doğrudan, dağınık ve küresel radyasyonun yıllık seyrini gösterir. Buna göre, Orta Avrupa bölgelerindeki diffüz radyasyonun yıllık ortalama payı, direkt radyasyon miktarını önemli ölçüde aşmaktadır.

Kış aylarında, küresel radyasyon neredeyse tamamen dağınık radyasyondan oluşur. Yaz aylarında, doğrudan radyasyonun payı önemli ölçüde artar, ancak ortalama olarak her zaman dağınık radyasyonun payından daha küçüktür.

Bu, dünyanın diğer yerlerinde tamamen farklı olabilir. Çölde, doğrudan radyasyonun payı çoğu durumda çok yüksektir.

Öte yandan, çok yüksek yağış ve/veya çok sisli bölgelerde, dağınık radyasyonun genel küresel radyasyona katkısı %80’in oldukça üzerinde olabilir. Ayrıca bu, günün farklı zamanlarına ve/veya yılın farklı mevsimlerine göre önemli ölçüde değişebilir.

Radyasyon Nedir
Günlük hayatta radyasyon
Nükleer radyasyon Nedir
Tehlikeli radyasyon seviyesi
İyonize olmayan radyasyon
En çok radyasyon yayan cihazlar
İyonlaştırıcı radyasyon
Röntgen radyasyonun zararları

Eğik, Hizalanmış Yüzeylerde Doğrudan Radyasyon

Eğik bir yüzey üzerine gelen doğrudan radyasyon, geliş açısı ψ ile belirlenir. Bu açı da alıcı yüzeyin hizalanmasına ve konumuna ve güneşin konumuna bağlıdır.

Burada α yüzeyin eğim veya eğim açısıdır (yatay 0), β yüzey azimut açısı (yani Güney hizasından sapma, güney 0, batı pozitif), φ enlem (kuzey pozitif), δ güneş sapması ve ωh güneşin saatlik açısı; Bu açı, güneşin en yüksek konumunda olduğu 0°’dedir ve sabahları negatif, öğleden sonraları pozitiftir.

ωh, uluslararası sözleşmelere (kış saati) göre yerel saat LT’den (h cinsinden) kaynaklanan Gerçek Güneş Saati (TST) ve dünyanın dönme hızındaki bozulmaları hesaba katan E zaman denklemi kullanılarak hesaplanabilir. güneşin gözlemcinin meridyenini geçtiği zamanı etkiler.

n, yılın gözlemlenen günüdür (1 … 365), λO referans meridyen (Greenwich Ortalama Saatinde (GMT) -15°), Orta Avrupa Saatinde (CET) -30°) ve λ sitenin boylamı . Güneşin en yüksek noktasında gökyüzünün ekvatorundan açısal mesafesini tanımlayan güneş sapması δ, Denk.(2.8)’e göre hesaplanır. 22 Aralık’ta -23,45° ile 22 Haziran’da +23,45° arasında değerler alır.

Eğimli, hizalı bir yüzey Gb,t,a (yani belirli bir yöne doğru yönlendirilmiş) üzerindeki doğrudan güneş radyasyonunun dönüşümü, radyasyon geliş açısı ψ, eğim kullanılarak yatay yüzey üzerindeki doğrudan radyasyon Gb’den hesaplanabilir. 

Eğik, Hizalanmış Yüzeylerde Dağınık Radyasyon

Eğik ve hizalı yüzey Gd,t,a üzerindeki güneş ışınımının dağınık oranının dönüşümü, bir dizi etkileyen faktöre bağlıdır ve tamamen analitik olarak açıklanamaz. Bir basitleştirme olarak, dağınık radyasyonun uzayda eşit olarak dağıldığı varsayılırsa, dünya yüzeyinin belirli bir noktasında her yönden aynı oranda gelir (izotropik model).

Bu basitleştirilmiş sınır koşulları altında, eğimli, hizalı yüzeylere gelen yayılan radyasyon, Denklem’e göre yatay yüzey Gd üzerine gelen yayılan radyasyon ve alıcı yüzeyin yataya karşı eğim açısı α ile hesaplanır.

Radyasyonun izotropik bir dağılımının varsayılması, verilen koşulları yalnızca sınırlı bir ölçüde açıklamaktadır. Atmosfer, yoğun ve homojen bir bulut örtüsü nedeniyle yalnızca dağınık radyasyonla doluysa, yine de güneşin konumu etrafındaki alan genellikle gökyüzünün geri kalanından daha parlaktır. Bu yön, uzayda izotropik radyasyonun eşit bir şekilde dağıldığını varsayan, sözde bir güneş çevresi payı ile üst üste binen Denklem’de ele alınmıştır.

Eğik, Hizalanmış Yüzeylerde Yansıma Radyasyonu

Tanımlanmış bir yüzeyin komşuluğundaki küresel radyasyon olayının belirli bir oranı alıcı eğimli, hizalanmış yüzey G,t,a üzerine yansıtılır.

Bu yansıyan radyasyon, albedo AG (yani, yansıyan global radyasyona oranı), yatay alıcı yüzey Gg üzerindeki global radyasyon olayı ve Denklem’e göre yatay α’ya doğru eğim açısı kullanılarak hesaplanabilir.

Albedo, siteye özgü koşullara bağlıdır. Değerler, örneğin, karda 0,7 ile 0,9 arasında, kumda 0,25 ile 0,35 arasında ve orman ve tarım arazilerinde 0,1 ile 0,2 arasında değişebilir.

Eğik, Hizalanmış Yüzeylerde Küresel Radyasyon

Örneğin bir fotovoltaik modülün yüzeyi gibi eğik ve hizalı bir yüzey üzerindeki küresel radyasyon olayı, gelen doğrudan ve dağınık radyasyon ile bu alıcı yüzey üzerinde çevre tarafından yansıtılan radyasyondan oluşur. Eğimli ve hizalı bir yüzey üzerindeki toplam küresel radyasyon olayı Gg,t,a Denklem’e göre hesaplanır.

The post Radyasyon – Enerji Mühendisliği Ödevleri – Enerji Mühendisliği Ödev Hazırlatma – Enerji Mühendisliği Alanında Tez Yazdırma – Enerji Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).