TERMOELEKTRİK JENERATÖR İLE BÜTÜNLEŞTİRİLMİŞ BİR TERMAL ENERJİ DEPOLAMA ÜNİTESİNİN GÜNEŞ IŞINIMI ALTINDA DENEYSEL İNCELENMESİ


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Oğuz Kaan ÇİNİCİ

Danışman: Adem Acır

Özet:

Bu tez çalışmasında termoelektrik jeneratör (TEJ) ile bütünleştirilmiş bir faz değiştiren malzeme (FDM) tabanlı termal enerji depolama ünitesi (TEDÜ) yapay güneş ışınımı altında deneysel olarak incelenmiştir. Deney kapsamında bakır malzemeden 15x15x5 cm boyutlarında bir TEDÜ tasarlanmıştır. TEDÜ üzerine birbirine seri bağlanmış dokuz adet TEJ montajı yapılarak bütünleşik bir TEJ/TEDÜ tasarlanmıştır. Tasarımda TEDÜ içerisinde FDM olarak farklı termofiziksel özelliklere sahip iki tip parafin ve farklı güç değerlerine sahip iki model TEJ kullanılmıştır. TEC1-12706/P1, TEC1-12706/P2, TEC1- 12710/P1 ve TEC1-127010/P2 olmak üzere farklı parametrelere sahip dört ayrı TEJ/TEDÜ tasarımı yapılmıştır. Her tasarımın 800, 1000 ve 1200 W/m2 ışınım şiddetleri altında şarjdeşarj süreçleri incelenmiştir. Yapılan deney sonuçlarına göre, kullanılan TEJ’in gücü arttıkça, parafinin erime süresinin kısaldığı ve termal enerji depolama verimi (TEDV) ile enerji dönüştürme verimlerinin (EDV) ise arttığı görülmüştür. Ayrıca ışınım şiddetinin artmasıyla erime süresinin düştüğü, TEDV’nin ve EDV’nin arttığı tespit edilmiştir. En kısa erime süresi 135 dakika, en yüksek TEDV’i %80,72 ve en yüksek EDV’i %2,32 ile 1200 W/m2 ışınım altındaki TEC1-12710/P2 tasarımından elde edilirken en uzun erime süresi 240 dakika, en düşük TEDV’i %64,62 ve en düşük EDV’i %2,04 ile 800 W/m2 ışınım altındaki TEC1-12706/P1 tasarımından elde edilmiştir. 

Anahtar Kelimeler : Güneş enerjisi depolama, faz değiştiren malzeme, termoelektrik jeneratör