Havalı güneş kolektörleri ve gizli ısı depolama yöntemi kullanılarak sera ısıtılması

Abstract

Solar air collectors are important components for solar energy utilization in greenhouse. An experimental study based on basic-heat transfer processes with in greenhouses was performed. In this study performance of solar air collectors and Phase Change Material (PCM), to meet the heating requirement in a greenhouse were investigated. Latent heat storage tank inside the greenhouse was filled with the PCM. The solar air collectors were used to heat and charging of PCM in the greenhouse when the solar energy was risen up and clear days. The phase change materials were discharged to profit from its energy when the heating load high cold nights in the cold weather conditions In the study solar air collectors consist of 10 numbers which have five-different surface profiles, air blower, air flow ducts, latent heat storage tank, PCM, measuring devices and other auxiliary equipment were used. The experiments were carried out during the heating seasons from September to December. As a result, the heat storing efficiency, collector efficiency, collector pressure drop, PCM charge and discharge heat loads were found. It is also determined that it is convenient and useful to use solar air collectors in heating greenhouses in this region.

Özet

Havalı güneş kolektörleri seralarda güneş enerjisinden faydalanımında önemli bir bileşendir. Seralarda ısı transfer proseslerine dayanan bir deneysel çalışma yapılmıştır. Çalışmada, bir serada ısıtma gereksinimleri karşılayacak güneş hava kolektörlerinin ve Faz Değiştirici Malzemelerin performansları araştırılmıştır. Sera içerisinde bulunan gizli ısı depolama tankı, faz değiştirici malzeme ile doldurulmuş, gün ışınımın olduğu saatlerde havalı güneş kolektörleri yardımıyla sera ısıtılması ve kimyasal madde şarj edilmiştir. Isı gereksiniminin daha çok olduğu gece saatlerinde ve soğuk hava durumlarında kimyasal madde deşarj edilerek depolanan ısıdan faydalanılmıştır. Çalışmada; 5 değişik yüzey geometrilerinde inşa edilmiş 10 adet havalı güneş kolektörü, hava fanı, hava akış kanalları, gizli ısı depolama tankı, kimyasal madde, ölçüm ve diğer yardımcı ekipmanlar kullanılmıştır. Deneyler, seraların ısıtma ihtiyacının olduğu Eylül ve Kasım ayları boyunca yapılmıştır. Isı depolama verimi ve kolektör verimi, kolektör basınç kaybı, kimyasal madde erime ve donma ısı yükleri bulunmuştur. Bu bölgede sera ısıtılmasında gündüz havalı güneş kolektörleri kullanımıyla sera ısıtılması gayet elverişli ve uygundur.