Examination of flat plate collector solar hot water system for Ankara province in Türkiye with TRNSYS software

Türkiye'de Ankara ili için düz plaka kollektör güneş sıcak su sisteminin TRNSYS yazılımı ile incelenmesi

Abstract

A domestic solar water heating system using a flat plate collector is modeled for the domestic hot water requirement of a residential unit in Ankara, Turkey. The necessary design parameters were determined and the analysis was carried out using the TRNSYS simulation program. In the modeled system, the domestic water temperature was determined as 55 °C and water withdrawals were carried out at different flow rates during the day according to the usage intensity. The water withdrawal rates were determined as 80 kg/h between 07.00-09.00, 100 kg/h between 12.00-13.00 and 50 kg/h between 17.00-22.00. According to the results obtained, the designed system was able to meet the hot water need in summer and winter months by using solar energy through auxiliary heaters. While the collector efficiency reached its highest value with 40% in September, it reached the lowest efficiency value with 8% in December.

Özet

Düz plaka kollektör kullanan bir güneş enerjili su ısıtma sistemi, Türkiye'deki Ankara ili için, bir konut biriminin kullanım sıcak suyu ihtiyacı için modellenmiştir. Gerekli tasarım parametreleri belirlenmiş ve analizler TRNSYS simülasyon programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Modellenen sistemde kullanım suyu sıcaklığı 55 °C olarak belirlenmiş ve kullanım yoğunluğuna göre gün içerisinde farklı debilerde su çekimleri gerçekleştirilmiştir. Su çekim hızları 07.00-09.00 saatleri arasında 80 kg/saat, 12.00-13.00 saatleri arasında 100 kg/saat ve 17.00-22.00 saatleri arasında 50 kg/saat olarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre tasarlanan sistem, yardımcı ısıtıcılar vasıtasıyla güneş enerjisi kullanılarak yaz ve kış aylarındaki sıcak su ihtiyacını karşılayabilmiştir. Kolektör verimi Eylül ayında %40 ile en yüksek değerine ulaşırken, Aralık ayında %8 ile en düşük verim değerine ulaşmıştır.