Güneş Kollektörü Testi için Güneş Simülatör Tasarımı ve İmalatı

Özet

Bu çalışmada güneş kollektörlerinin laboratuvar ortamında test edilebilmesi için 140x250 cm büyüklüğünde bir güneş simülatörü oluşturulmuştur. Simülatörde 46 adet 400 W ve 4 adet 1000 W halojen lamba kullanılmış, lambalar dört gruba ayrılarak dimmerlerle ışınım şiddetleri ayarlanmıştır. Simülatörün 100x200 cm’lik orta alanında ortalama 1080 W/m2 ışınım şiddeti sağlanmıştır. Simülatöre sera filesi ile gölgeleme yapılarak ışınım şiddeti 896 W/m2’ye düşürülmüştür. Hazırlanan simülatörde bir düzlemsel güneş kollektörü 25, 40, 60 ve 80 oC sabit akışkan giriş sıcaklıklarında ve 0.02 kg/s m2 standart akışkan debisiyle test edilmiştir. Kollektör verimi çalışılan sıcaklık aralığında %72-48 arasında hesaplanmış ve kollektördeki basınç düşümü de 19.4 paskal olarak ölçülmüştür. Tasarımı yapılıp üretimi gerçekleştirilen güneş simülatörüyle, dış ortamın değişken şartlarından bağımsız olarak, düzlemsel veya U-borulu vakum tüplü güneş kollektörleri standarda uygun olarak test edilip, kollektör verim eğrileri oluşturulabilecektir.

Abstract

In this study, a solar simulator with a size of 140x250 cm was established to test the solar collectors in the laboratory. Inside of the simulator, 46 pieces of 400 W and 4 pieces of 1000 W halogen lamps were used. The lamps were divided into four groups and their light intensities were adjusted with dimmers. The simulator provided an average intensity of 1080 W/m2 radiation from the 100x200 cm central area. Greenhouse shading material was used on the simulator and the average radiation value was reduced to 896 W/m2. A flat plate solar collector was tested with the prepared simulator. The tests were carried out at 25, 40, 60 and 80 oC constant fluid input temperatures and a standard flow rate of 0.02 kg/s m2. The efficiency of the tested collector was calculated as 72-48% of the working temperature range and the pressure drop of the collector was measured 19.4 pascal. Independently from the variable environmental conditions, flat plate or U-pipe vacuum tube solar collectors could be tested and their efficiency curves could be generated with the designed and established simulator.