BİR STİRLİNG MOTORUNA GÜNEŞ ENERJİSİ UYGULANMASI Fatih AKSOY DOKTORA TEZİ MAKİNE EĞİTİMİ GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ PDF Ücretsiz indirin

Rejeneratörde soğuk bölgeden sıcak bölgeye hareket eden çalıģma maddesinin bir kısmı kalmakta ve basınç azalmasına sebep olmaktadır. Ölü hacmin çok azalması akıģ kayıplarını artırmaktadır [83, 84, 88]. Ġekil 3.23 de ölü hacim oranına bağlı boyutsuz çıkıģ gücü değiģiminin eğrileri görülmektedir. Burada T / T minimum ve maksimum sıcaklıklar arasındaki C H oran, X / V D VE ölü hacim oranı, ( P Pmax. VT / ) boyutsuz güç değeridir. Ġekilde görüldüğü gibi, ölü hacim oranı artıkça motor çıkıģ gücü azalmaktadır. Ayrıca, sıcaklık oranı küçüldükçe motor gücünün arttığı görülmekle beraber, ölü hacim oranının değiģimine bağlı güç eğrileri aynı oranlarda değiģim göstermektedir [83, 88]. 35 15 Oluklu ya da parabolik aynalar heliostat olarak kullanılabilmektedir. Ancak aynalar çok uzun odak uzunluğuna sahip oldukları için neredeyse düz görünmektedirler. Her ayna bağımsız olarak güneģ ıģınlarını takip etmekte ve gelen ıģınlar alıcıya yönlendirilmektedir. Büyük miktarlarda elektrik üretmek için heliostat alanı oldukça büyük imal edilmektedir.

• Resim Yer değiģtirme ve güç pistonu biyelleri [111] Yer değiģtirme pistonu kuyruğu Resim 7.12 de yer değiģtirme pistonu kuyruğu görülmektedir.
• Net iģin yalnızca ölü hacimlere bağlı olduğunu, ısı giriģi ve motor veriminin ise hem rejeneratör verimine hem de ölü hacimlere bağlı olduğunu belirtmiģlerdir.
• Ölü hacmin artması ve rejeneratör veriminin azalması ile motor verimi azalmıģtır [132].

Karter basıncının çok fazla artması motor çıkıģ gücünün azalmasına neden olmaktadır [80, 83]. 69 Eğik plakalı döndürme mekanizması Hidrolik pompa ve kompresörlerde yaygın olarak kullanılan eğik plaka mekanizması Stirling motorlarında otomotiv uygulamalarında kullanılmıģtır. Eğik plaka döndürme mekanizmalı Stirling motorları su altı güç sistemleri için Philips lisansından ayrı olarak United Stirling, Malmo ve MAN-MWM Ģirketleri tarafından da üretilmiģtir [83, 88]. Ġekil 3.15 de eğik plakalı döndürme mekanizmasına sahip bir Stirling motoru görülmektedir. Ġekil Eğik plaka döndürme mekanizmalı Stirling motoru [83, 88] Eğik plaka mekanizması, motor boyutlarını küçültme, kolay dengelenme ve uygun tork karakteristiklerine sahiptir. Ancak hassas üretim iģlemleri, hidrodinamik yağlama ve düģük hızlardaki sürtünme problemleri önemli dezavantajlarıdır [84]. Motor bloğu küresel grafitli dökme demirden iki parçalı olarak imal edilmiģtir\. Kazançlarını anında çek, hızlı ve kolay işlemlerin keyfini sür. PinUpbet güncel adres!5@PinUpbethttps://PinUpcasino-tr.com/;PinUpbet\. Parçaların ara yüzeyine çalıģma maddesi kaçaklarını önlemek amacı ile bir o-ring kanalı açılmıģtır. Krank milini yataklandırmak amacı ile motor bloğunun her iki parçasına da konik rulman yatakları yerleģtirilmiģtir. Motor bloğunun krank ekseni doğrultusundaki geniģliği iki kademeli yapılarak bloğa doldurulan 1,5 lt yağ ile motor parçalarının yeterli seviyede yağlanması sağlanmıģtır. ÇalıĢma maddesinin bloğa Ģarj edilebilmesi ve basıncın tespit edilebilmesi için blok üzerine bir çek valf ve bir manometre monte edilmiģtir [111].

Belirli bir çalıģma aralığının ardından motora ilk hareket bir marģ motoru aracılığı ile verilmektedir [83,84]. Güç pistonu krank miline simetrik iki parçalı biyeller vasıtası ile bağlanmıģtır. Biyel kolları Böhler K100 soğuk iģ takım çeliğinden imal edilmiģtir. Yer değiģtirme pistonu kuyruğu manivela koluna deveboynu Ģeklinde bir biyel kolu kullanılarak bağlanmıģtır. Piston biyellerinin ağırlığını azaltmak için kesiti I Ģeklinde iģlenmiģtir. Piston biyellerinin krank kol muylusuna bağlanan yatakları kepli yapılmıģtır [111]. Resim Yer değiģtirme ve güç pistonu biyelleri [111] Yer değiģtirme pistonu kuyruğu Resim 7.12 de yer değiģtirme pistonu kuyruğu görülmektedir. Yer değiģtirme pistonu kuyruğu yer değiģtirme pistonu ve biyeli arasında yer almaktadır. Yer değiģtirme pistonu kuyruğu 2080 yağ çeliğinden imal edilmiģ ve ağırlığını azaltmak amacı ile milin içi boģaltılmıģtır.

Alıcı 90,8 m çelik kule üzerine yerleģtirilmiģ ve ısı transfer akıģkanı olarak su buharı kullanılmıģtır. Enerji 19,8 m çapında ve 13,7 m yüksekliğinde içerisinde ısı transfer yağı bulunan bir tankta depolanmaktadır. Depo edilen sıcak yağdan klasik bir buhar türbini kullanılarak 274 C sıcaklık ve 2,7 MPa basınçta buhar üretilmektedir [12] yılında Ġspanya da CESA-1 isimli güneģ enerji kule sistemi çalıģmaya baģlamıģtır. Sistem, her biri 38 m 2 kollektör yüzey alanına sahip 300 heliostat ve 60 m yüksekliğinde beton bir kule üzerine yerleģtirilen kaviti alıcıdan oluģmaktadır. Her biri 40 m 2 kollektör yüzey alanına sahip 3000 heliostat güneģ ıģınlarını 200 m yüksekliğinde bir kulenin üzerine yerleģtirilen iki alıcıya yansıtmaktadır. 800 C ye ısıtılan hava ısı transfer akıģkanı olarak kullanılmıģtır. Sistemde bir buhar türbini ve iki açık çevrim ile çalıģan gaz türbini yer almaktadır [12]. Kribus, manyeto hidrodinamik çevrim, Brayton gaz türbini çevrimi ve Rankin buhar çevriminden oluģan üç kademeli çevrimin performansını birleģik çevrim ile karģılaģtırmıģtır. Üç kademeli çevrimin maksimum dönüģüm veriminin birleģik çevrimin veriminden daha yüksek olduğunu belirlemiģtir [51]. 28 8 Kim ve arkadaģları (2009) Kiemyung ÜniverPinUp güncel giriş ne kurulan Osan ve Dongho isimli iki fotovoltaik sistemin performans karakteristiklerini incelemiģlerdir.

Soğuk hacim güç pistonu ile yer değiģtirme pistonu arasında, sıcak hacim ise yer değiģtirme pistonunun üst tarafında bulunmaktadır. Sıcak hacmin güç pistonu ile yer değiģtirme pistonu arasında, soğuk hacmin yer değiģtirme pistonunun üst tarafında bulunduğu motor tipleri de görülmektedir. Burada motorun çalıģması açıklanırken birinci hal göz önünde bulundurulacaktır. Fiat-Lux programı ile elde edilen veriler ölçümler sonucunda elde edilen sonuçlarla uyumlu bulunmuģtur [56]. Caldes ve arkadaģları Ġspanya da mevcut 50 MW ve 17 MW kapasiteli güneģ enerji sistemlerinin ve 2010 yılına kadar 500 MW kapasiteye ulaģması beklenen güneģ enerji sistemlerinin, sosyo-ekonomik etkilerini incelemiģlerdir [57]. Wei ve arkadaģları güneģ enerji kule sisteminde heliostatların yerleģim alanının tasarımı için yeni bir metot geliģtirmiģlerdir. Bu yeni metotta, heliostat sınırını alıcının geometrik açıklığı ve verim faktörüne bağlı olarak belirlenmiģtir. Heliostat yerleģim alan dizaynı için yeni bir kod geliģtirilmiģtir.

70 Sallanan sürücü tip hareket mekanizması Sallanan sürücülü tip hareket mekanizma kullanılan bir motor ġekil 3.16 da görülmektedir. Bu tasarımda, yan yana yerleģtirilmiģ iki adet piston bir külbütör mekanizması vasıtası ile birbirine bağlanmıģtır. Ġçten yanmalı motorlarda ve kompresörlerde kullanabilen bu mekanizmanın en büyük avantajı maliyetinin oldukça düģük olmasıdır [84, 111, 114]. Ġekil Sallanan sürücü mekanizmalı Stirling motoru [84] Krank-biyel hareket mekanizması ġekil 3.17 de krank-biyel hareket mekanizmalı bir Stirling motoru görülmektedir. Krank-biyel mekanizmalı Stirling motorlarının imalatı basit olduğu için küçük motorlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu mekanizmada krank mili haznesi (karter) içerisindeki basınç minimum olmalıdır [80].

400 ºC sıcaklık, 90º eğim ve 8 alan oranında, konveksiyon ve radyasyon kayıpları toplam ısı kayıplarının sırası ile %40,72 ve %59,28 i olarak elde edilmiģtir [137]. Kanalın giriģindeki sıcaklık dağılımı düzgün iken çıkıģta dalgalı fonksiyona dönüģmektedir. Isı taģınım katsayısının veya ısı transferi yüzeyinin büyük olduğu hallerde bu dalgalanmanın az olduğu, küçük olduğu hallerde ise dalga genliğinin arttığı görülmüģtür. Bu olay çalıģma maddesinin değiģimini hesaplamada kullanılan birinci kanunun matematiksel olarak karakteristiğinin değiģken olmasından kaynaklanmaktadır. AkıĢkan ilerlerken duvar sıcaklığı ile akıģkan arasındaki sıcaklık farkı artmakta belirli bir farktan sonra sıcaklık değiģimini hesaplamada kullanılan eģitlik dalga denklemine dönüģmektedir. Ġekil Isıtma ve soğutma kanalında sıcaklık değiģimi ġekil 4.12 de 200, 300 ve 400 W/m 2 K lik ısı taģınım katsayıları için çalıģma maddesi kütlesine bağlı olarak çevrimlik iģin değiģimi görülmektedir. ÇalıĢma maddesi kütlesinin artması ile çevrimlik iģ belirli bir değere kadar artmakta ve daha sonra azalmaktadır. ÇalıĢma maddesi kütlesinin aģırı artması, çalıģma maddesinin ısıtılması ve soğutulması için transfer edilen ısının istenilen sıcaklık değiģimini oluģturamamasına neden olmaktadır. Ġekilde görüldüğü gibi, ısı taģınım katsayısının artması ile maksimum iģi veren kütlede artmaktadır.