Amaç: Bu tez çalışması ADÜ Merkez Kampüste bulunan parabolik oluk güneş sahasının
verileri ile Mühendislik Denklem Çözücüsü (EES) programından elde edilen teorik verileri
karşılaştırmak, ve sahanın çalıştığı Mayıs, Haziran, Ağustos ayları ve 2020 yılı için güneş
sahasının ortalama ısı kazançlarını, kayıplarını, optik ve ısıl verimlerini belirlemek amacıyla
yapılmıştır.
Materyal ve Yöntem: ADÜ Parabolik Oluk Güneş Sahası analitik olarak modellenmiş, tüm
hesaplamalar ve analizler sahanın tam gün çalıştığı günlere ait veriler kullanılarak
gerçekleştirilmiştir. Teorik hesaplamalar ve sahanın genel performansını belirlemek için EES
programı kullanılmıştır. Giriş değerleri olarak direk güneş ışınımı, rüzgar hızı, hava sıcaklığı
ve ısı transfer sıvısı giriş sıcaklıkları, güneşin geliş açısı verileri EES’e tanımlanmış ve Mayıs,
Haziran, Temmuz ayları için sistemin model doğrulaması yapılmış ve elde edilen grafik
sonuçları incelenmiştir. Yıllık ortalama analizde ise 2020 yılına ait belirli aylar için ayda
ortalama 1 gün göz önüne alınmış, ve bu günlere ait veriler EES’e tanımlanmış ve gerekli
hesaplamalar gerçekleştirilmiştir.
Bulgular: EES’den elde edilen ortalama teorik değerlerin ortalama faydalı ısı için %4,54, ısı
transfer sıvısı sıcaklık çıkış değerleri için %11,62, ısı kayıpları için %8,51, ısıl verim için
%4,38 lik farklarla gerçek değerlere yaklaştığı tespit edilmiştir.
Sonuç: Model doğrulama sonucu olarak Mayıs, Haziran, ve Ağustos ayları için ortalama
hatanın %11,62 yi geçmediği, ve güneş sahasının ortalama 470,89 kW yararlı ısı ürettiği,
ortalama %41,96 ısıl verim ve %80,16 optik verimle çalıştığı saptanmıştır. Ayrıca, güneş
xiv
sahası yıllık ortalama %69,85 optik verim, %35,1 ortalama ısıl verim, 209,3 kW ortalama ısı
kaybı, 323,93 kW ortalama ısı kazancı olarak performans göstermiştir.
Objective: This thesis study was conducted to compare the data of parabolic trough solar
field located in ADU Central Campus with the theoretical data obtained from the Engineering
Equation Solver (EES) program, and to determine the average heat gains, losses, optical and
thermal efficiencies of the solar field for the months of May, June, August and for the year
2020 in which the field operated full time.
Material and Methods: ADU Parabolic Trough Solar Field was analytically modeled, all
calculations and analyses were carried out using data belong to the days in which the field
operated full time. EES program was used to determine theoretical calculations and general
performance of the field. Data of Direct Normal Insolation (DNI), wind speed, ambient
temperature and inlet temperatures of heat transfer fluid (HTF), angle of incidence were
introduced to EES program, and model validation of the system was performed and graphic
results obtained were examined. Average 1 day in month was considered for the specific days
belong to year 2020 in annual analysis, and data belong to these days were introduced to EES
and needed calculations were performed.
Results: It was determined that the average theoretical values obtained from EES converged
to actual values with the differences of 4,54% for the average useful heat; 11,62% for outlet
temperatures; 8,51 % for heat losses; 4,38% for thermal efficiency.
Conclusion: As a result of model validation, it was determined that the average error did not
exceed 11,62% for the months of May, June and August, and the solar field operated with an
average useful heat of 470,89 kW, an average thermal efficiency of 41,96% and optical
xvi
efficiency of 80,16%. Moreover, the solar field was exhibited the performance as annual
average optical efficiency of 69,85%, average thermal efficiency of 35,1%, average heat loss
of 209,3 kW, average heat gain of 323,93 kW.
