ÇAKIL TAŞLARINA TERMAL ENERJİ DEPOLAYARAK SERA ISITILMASI
Bu çalışmanın konusu güneş enerjisinden faydalanarak çakıl taşlarına, ısı enerjisinin depolanması suretiyle sera ısıtması sağlamaktır. Burada amaç, güneşli günlerde suyu, bir güneş kolektörü yardımı ile ısıtarak, yeraltında oluşturulan ısı deposu içindeki çakıl taşlarına ısıyı aktararak gece saatlerinde bu ısıdan faydalanmaktır. Sistem teorik hesaplardan sonra deneysel olarak yapılmıştır.
Sistemde ilk aşamamız ısı toplama ünitesinin yapımıdır. Güneş kolektörü yapılırken bakır boru kullanılmıştır. Uzunluğu 15 m, çapı 1,5 cm olan bakır boru 1 cm’lik tahta plaka üzerine spiral şeklinde plastik kelepçe ile tutturulmuştur. Tahta plaka, tahtandan yapılan bir kutu içerisine yerleştirilmiştir. Kutu içerisine yerleştirilen bakır boru ve kutunun içi ısıyı daha çok soğurabilmesi için siyah sprey boya ile boyanmıştır. Kutunun kenarlarına macun çekilerek üzeri cam ile kapatılmıştır. Aşırı sıcaklıkta camın patlamaması için yan tarafa küçük bir delik açılmıştır. İkinci aşamamızda ısı deposu hazırlandı. Toprak 1 m derinlikte, 4x2 m genişlikte kazılmıştır. Kazılan kısmın en altına plastik naylon çekilerek, su ve toz yalıtımı sağlanmıştır. Plastik naylon üzerine strafor köpük yerleştirilerek ısı yalıtımına katkı sağlanmıştır. Strafor köpük üzerine de 10 cm kalınlığında bir tarafı alüminyum taş yünü çekilmiştir. Bu şekilde ısı deposunun ısı, su ve toz yalıtımı yapılmıştır. Isı deposunun en alt kısmına 2 ton çakıl taşı serilmiştir. Çakıl taşlarının üstüne bakır boru yerleştirilmiştir. Yerleştirilen bakır boruların üstüne 2 ton daha çakıl taşı eklenmiştir. Her tarafı aynı şekilde yalıtıldıktan sonra toprak ile üstü kapatılmıştır. Daha sonra fan sistemi hazırlanmıştır. Fan seçildikten sonra, marangozda toprağın altına havayı bir kanal yardımı ile gönderebilmek için fan yolu yapılmıştır. Yapılan fan yoluna silikon çekilerek, fan sabitlenmiştir. Silikon çekilmesindeki amaç hava sızmasını önlemektir.
Sonuç olarak el yapımı güneş kolektörü ile saat 14:00 en yüksek su sıcaklığı 53 °C ulaşmıştır. Saat 14:00’dan sonra güneş kolektöründen elde edilen sıcaklık tekrardan azalmaya başlamıştır. Ancak döngüde kullanılan su devir daim yaptığı için hızlı bir sıcaklık düşüşü görülmemiştir. Çakıl taşlarında, gündüz 6 saatte, yaklaşık 22 °C ‘lik bir sıcaklık artışı gözlemlenmiştir. Çakıl taşları, suya göre daha geç ısınmıştır. Gece ise kurulan sera sistemin ne kadar fayda sağladığını görmek için, havanın en soğuk olduğu, saat 05:00’de gözlemler yapılmıştır. . Sistem çalışmaya başladıktan 10 dakika sonra, çıkan rüzgârın etkisi ile seranın içine sızan havanın artmasına rağmen 1 saat sonunda 3 °C bir fark oluşmuştur. Çakıl taşının sıcaklığı ilk 30 dakika boyunca 0.5 °C azaldığı gözlemlenmiştir. 1 saat sonunda 2 °C ‘lik bir sıcaklık azalması gözlemlenmiştir. Çakıl taşlarının geç ısındığını Şekil 6’da görmüştük ancak gece 1 saat boyunca soğuma süresi, gündüz ısınmasından daha da yavaş olduğunu gözlenmiştir.
since 2017
MEHMET ALİ CELİK
1834’de Peltier iki metalin ekleminde bir akım geçirildiğinde, akım bir yönde aktığında eklemde ısının yutulduğunu, akımın yöne ters çevrildiğinde ise ısının açığa çıktığını bulmuştur. Yarı iletken halinde elektron enerji farkı daha büyük olabilir ve eklemde daha yüksek e.m.k meydana getirir.
Bu e.m.k’in boyutu sadece eklemi meydana getiren malzemeye değil, eklemin sıcaklığına da bağlıdır Peltier etkisinde faydalanarak Peltier effect p-n eklemlerininin seri olarak bağlanmasıyla TEC Termo elektrik soğutucu modül oluşturulur.
ENTIRE STOCK