EGZOZ ATIK ISI ENERJİSİNİN FAZ DÖNÜŞÜM MALZEMESİ YARDIMIYLA DEPOLANDIĞI TERMAL ENERJİ DEPOLAMA SİSTEMİNİN ERGİME SÜRECİ ÜZERİNE DENEYSEL BİR ÇALIŞMA

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Himmet Emre AYTAÇ

Danışman: Habib Gürbüz

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada buji ateşlemeli bir motorun egzoz gazı atık ısı enerjisinin faz dönüşüm malzemesi (FDM) kullanılarak depolandığı gizli ısı depolama siteminin ergime sürecine ait deneysel bir çalışma yürütülmüştür. Çalışmada, ticari olarak RT55 kodu ile bilinen parafin mumu kullanılmıştır. Çalışmada 1000 N kapasiteli bir lineer aktüatör motor kullanılmış ve FDM’nin hacim deneyleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca FDM eşanjörü optik malzemeden üretilerek deneysel çalışma süresince ergime süreci görüntülenmiştir. Egzoz atık ısı geri dönüşümü için, biri motorun egzoz yoluna (egzoz eşanjörü) diğeri içerisinde FDM’nin depolandığı (FDM eşanjörü) iki adet ısı eşanjörü tasarlanarak imal edilmiştir Egzoz atık ısısının FDM’ye aktarılabilmesi için egzoz eşanjörü ile FDM eşanjörü arasında kapalı döngü bir sıvı dolaşım sistemi kurulmuştur. Egzoz gazlarından FDM’ye ısı aktarımında aracı akışkan olarak saf su kullanılmıştır. Deneysel çalışmalar, LPG yakıtı ile çalıştırılan 2 silindirli, buji ateşlemeli, su soğutmalı bir motorun 1/2 gaz kelebeği açıklığı ve 2800 d/d sabit motor devrinde gerçekleştirilmiştir. 7200.sn (120 dk) süresince gerçekleştirilen deneysel çalışma sonucunda; gizli ısı depolama tankı içerisindeki toplam 9,136 kg’lık FDM kütlesinin serbest, sabit ve kontrollü hacim deneyleri için sırasıyla 7,778, 7827 ve 7,984 kg’ının faz dönüşümü gerçekleştirilerek %85,2, %85,7 ve %87,4 sıvı oranına ulaşılabildiği tespit edilmiştir. FDM kabında hissedilebilir ve gizli ısı olarak toplam 2339,9, 2355,95 ve 2446,76 kJ'lük enerjilerin depolanabildiği ve %37,2, %37,99 ve %39,46 FDM eşanjör verimlerine ulaşılabildiği tespit edilmiştir. Sonuç olarak değişen hacim şartlarının FDM içindeki sıcaklık değerlerini, depolanan enerji miktarını, ısı akısını, sıvılaşma oranını ve verimini arttırdığı tespit edilmiştir.