Güneş enerjisi kaynaklı bir stirling motorunun matlab-sımulınk ile modellenmesi

Abstract

Sürdürülebilir bir kalkınma için yerli ve yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması gereklidir. Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü (YEGM)’nin ölçümlerine göre, ülkemiz günde yeryüzüne düşen ortalama 3600 Wh/m2 ‘lik güneş ışınımı ile önemli bir güneş enerjisi kullanım potansiyeline sahiptir. Bu çalışmada ısı kaynağı olarak güneş enerjisini kullanan beta tipi krank hareket mekanizmalı bir Stirling motoru teorik olarak Matlab-Simulink ortamında modellenmiştir. Hazırlanan model, ülkemizdeki farklı bölgeler için, yılın herhangi bir gününde, yatay veya açılı yüzeylere düşen güneş ışınımı değerlerini tahminleyen bir alt model ile desteklenmiştir. Geliştirilen model ile, Stirling motorunun farklı boyutlandırmaları için güç, çalışma frekansı, verim gibi performans özellikleri hesaplanabilmekte, iş gazının da sıcaklık basınç gibi termodinamik özelliklerinin çevrim boyunca değişimi izlenebilmektedir.

For sustainable development it is necessary to use native and renewable energy sources. Base on the measurements of General Directorate of Renewable Energy Administration (YEGM), daily mean solar irradiation in Turkey is 3600 Wh/m2 and our country has a considerable solar energy potential. In this study theoretic modeling of solar powered beta type Stirling engine with linear crank mechanism was performed. The model was combined with the solar irradiation subsystem which is used to compute the solar irradiations on horizontal, vertical and inclined surfaces for different locations and directions and for any time of the year. Efficiency frequency and power of the Stirling engine and the thermodynamic properties of working fluid were predicted by the developed model.