Mersin ilinde kurulacak olan güneş kulesi uygulaması ve termodinamik analizi

Enerji, günümüz yaşam koşullarında en temel ihtiyaçlardan biri haline gelmiştir. Enerji ihtiyacının büyük bölümü fosil yakıtlardan karşılanmaktadır. Fakat fosil yakıtların tükenmekte olması ve çevreye karşı olumsuz etkilerinin bulunması yeni enerji kaynakları arayışına sebep olmuştur. Fosil yakıtlara alternatif olarak ortaya çıkan güneş enerjisi; çevresel ve ekonomik açıdan olumlu etkilerinden dolayı birçok alanda tercih edilmektedir ve gün geçtikçe güneş enerjisi üzerine yapılan çalışmalar hız kazanmaktadır. Güneş kulesi sistemleri, güneş enerjisinden ısı üretimi yoluyla elektrik enerjisi elde edilen sistemlerdir. Bu çalışmada; 300'den fazla güneşli gün gören, güneş ışınım potansiyeli oldukça yüksek olan ve 1. kuşakta yer alan Mersin ilinin Mut ilçesi için 10 MW kapasiteli güneş kulesi santrali kurulumu teknik performansı ve maliyeti incelenerek, enerji ve ekserji analizi yapılmıştır. METEONORM firmasından alınan güneş radyasyon verileri (TMY3) verileri SAM (System Advisor Model) programına yüklenerek teknik performans sonuçlarına ulaşılmıştır. 33,4° E 36,7° N koordinatlarında bulunan Mersin ilinin Mut ilçesinde 2015 yılına ait meteorolojik veriler kullanılarak 10 MW kapasiteli güneş kulesi sistemi tasarlanmıştır. Yılda 24.272 MWh enerji elde edilebilecek sistem $60764252,76 değerine mal olması gerektiği hesaplanmıştır. Sistem için yapılan termodinamiğin birinci ve ikinci kanun analizlerine göre sistemin enerji verimi %44,32; ekserji verimi ise %42,75 olarak hesaplanmıştır. Energy is one of the important need to live. Most of the energy demands are supplied by fossil fuels. However, the depletion of fossil fuels and their negative effects on the environment have caused to search new energy sources. Solar energy is an alternativefuels instead of fossil fuels. Due to its positive effects on environment and economic impacts, it is preferred in many areas and the studies on solar energy are increasing day by day. In the solar power tower system, the electriccal energy is generated by using heat obtained from solar energy. In present study, the solar power tower system with 10 MW capacity was designed in SAM (System Advisor Model) program for Mut district of Mersin province. This location with the coordinates of 33.4 ° E 36.7 ° N was selected particularly since Mut district of Mersin province has sunny days more than 300 days per year and high potantial solar radiation. The technical performance and cost of the installation of solar power tower system were investigated and the energy-exergy analyses were carried out. The solar radiation datas for Mut district of Mersin were received as TMY3 format from METEONORM company in order to use in SAM program. The technical performance results and cost of the installation of solar power tower system were obtained from the SAM program. The cost of the solar power tower system with 10 MW capacity was calculated as $ 60764252.76 by the SAM program. Then, the energy and exergy analyses of the system were performed. The analyses based on the first and second laws of the thermodynamic showed that the energy efficiency was determined as 44,32% while the energy efficiency was calculated as 42.75%. 53