Atölye Çalışması 2 Dersi 8. Ünite Sorularla Öğrenelim

Farklı Kollektör Tiplerinin Karşılaştırması

1. Soru

Enerji nasıl tanımlanır?

Cevap

Enerji, Bir etki meydana getirebilme kapasitesi, kabiliyeti olarak tanımlanır.


2. Soru

Enerjilerin dönüşümünde gözönünde bulundurulan özellikler nelerdir?

Cevap

Taşıma ve kullanım kolaylığı, depolama özelliği


3. Soru

Enerji kaynakları nasıl sınıflandırılır?

Cevap

Enerji kaynakları, üretildiği miktarlar gözönüne alınarak, birincil (alışılmış) enerji kaynakları ve ikincil (alışılmamış) enerji kaynakları olarak iki grupta incelenmektedir. Ayrıca, potansiyeli mevcut olan ve teknolojik güçler sebebiyle yeni yararlanılabilen enerji kaynaklarına yeni ve eksilmeyen kaynaklara da yenilenebilir enerji kaynakları denilmektedir. Alışılmış enerji kaynakları, fosil kaynaklar (kömür, petrol, doğal gaz vs.), hidroelektrik enerji ve nükleer enerji sayılabilir. Alışılmamış enerji kaynakları ise güneş enerjisi, jeotermal enerji, gel-git enerjisi, dalga enerjisi, rüzgâr enerjisi, fizyon enerjisi gibi enerjilerdir.


4. Soru

Laboratuvarda çalışmaya başlamadan önce alınması gereken güvenlik önlemi nelerdir?

Cevap

Güvenliğe dikkat edilmesi gereken konu elektrik ve ısı kaynaklarından güvenli bir şekilde korunmaktır. Laboratuvarda çalışmaya başlamadan önce, laboratuvardaki görevliler öğrencilere bir tehlike anında laboratuvardaki elektriği kesecek ana elektrik panosunun yerini ve elektrik enerjisinin nasıl kesileceğini öğretmelidirler. Öğrencilere, herhangi bir kaza anında itfaiyeye, sağlık görevlilerine ve okulda bulunan görevlilere nasıl haber verecekleri konusunda bilgi verilmelidir.


5. Soru

Fosil yakıtlar nasıl oluşmuşlardır?

Cevap

Fosil yakıtlar olarak bildiğimiz doğalgaz, kömür ve petrol gibi kaynaklar milyonlarca yıl toprak altında ısı ve basıncın etkisiyle oluşmuşlardır.


6. Soru

Güneş ışınlarının miktarı hangi faktörlere bağlıdır?

Cevap

Güneş ışınlarının miktarı, senenin günlerine, bulutluluk oranına, çevrenin topoğrafik yapısına ve coğrafik faktörlere bağlı olarak değişmektedir.


7. Soru

Odaklı kollektörlerin düz kollektörlere göre dezavantaları nelerdir?

Cevap

Odaklı ve düz kollektörlerin birbirlerine göre bazı avantajları vardır. Odaklı kollektörlerde çok yüksek sıcaklıklara çıkılabildiği halde, yapımı zor, pahalıdır ve genellikle büyük alanlara ihtiyaç duyarlar.


8. Soru

Odaklı kollektörler kaç gruba ayrılır?

Cevap

Odaklı kollektörler doğrusal yoğunlaştırıcı kollektörler ve noktasal yoğunlaştırıcı kollektörler olarak iki gruba ayrılır.


9. Soru

Güneş enerjisinden yararlanma sistemleri kaça ayrılır?

Cevap

Güneş enerjisinden doğrudan yararlanma sistemleri, aktif ve pasif sistemler diye iki açıdan incelenmektedir.


10. Soru

Aktif yararlanma nedir?

Cevap

Güneş kollektörleri, güneş panelleri veya diğer herhangi bir dönüştürücü ile güneşten enerji elde edilmesine aktif yararlanma denir.


11. Soru

Pasif yararlanma nedir?

Cevap

Özellikle binaların yön, geometri ve yapı elemanlarının değişimiyle güneşten enerji elde edilmesine pasif yararlanma denir.


12. Soru

Güneş enerjisinden faydalanma yolları nelerdir?

Cevap

• Sıcak su elde edilmesi • Konutların ısıtılması • Konutların serinletilmesi, • Kurutma, • Güneş fırınları ve güneş ocakları, • Tuz temini, • Deniz suyundan saf su elde edilmesi, • Yüzme havuzlarının ısıtılması, • Isı pompası, • Elektrik elde edilmesi, • Yapma fotosentez, • Tarımda faydalanma, • Sera ısıtması, • Soğutma sistemlerinde güneş enerjisinden yararlanma.


13. Soru

Güneş ışığından faydalanırken, transfer nasıl gerçekleşir?

Cevap

Isı transferinde güneş ışınları biri ısı değiştiricisi (genellikle düzlem kollektör) aracılığıyla bir akışkana (su, motor yağı, gliserin, etilen glikol, hava gibi akışkan) aktarılır. Sıcaklığı artan akışkan, kullanım amacına göre depolanır veya sisteme gönderilir.


14. Soru

Güneş kollektörü tanımı nedir?

Cevap

Güneş ışınları ile bir akışkanın sıcaklığının artmasını sağlayan gereçlere güneş kollektörleri adı verilir. Başka bir ifadeyle, güneş kollektörleri, güneşin ışık enerjisini ısı enerjisine dönüştürürler.


15. Soru

Güneş kollektörleri nasıl gruplandırılır?

Cevap

Üretim şekline göre düz ve odaklı, kullanılan akışkan cinsine göre sıvılı ve gazlı (havalı) kollektörler ve güneş pilleri (Fotovoltaik Piller) olarak gruplandırılabilir.


16. Soru

Düzlem kollektörleri nerelerde kullanılır?

Cevap

Güneş enerjisinden yararlanarak akışkan sıcaklığının 100°C’den daha düşük olabileceği sistemlerde (sıcak su elde edilmesi ve hacim ısıtması gibi) düzlem kollektörler kullanılır.


17. Soru

Odaklı kollektörler nerelerde kullanılır?

Cevap

Akışkan sıcaklığının 100°C’den daha yüksek değerlerinin gerektiği durumlarda düzlem kollektörler yerine odaklı kollektör kullanılır.


18. Soru

Sıcak su elde etmek için kullanılan düzlem kollektörler nelerden oluşmaktadır?

Cevap

Sıcak su elde etmek amacıyla kullanılan düzlem kollektör, temelde akışkanın geçeceği borular, güneş ışınlarını absorbe edici yüzey, üst cam örtü, sırt izolasyonu ve dış kasadan oluşmaktadır.


19. Soru

Düzlem kollektörlerinin opak kollektöre göre faydalı olduğu durumları sıralayınız.

Cevap

• Yapımı daha basittir. • Yayılı ışınımdan da faydalanabilir. • Tesisatın yerleştirileceği zeminin hazırlanması kolaydır. • Hareketli kısımları yoktur. • Hava şartlarına karşı dayanıklı ve daha uzun ömürlüdür. • İşletme masrafları azdır. • Ancak 100 °C sıcaklığa kadar çıkabilir.


20. Soru

Absorbe edici malzemenin etkili çalışması için malzemenin nasıl kaplanması gerekir?

Cevap

Absorbe edici malzemenin etkili çalışması, üzerine düşecek güneş ışınlarının ısıl dalgaboylarını soğurabilmesi için güneşe açık yüzünün kara cisim biçiminde kaplanması gerekir.


21. Soru

Güneş kaç tür ışın yaymaktadır ve bunlar nelerdir?

Cevap

Güneş ışınları denildiğinde tüm dalganoylarındaki elektromanyetik dalgalar anlaşılır. 7 farklı türde elektromanyetik dalga mevcuttur. Bunlar; • Radyo dalgaları, • Mikro dalgalar, • Kızılötesi ışık, • Görünür Işık, • Ultraviyole ışık, • X ışınları ve • Gama ışınlarıdır.


22. Soru

Güneş enerjisinin avantajları nelerdir?

Cevap

• Tükenmeyen enerji kaynağı olmasıdır. • Temiz enerji türüdür. • Doğabilecek ekonomik bunalımdan etkilenmez. • Mahalli uygulamalara elverişlidir. • Çok sayıdaki ülkede faydalanılabilir. • Karmaşık teknolojiye ihtiyaç duyulmamaktadır. • İşletme masrafları çok azdır. • Güneş enerjisinin gaz, duman, kükürt veya radyasyon gibi zararlı artıkları yoktur. • Enerjiden ihtiyaç duyulduğu bölgede faydalanılabileceğinden enerjinin nakil problemi de yoktur.


23. Soru

Güneş enerjisinin dezavantajları nelerdir?

Cevap

• Birim yüzeye gelen güneş ışınları devamlı olmadığından depolama gerekmektedir. • Enerji ihtiyacının fazla olduğu kış aylarında, güneş ışınları az ve geceleri ise hiç yoktur.


24. Soru

Üç ayaklı taban ve destek çubuğu ne için kullanılır?

Cevap

Üç ayaklı taban üzerine monte edilen çubuk, halojen lambanın üzerine konulması amacıyla kullanılır.


25. Soru

Kronometre ne için kullanılır?

Cevap

Deneyde test kollektörlerinin üzerine ne kadar süreyle ışık düşürüleceğini ölçmek amacıyla kullanılır.


26. Soru

Deneyde T1, T2, T3 ve T4 neyi ifade etmektedir?

Cevap

Bunlar güneş kollektörleri Seçici yüzey test alanı arka yüzünde bulunmaktadır. (T1) Isı Yalıtımlı ve Cam Korumalı Siyah Bakır Levha, (T2) Arkası Isı Yalıtımlı Siyah Bakır Levha (T3) Siyah Bakır Levha, (T4) Beyaz Bakır Levhayı ifade etmektedir.


27. Soru

Diğital sıcaklık ölçme cihazı bu deneyde hangi amaçla kullanılır?

Cevap

4 sıcaklık probunun bağlanacağı T1, T2, T3, T4 yuvalarını ve üzerindeki ekranda sıcaklık değerlerinin gösterildiği 2 adet dijital ekrana sahiptir ve kollektör test alanındaki seçici yüzeylerde oluşacak sıcaklık değerlerini göstermek amacıyla kullanılır.


28. Soru

Isıl iletken macun ne amaçla kullanılır?

Cevap

Isı iletken macun, sıcaklık probunun ucuna sürülerek bu probun kollektör seçici yüzeylerindeki yuvalara takılan sıcaklık problarının seçici yüzeye tam temasını sağlar. Problar ile seçici yüzey arasındaki ısı kayıpları macun sayesinde azalır.


29. Soru

Deneyde sıcaklık probları hangi amaçla kullanılmaktadır?

Cevap

Sıcaklık probları, kollektör test alanı ile diğital sıcaklık ölçer arasında kullanılan gereçlerdir.


30. Soru

Deney düzeneği kaç farklı kollektörden oluşmuştur?

Cevap

Deney düzeneği kare şeklinde dört adet (yaklaşık 10 cm x 10 cm boyutlu) • Beyaz bakır levha • Siyah bakır levha • Arkası ısı yalıtımlı siyah bakır levha • Isı yalıtımlı ve cam korumalı siyah bakır levha test kollektöründen oluşur.


31. Soru

Kollektörlere ısı kaynağı olarak, güneşi temsilen, ne kullanılmaktadır?

Cevap

Güneşi temsil eden 1000 wattlık bir lamba kullanılmaktadır.


32. Soru

Test kollektörlerindeki sıcaklıklar hangi aralıklarla kaydedilmelidir?

Cevap

Her 4 dakikada bir test kollektörlerindeki sıcaklıklar okunup, çizelgeye kaydedilmelidir.


33. Soru

Deneyde test kollektörlerindeki sıcaklıklar kaç dakika süresince okunmalıdır?

Cevap

Başlangıçta oda sıcaklığı alındıktan sonra her 4 dakikada bir sıcaklık değeri alınarak toplam 20 dakika devam ettirilmelidir.


34. Soru

Her 4 dakikada okunan sıcaklık değerlierinin yazılduğı çizelgede yatay ve düşey eksen hangi değerler içindir?

Cevap

Çizelgedeki değerleri kullanarak yatay eksen zaman aralıklarını, düşey eksen de sıcaklık değerlerini göstermek üzere verilen grafik kağıdı üzerine ? f(t) grafiği çizilir.


35. Soru

Bulutlu bir havadaki güneş ışınlarının toplanmasını test etmek amacıyla ışık kaynağının önüne ne konulur?

Cevap

Işığın önüne buzlu cam kapağı takılır.


36. Soru

Buzlu cam kapak takılmış holojen lamba ile kollektör test alanı arasındaki mesafe kaç cm olmalıdır?

Cevap

Buzlu cam kapak takılmış holojen lamba ile kollektör test alanı arasındaki mesafe 70 cm olarak ayarlanmalıdır.


37. Soru

Kollektörlerin güneş enerjisini ısı enerjisine en verimli şekilde dönüştürülmesi için ısı alma ve ısı yayma kapasiteleri nasıl olmalıdır?

Cevap

Kollektörlerin güneş enerjisini ısı enerjisine en verimli bir şekilde dönüştürebilmesi kıllanılacak malzemelerin ısı alma kapasitelerinin yüksek, ısı yayma kapasitelernin ise düşük olması gerekir.


38. Soru

4 farklı kollektörlerdeki sıcaklıkların zamanla değişiminin sebebi nedir?

Cevap

Farklı kollektörlerdeki sıcaklıkların zamanla değişimi, kollektörlerin ışıma yolu ile güneş kaynağından (Bu deneyde 1000 watt lık ampülden) ısı almalarıdır.


39. Soru

Güneşli havada (buzlu cam yok) ve bulutlu havada (buzlu cam var) yapılan deneyler arasındaki fark nedir?

Cevap

Buzlu cam bulut etkisi yarattığından direk ışıma maruz kalmayacaktır. Bu nedenle buzlu cam ile yapılan deneyde kollektörlerdeki ısı değişimi buzlu cam olmayan kollektördekilere göre daha az olacaktır.


40. Soru

Neden siyah, arkası yalıtımlı ve önünde cam bulunan kollektör daha çok ısınmaktadır?

Cevap

Siyah renkli arkası yalıtımlı ve önünde cam bulunan kollektör siyah renkten dolayı üzerine düşecek güneş ışınlarının ısıl dalgaboylarını daha fazla soğuracak, arkası ve önü yalıtımlı olduğundan ısı kollektöre hapsedilip daha fazla ısınmayı sağlayacaktır.


41. Soru

Bu deneyle ne amaçlanmaktadır?

Cevap

İşte biz deneyimizde 4 farklı test kollektör levhanın hangisinin en yüksek sıcaklıklara ulaşabildiğini bulmaya çalışılıyor ve bunun nedenini ortaya koymaya çalışılıyor.


42. Soru

Enerji kaynakları, üretildikleri miktar açısından kaç gruba ayrılır ve bunlar nelerdir?

Cevap

Enerji kaynakları, üretildiği miktarlar göz önüne alınarak, “birincil (alışılmış) enerji kaynakları” ve “ikincil (alışılmamış) enerji kaynakları” olarak iki grupta incelenmektedir.


43. Soru

Alışılmış enerji kaynakları nelerdir?

Cevap

Alışılmış enerji kaynakları, fosil kaynaklar (kömür, petrol, doğal gaz vs.), hidroelektrik enerji ve nükleer enerji sayılabilir.


44. Soru

Alışılmamış enerji kaynakları nelerdir?

Cevap

Alışılmamış enerji kaynakları ise güneş enerjisi, jeotermal enerji, gel-git enerjisi, dalga enerjisi, rüzgâr enerjisi, fizyon enerjisi gibi enerjilerdir.


45. Soru

Güneş ışınlarının miktarı hangi faktörlere göre değişir?

Cevap

Güneş ışınlarının miktarı, senenin günlerine, bulutluluk oranına, çevrenin topoğrafik yapısına ve coğrafik faktörlere bağlı olarak değişmektedir. Fazla bulutlu geçen bölgelerde, direkt güneş ışınım miktarı az olduğundan kollektör yeteri kadar güneş ışığı toplayamaz.


46. Soru

Odaklı kolektörlerin özellikleri nelerdir?

Cevap

Odaklı kolektörler doğrusal yoğunlaştırıcı kolektörler ve noktasal yoğunlaştırıcı kolektörler olarak iki gruba ayrılır. Odaklı kolektörlerde çok yüksek sıcaklıklara çıkılabildiği halde, yapımı zor, pahalıdır ve genellikle büyük alanlara ihtiyaç duyarlar.


47. Soru

Aktif yararlanma nedir?

Cevap

Güneş kolektörleri, güneş panelleri veya diğer herhangi bir dönüştürücü ile güneşten enerji elde edilmesine aktif yararlanma denir.


48. Soru

Pasif yararlanma nedir?

Cevap

Özellikle binaların yön, geometri ve yapı elemanlarının değişimiyle güneşten enerji elde edilmesine pasif yararlanma denir.


49. Soru

Güneş enerjisinden faydalanma yolları nelerdir?

Cevap

Güneş enerjisinden faydalanma yollarından bazıları:

  • Sıcak su elde edilmesi
  • Konutların ısıtılması
  • Konutların serinletilmesi,
  • Kurutma,
  • Güneş fırınları ve güneş ocakları,
  • Tuz temini,
  • Deniz suyundan saf su elde edilmesi,
  • Yüzme havuzlarının ısıtılması,
  • Isı pompası,
  • Elektrik elde edilmesi,
  • Yapma fotosentez,
  • Tarımda faydalanma,
  • Sera ısıtması,
  • Soğutma sistemlerinde güneş enerjisinden yararlanma,
  • Güneş pompalarıdır.

50. Soru

Güneş kolektörü ne demektir ve özellikleri nelerdir?

Cevap

Güneş ışınları ile bir akışkanın sıcaklığının artmasını sağlayan gereçlere güneş kolektörleri adı verilir. Başka bir ifadeyle, güneş kolektörleri, güneşin ışık enerjisini ısı enerjisine dönüştürürler. Üretim şekline göre düz ve odaklı, kullanılan akışkan cinsine göre sıvılı ve gazlı (havalı) kolektörler ve güneş pilleri (Fotovoltaik Piller) olarak gruplandırılabilir.


51. Soru

Düzlem kolektör ile odaklı kolektör hangi durumda kullanılır? 

Cevap

Güneş enerjisinden yararlanarak akışkan sıcaklığının 100°C’den daha düşük olabileceği sistemlerde (sıcak su elde edilmesi ve hacim ısıtması gibi) düzlem kolektörler kullanılır. Güneş enerjisi kullanarak akışkan sıcaklığının 100°C’den daha fazla sıcaklıklar da elde edilebilmektedir. Akışkan sıcaklığının 100°C’den daha yüksek değerlerinin gerektiği durumlarda düzlem kolektörler yerine odaklı kolektör kullanılır. Pratikte, güneş enerjisinin en yaygın kullanıldığı su ısıtması gibi durumlarda 100°C’den daha düşük sıcaklıklar yeterli olduğundan düzlem kolektörler daha çok kullanılmaktadır.


52. Soru

Sıcak su elde etmek için kullanılması gereken kolektör tipi nedir?

Cevap

Sıcak su temininde sıvılı kolektörler kullanılır.


53. Soru

Bir evin ısıtılmasını sağlamak amacıyla kullanılması gereken kolektör tipi nedir?

Cevap

Ev ısıtmasında havalı kolektörler tercih edilir.


54. Soru

Düzlem kolektörün temel parçaları nelerdir?

Cevap

Sıcak su elde etmek amacıyla kullanılan düzlem kolektör, temelde akışkanın geçeceği borular, güneş ışınlarını absorbe edici yüzey, üst cam örtü, sırt izolasyonu ve dış kasadan oluşmaktadır.


55. Soru

Düzlem kolektörde, güneş ışığını soğuran ve ısıyı akışkana transfer eden absorbe edici yüzeyin temel özellikleri nelerdir?

Cevap

Güneş ışığını soğuran ve ısıyı akışkana transfer eden absorbe edici yüzey alüminyum, bakır, paslanmaz çelik ve özel plastik gibi ısıl iletkenliği büyük bir malzemeden yapılmaktadır. Absorbe edici yüzeyin güneş ışınlarının hemen hemen tamamını yutan ve ortaya çıkan ısı enerjisini akışkanı taşıyan borulara aktarması istenen özelliklere sahip olmalıdır. Absorbe edicinin arka kısmından olacak iletimin ısı kayıplarını engellemek için sırt izolasyonu yapılmaktadır.


56. Soru

Düzlem kolektörlerde demirsiz (demir-oksit içermeyen) temperlenmiş cam örtü kullanılmasının sebebi nedir?

Cevap

Ön yüzünden serbest hava akımları ile olabilecek konveksiyon kayıplarını engellemek, kısa dalgalı radyasyona karşı saydam, uzun dalgalı radyasyona karşı opak biçimde sera etkisi oluşturmak, siyah ön yüzeyi yağmur ve toz gibi dış etkenlerden korumak için demirsiz (demir-oksit içermeyen) temperlenmiş cam örtü kullanılmaktadır.


57. Soru

Düzlem kolektörlerde bakır borular kullanılmasının ve içlerinde su bulunmasının sebebi nedir?

Cevap

Isı iletim katsayısı en yüksek katı malzeme saf bakır, ısı kapasitesi en yüksek sıvı malzeme de sudur. Dolayısıyla güneş ışınları ısı iletim katsayısı yüksek olan bakır borular tarafından toplanır ve toplanan ısı, ısı kapasitesi yüksek olan suya aktarılır.


58. Soru

Düzlem kolektörlerin temel özellikleri nelerdir?

Cevap

  • Yapımı daha basittir.
  • Yayılı ışınımdan da faydalanabilir.
  • Tesisatın yerleştirileceği zeminin hazırlanması kolaydır.
  • Hareketli kısımları yoktur.
  • Hava şartlarına karşı dayanıklı ve daha uzun ömürlüdür.
  • İşletme masrafları azdır.
  • Ancak 100 °C sıcaklığa kadar çıkabilir.


59. Soru

Elektromanyetik dalgalar nelerdir?

Cevap

Radyo dalgaları, mikro dalgalar, kızılötesi ışık, görünür Işık, ultraviyole ışık, X ışınları ve gama ışınlarıdır.


60. Soru

Güneş enerjisinin özellikleri nelerdir?

Cevap

Dünyaya gelen güneş enerjisi çeşitli dalga boylarındaki ışınımlardan oluşur ve güneş-dünya arasını yaklaşık 8 dakikada aşarak dünyaya ulaşır (ışınımlar saniyede 300.000 km’lik bir hızla, yani ışık hızıyla yol alırlar). Güneş enerjisi, güneşten gelen ve dünya atmosferinin dışında şiddeti sabit ve 1370 W/m2, yeryüzünde ise 0-1100W/m2 değerleri arasında olan yenilenebilir bir enerjidir. Yeryüzüne ulaşan güneş ışığının her dalga boyunda olmasına rağmen dünyamıza gelen ışınların geleneksel olarak görünür ışık, kızılötesi ve morötesi ışık olduğu kabul edilir. Güneşten dünyamıza gelen ışınların yaklaşık %50’si görünür ışık, %45’i kızılötesi ışık ve geri kalan az bir bölümü de morötesi ışıktır.


61. Soru

Güneş enerjisinin avantajları nelerdir?

Cevap

Güneş enerjisinin avantajları şunlardır:

  • Tükenmeyen enerji kaynağı olmasıdır.
  • Temiz enerji türüdür.
  • Doğabilecek ekonomik bunalımdan etkilenmez.
  • Mahalli uygulamalara elverişlidir.
  • Çok sayıdaki ülkede faydalanılabilir.
  • Karmaşık teknolojiye ihtiyaç duyulmamaktadır.
  • İşletme masrafları çok azdır.
  • Güneş enerjisinin gaz, duman, kükürt veya radyasyon gibi zararlı artıkları yoktur.
  • Enerjiden ihtiyaç duyulduğu bölgede faydalanılabileceğinden enerjinin nakil problemi de yoktur.

62. Soru

Güneş enerjisinin dezavantajları nelerdir?

Cevap

Güneş enerjisinin diğer enerji kaynaklarına göre çok sayıda üstünlükleri olmasına rağmen, günümüzde uygulamalarının az oluşunun sebepleri vardır:

  • Birim yüzeye gelen güneş ışınları devamlı olmadığından depolama gerekmektedir,
  • Enerji ihtiyacının fazla olduğu kış aylarında, güneş ışınları az ve geceleri ise hiç yoktur.

Kayıt Yenileme (Ders Ekle Sil)
7 Şubat 2022 Pazartesi