Translate
      Arşivler
    Tag Cloud
Güneş Enerjisi Uygulamaları
Yazar | 1 YorumYorum Yap
Son güncelleme: 17 Nisan 2009,Cuma

gün ısı uzun zamandır bilinmektedir. Geçen son on – on beş yıldaki araştırmalar sayesinde güneş enerjisinin ısıl uygulamalarına ilave olarak yeni uygulamalar geliştirilmiştir. Bunlar endüstriyel proses ısısı, soğutma ve havalandırma, kurutma ve güneş ısıl çevrimi ile elektrik gücü üretimi gibi uygulamalardır.
sistemleri, elektrik üretiminde kullanılan sistemler ve sıcaklık aralığına göre kurulan sistemler olmak üzere iki grupta incelenebilir.
Elektrik üretiminde kullanılan sistemlere göre ; Termal sistemler, Termal ve elektrik sistemler, Direkt elektrik üreten sistemler olarak sınıflandırılabilir.
Sıcaklık aralığına göre kurulan sistemler ise; Düşük,Orta ve Yüksek sıcaklık uygulamaları olarak sınıflandırılabilirler.

Termal Güç Sistemleri
• Düşük sıcaklık için termal güç sistemleri
• Orta sıcaklık için termal güç sistemleri
• Yüksek sıcaklık için termal güç sistemleri

Termal Ve Elektriksel Güç Sistemleri
• Orta sıcaklık uygulamaları için
• Yüksek sıcaklık uygulamaları için

Düşük Sıcaklık Termal Güç Sistemleri

Ülkemizde en bilinen güneş teknolojisidir. Genelde kapalı sistemlerdir sıcak su temini edilmesini sağlamalarına rağmen son zamanlarda A.B.D’ de açık tip endüstriyel çevrimlere sıkça rastlanmaya başlamıştır.

Güneş pillerinin evlerde kullanılmasına bir örnek Japonya uygulaması için aşağıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Açık Sistemler: Açık sistemler kullanım suyu ile kollektörlerde dolaşan suyun aynı olduğu sistemlerdir. Kapalı sistemlere göre verimleri yüksek ve maliyeti ucuzdur. Suyun kireçsiz ve donma problemlerinin olmadığı bölgelerde kullanılırlar. Kullandığımız su doğrudan panelden geçmektedir. Bu sebeple sıcak su üretimi kapalı devre sistemlere göre daha hızlıdır. Kullanım suyuna antifiriz konulamadığı için gece sıcaklıklarının fazla düşmediği, daha çok akdeniz iklimi görülen alanlarda kullanılmaktadır. Kışın soğuk gecelerde donma tehlikesine karşı suyunun boşaltılması gerekir.
Kapalı Sistemler: Kullanım suyu ile ısıtma suyunun farklı olduğu sistemlerdir. Kollektörlerde ısınan su bir eşanjör vasıtasıyla ısısını kullanım suyuna aktarır. Donma, kireçlenme ve korozyona karşı çözüm olarak kullanılırlar. Maliyeti açık sistemlere göre daha yüksek verimleri ise eşanjör nedeniyle daha düşüktür.

Güneş Kollektörlü Sıcak Su Sistemleri
Güneş kollektörlü sıcak su sistemlerinde, güneş enerjisini toplayan düzlemsel kolektörler, ısınan suyun toplandığı depo ve bu iki kısım arasında bağlantıyı sağlayan yalıtımlı borular, pompa ve kontrol edici gibi sistemi tamamlayan elemanlar istenilen sıcak suyun elde edilmesini sağlarlar.

günısı2
Şekil.Güneş kollektörlü sıcak su sistemleri

Güneş kollektörlü sistemler tabii dolaşımlı ve pompalı olmak üzere ikiye ayrılırlar. Tabii ve pompalı bu sistemler ayrıca açık ve kapalı sistem olarak iki şekilde dizayn edilirler.

Tabii Dolaşımlı Sistemler:
Tabii dolaşımlı sistemler akışkanının kendiliğinden dolaştığı sistemlerdir. Kollektörlerde ısınan suyun yükselmesi özelliğine dayanmaktadır. Bu tür sistemlerde depo kollektörün üst seviyesinden en az 30 cm yukarıda olması gerekmektedir. Deponun alt seviyesinden alınan soğuk (ağır) su kollektörlerde ısınarak hafifler ve deponun üst seviyesine yükselir. Gün boyu devam eden bu olay sonunda depodaki su ısınmış olur. Tabii dolaşımlı sistemler daha az miktarda su ihtiyaçları için uygulanır. Deponun yukarıda bulunması zorunluluğu nedeniyle büyük sistemlerde uygulanamazlar. Pompa ve otomatik kontrol devresi gerektirmediği için pompalı sistemlere göre biraz daha ucuzdur.

Pompalı Sistemler:
Isı transfer akışkanının sistemde pompa ile dolaştırıldığı sistemlerdir. Deposunun yukarıda olma zorunluluğu yoktur Zira akışkanın hareketi sirkülasyon pompası ile gerçekleştirilmektedir. Pompalı sistemler otomatik kontrol devresi yardımı ile çalışırlar. Depo tabanına ve kollektör çıkışına yerleştirilen diferansiyel termostatın sensörleri; kollektörlerdeki suyun depodaki sudan 10oC daha sıcak olması durumunda pompayı çalıştırarak sıcak suyu depoya alır, bu fark 3 oC olduğunda ise pompayı durdurur. Pompa ve otomatik kontrol devresinin arızalanması sebebiyle tabii dolaşımlı sisteme göre işletilmesinde aksaklıklar yaşanabilinmektedir.

Düzlemsel Güneş Kollektörleri

Güneş enerjisinin toplandığı ve ısı transferi için herhangi bir akışkana aktarıldığı çeşitli toplaçlardır.
Düzlemsel güneş kollektörleri, üstten alta doğru, camdan yapılan üst örtü, cam ile absorban plaka arasında yeterince boşluk, kollektörün en önemli parçası olan absorban plaka, arka ve yan yalıtım ve yukarda ki bölümleri içine alan bir kasadan oluşmuştur.

Üst örtü: Kollektörlerin üstten olan ısı kayıplarını en aza indirgeyen ve güneş ışınlarının geçişini engellemeyen bir maddeden olmalıdır. Üst örtü malzemesi olarak cam, güneş ışınlarını geçirmesi ve ayrıca absorban plakadan yayınlanan uzun dalga boylu ışınları geri yansıtması nedeni ile örtü maddesi olarak son derece uygun bir maddedir. Bilinen camının geçirme katsayısı 0.88’dir. Son zamanlarda özel olarak üretilen düşük demir oksitli camlarda bu değer 0.95 seviyesine ulaşmıştır. Bu tür cam kullanılması verimi % 5 mertebesinde arttırır.

Absorber Plaka:
Absorber plaka kollektörün en önemli bölümüdür. Güneş ışınları, absorber plaka tarafından yutularak ısıya dönüştürülür ve sistemde dolaşan sıvıya aktarılır.
Absorber plaka tabanda ve üstte birer manifold ile bunların arasına yerleştirilmiş akışkan boruları ve yutucu plakadan oluşur. Yutucu plaka ışınları yutması için koyu bir renge genellikle siyaha boyanmıştır. Kullanılan boyanın yutma katsayısının (absorptivite) yüksek uzun dalga boylu radyasyonu yayma katsayısının (emissivite) düşük olması gerekmektedir. Bu nedenle de bu özelliklere sahip seçici yüzeyler şekil 3.3. de kullanılmaktadır. Mat siyah boyanın yutuculuğu 0. 95 gibi yüksek bir rakam iken yayıcılığı da 0.92 gibi istenmeyen bir değerdedir. Yapılan seçici yüzeylerde yayma katsayısı 0.1’in altına inmiştir. Seçici yüzey kullanılması halinde kollektör verimi ortalama % 5 artar.
Absorber plaka, borular ile sıkı temas halinde olmalıdır. Alüminyumda olduğu gibi, akışkan borularının kanatlarla bir bütün teşkil etmesi en iyi durumdur. Bakır ve sacda bu mümkün olmadığı için akışkan boruları ile plakanın birbirine temas problemi ortaya çıkmaktadır. Bu problem ya tamamen ya da belli aralıklarla lehim veya kaynak yapmakla çözülebilir.

secici katman

Isı Yalıtımı: Kollektörün arkadan olan ısı kayıplarını minumuma indirmek için absorban plaka ile kasa arası uygun bir yalıtım maddesi ile yalıtılmalıdır. Absorber plaka sıcaklığı, kollektörün boş kalması durumunda 150 °C’a kadar ısınması nedeniyle kullanılacak olan yalıtım malzemesinin sıcak yalıtım malzemesi olması gerekmektedir. Isı iletim katsayıları düşük ve soğuk yalıtım malzemesi olarak bilinen poliüretan kökenli yalıtım malzemeleri tek başına kullanılmamalıdır. Bu tür yalıtım malzemeleri, absorber plakaya bakan tarafı sıcak yalıtım malzemesi ile takviye edilerek kullanılmalıdır.

Kollektör Kasası:
Kasa, yalıtkanın ıslanmasını önleyecek biçimde yapılmalıdır. Özellikle kollektör giriş ve çıkışlarında kasanın tam sızdırmazlığı sağlanmalıdır. Kasanın her yanı 100 kg/m2 (981 Pa=N/m2) basınca dayanıklı olmalıdır (TSE-3680).

güneşr

Yorumlar

1 yorum
  1. Mayıs 4, 2011

    çok güzel olmuş. faydalı bilgiler için teşekkür ederim. emeğinize sağlık.

    Cevap ver

Yorum yap

Sitemizdeki yazı, resim ve haberlerin her hakkı saklıdır. İzinsiz, kaynak gösterilmeden kullanılamaz. All Rights Reserved TM. Unienerji Copyright ©2007.