Güneş enerjisi Sistem Bilgileri

SİSTEM BİLGİLERİ
GÜNEŞ ENERJİSİ SİSTEMLERİNİN ÇALIŞMA PRENSİPLERİ

A- DOĞAL SİRKÜLASYONLU SİSTEMLER

Isıtıcı akışkanın ilave bir pompa veya benzeri
herhangi bir hareket mekanizması olmaksızın kollektör ile depo arasındaki sirkülasyonun kendiliğinden gerçekleşmesidir. Bilindiği gibi ısınan suyun yoğunluğu azalır ve sistemin üst kısmına doğru toplanmaya başlar.Soğuk, yani yoğunluğu yüksek olan su ise aşağıya doğru yönelerek sistemin alt kısmında toplanır. Doğal sirkülasyonun mantığında sıcaklık farklılığından kaynaklanan bu yoğunluk değişmesi ile kendiliğinden oluşan harekettir. Bu hareket kolektör ile depo arasındaki ısı alışverişinin gerçekleşmesini sağlar. Doğal sirkülasyonlu sistemlerde ısı transfer akışkanı günde 8-10 defa depo ile kolektör arasında sirkülasyon eder. Bu sistemlerde kolektör ile depo arasındaki yükseklik farkı 30-50 cm civarında olmalıdır. Aynı zamanda deponun devamlı suretle kolektörün üstünde olması gerekir. Depo ile kolektör arasındaki kot farkı daha az olduğunda doğal sirkülasyon zayıflar.
Doğal sirkülasyonlu sistemler Kapalı ve Açık devre sistemler olarak ikiye ayrılmaktadır.
 

- Kapalı devre sistemler
Kapalı devre sistemlerde birbirinden bağımsız çalışan iki ayrı devre bulunmaktadır. Kolektör devresinde bulunan su güneşten aldığı enerjiyi şehir şebekesinden gelen kullanım suyuna transfer eder. Kolektör devresinde bulunan akışkan, kış aylarında donma riskinin bulunduğu bölgelere bağlı olarak değişir. uygun orandaki antifriz su karışımından oluşur.

Antifriz seçiminde dikkat edilecek en önemli husus piyasada güven veren bir marka ve kolektör cinsine göre uygun inhibitörlü antifriz tercih edilmelidir. Antifrizin köpürmeyen türden olmasına özen gösterilmelidir. İçine su katılmadan saf haldeki antifrizin donma sıcaklığı eksi 36 °C'dir. Şehir merkezlerine göre sistemde kolektör devresinde dolaşan suya ilave edilmesi gereken antifriz miktarı bölge satıcısından öğrenilmelidir. Dış ortam sıcaklığının eksi değerlere düşmediği Antalya, Mersin, Alanya gibi şehirlerde ise, kolektörde dolaşan suya antifriz konulmasına gerek yoktur.
Fakat bazı yıllarda nadiren de olsa dış ortam sıcaklığı bu yörelerde de birkaç yılda bir de olsa sıcaklık eksi değerlere düşebilir. Bunun için güneş kolektörü devresinde dolaşan akışkan içerisine %8 civarında antifriz konulması önerilir. Şehir merkezlerine göre güneş enerjisi sistemi kolektör devresinde dolaşmakta olan su içerisine ilave edilmesi gereken Antifiriz yüzdesi ekteki tabloda verilmektedir. Kapalı devre sistemler ikiye ayrılmaktadır:
 

-Şamandıralı Sistemler
Bu tür sistemler genelde üst üste iki ayrı depodan oluşur. Üst depo soğuk su
deposudur. Soğuk su deposunda bir adet şamandıra bulunur. Şamandıraya soğuk şebeke suyu bağlanır sistem kullanılmaya başlandığında eksilen suyu şamandıradan takviye edilir.
Alt taraftaki depo sıcak su deposudur. Deponun dış kısmında bir ceket bulunmaktadır. Kollektör bu cekete bağlanır. Antifrizli su (kolektör devresi) bu cekette dolaşarak güneşten aldığı ısıyı şehir şebekesinden gelen kullanım suyuna transfer
eder. Soğuk su deposu ile sıcak su deposu birbirine bağlanır. Sıcak su kullanıldığında eksilen su soğuk su deposundan takviye edilir. Soğuk su deposundaki seviye eksildiğinde şamandıra devreye girerek şebekeden eksilen suyu takviye eder.
Şamandıralı sistemler ikiye ayrılmaktadır: Dik depolu sistemler ve Çift depolu sistemler.

 

 

Bu sistemlerde soğuk su beslemesi ilave bir şamandıralı depo olmaksızın direkt şebekeden sıcak su deposu içerisine yapılır. Dolayısıyla sistem daha çalışmaya başlamadan şebeke basıncına
ulaşır. Sistem çalışmaya başladığında da sıcaklık arttıkça basınç da artar. Kapalı kaplar prensibine göre de basınç arttıkça deponun içindeki suyun sıcaklığı diğer şamandıralı sistemlere göre daha

yüksek değerlere ulaşır.Basınçlı sistemler açık devre veya kapalı devre olarak imal edilirler.

Açık devrede kullanım suyu kolektör içerisinde dolaşarak direkt olarak ısınır. Kapalı devrede olduğu
gibi ilave bir ısı transfer akışkanına ihtiyaç yoktur. Bu sistemler kapalı sistemlere
nazaran daha yüksek sıcaklıklara ulaşırlar. Fakat bu sistemlerin dezavantajlarından
biri dış ortam sıcaklığı 0'ın altına düşen bölgelerde dört mevsim kullanılamaz. Kış
aylarında sistemdeki suyun boşaltılması gerekir.
Basınçlı sistemlerdin şamandıralı sistemlere göre bir avantajı da kullanım yerinde
soğuk su ile aynı veya daha yüksek basınç da olmasıdır. Bu sayede banyoda çok sıcak
su ile haşlanma riski daha azdır. Şamandıralı sistemlerde sıcak su basıncı sadece depo
seviyesi ile kullanım yeri arasındaki kod farkından kaynaklanan statik basınç kadardır.
Bu ise armatürlerde soğuk suyun sıcak suya yukarıya ötelemesine ve dengesiz bir
sıcaklık akışına neden olmaktadır.

Açık Devre Sistemler
Açık devrede kullanım suyu kolektör içerisinde dolaşarak direkt olarak ısınır.
Kapalı devrede olduğu gibi ilave bir ısı transfer akışkanına ihtiyaç yoktur. Bu sistemler
kapalı sistemlere nazaran daha yüksek sıcaklıklara ulaşırlar. Fakat bu sistemlerin
dezavantajlarından biri dış ortam sıcaklığı 0 °C 'nin altına düşen bölgelerde dört
mevsim kullanılamaz. Kış aylarında sistemdeki suyun mutlaka boşaltılması gerekir. Bu
sistemler genelde çift depo soğuk su izolesiz olarak piyasada yer alır. Ezinç Metal A.Ş.
olarak açık devre (yazlık) sistemleri tavsiye etmemekteyiz.

B- CEBRİ SİRKÜLASYONLU SİSTEMLER
Bu sistemlerde kolektör devresindeki akışkan bir pompa ile hareket ettirilir. Bu
sayede doğal sirkülasyonda olduğu gibi deponun kolektörden daha yüksek bir
noktada olması gerekmez. Depo istenilen yükseklikte ve kolektörden daha aşağıda da
olabilir. Cebri sirkülasyonlu sistemler doğal sirkülasyona göre daha verimlidirler.
Kolektörde dolaşan akışkan miktarı ve hızı kontrol edilebildiğinden kolektör ve sistem
verimleri daha yüksektir. Cebri sirkülasyonlu sistemler hakkında daha fazla bilgi
endüstriyel sistemlerde anlatılmıştır.
Cebri sirkülasyonlu kapalı devre sistemlerde sistemin büyüklüğüne ve
özelliklerine göre:
- Küçük kapasiteli sistemlerde gömlekli ısı eşanjörü (2-6 adet güneş kolektörlü)
- Orta büyüklükteki sistemlerde serpantinli ısı eşanjörü (6-20 adet güneş
kolektörlü)
- Büyük kapasiteli sistemlerde plakalı ısı eşanjörü (20 adet güneş kolektörden
fazlası9 kullanılmaktadır.

B- GÜNEŞ ENERJİSİ SİSTEMLERİNİN MONTAJI
1- Kolektör eğimi önceden tespit edilip, sistem sehpası buna göre dizayn
edilmelidir. Kolektörün eğimi dört mevsim kullanılacak sistemler için, bölgenin
enlemine eşittir. Türkiye için bu değer 36° ile 42° arasında değişir. Yaz kullanımı için
bu eğim -15° , kış kullanımı için ise +15° fazla olmalıdır.
Örnek olarak Antalya'nın enlemini 360 aldığımızda yıl boyu çalışacak bir sistemde
kolektörler yatay ile 360 açı yapacak şekilde sadece yazın çalışacak sistemlerde
kolektörle 210 açı ile sadece kış aylarında çalışacak bir sistemde kolektörler 510'lik açı
ile yerleştirilmelidir.
2- Kolektörler güneye yönlendirilmeli veya doğu batı yönlerinden birine 150
dönük olduğunda üretebileceği sıcak su miktarında önemli bir farklılık olmaz.
Genelde sıcak su kullanımı akşam ve gece saatlerinde olduğu için kolektörlerin güney
batı yönünde, güneyden batıya doğru 150'lik açı ile yerleştirilmesi tavsiye edilir.
3- Sistemin havası mutlaka alınmalıdır.
4- Soğuk su girişine çekvalf konulmalıdır.

5- Kolektörler birbirlerine yandaki şekilde verildiği gibi kolektörden kolektöre geçişli
seri bağlantı yapılması halinde 3 kollektörden fazla
kullanmak doğru değildir. Fazladan bağlanan kolektörlerin sıcak su üretimine katkısı azalır.
6- Kolektörler birbirine paralel bağlanırken, dağıtma boru çapı uygun olmalıdır. Bu
tür bağlantıda kolektörlerin yan yana bağlanmasında sayı sınırlaması yoktur.

7- Çok sayıda kolektörler arka arkaya yerleştirilirken birbirini gölgelemesi için
gölgeleme mesafesi bırakılmalıdır. Bu mesafe kolektörlerin uzunluğu ve kolektörün
yatay ile yaptığı açıya bağlıdır.
8- Doğal sirkülasyonlu sistemlerde; montaj yapılacak kollektörlerler, depo
arasındaki yükseklik farkı 15-25 cm olmaktadır.
9-Eşanjörlü sistemlerde depolar yerleştirilirken sistem sehpası teraziye alınmalıdır.
10- Sistemin kapalı devre bölümünde en az ¾ boru kullanılmalıdır.
11- Bağlantı boruları kesinlikle izole edilmelidir.                                                     Başa Dön