GÜNEŞ KOLLEKTÖRÜ

Sokrat (M.Ö.400)

Bir kollektörün verimliliği, topladığı kullanılabilir enerji miktarının, üzerine düşen enerji miktarına oranı olarak tanımlanır.

Sıcak su elde edilmesi,

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

Güneş kollektörleri adını verdiğimiz bu sistemlerde güneş enerjisinden ısı enerjisi elde edilir. Bu enerji doğrudan kullanılabileceği gibi elektrik enerjisi üretiminde de kullanılabilir.

Kullanma suyunun ısıtılması (akışkanlı kollektörler),

Bina ısıtma ve havalandırma (havalı kollektörler),

Tarım da ürün kurutma ve seracılık,

Su damıtımı ve tuz üretimidir.

• Sulama için su pompaları,
• Küçük motorlar ve güneş tencereleri,
• Buhar jeneratörüyle elektrik üretimi,
• Güneş fırınları,
• Elektrik enerjisi üretimi,
• Madde araştırılması,
• Seramiklerdir.

Saydam örtü

Absorplayıcı plaka

Isı yalıtım tabakası

Kollektör kasası

Doğal Dolaşımlı Sistem

Pompalı Sistem

Açık Sistem

Kapalı Sistem

Saydam örtü

Absorplayıcı plaka

Boru merkezleri arası uzaklık ve boru sayısı

Absorplayıcı yüzey kanat geometrisi

Absorplayıcı yüzey kaplamaları

Kollektör kasası ve yalıtımı

Kollektör eğimi ve yönü

Düzlemsel güneş kollektörlerinde absorplayıcı yüzeyler düz, parabolik kanallı ve zig zag kanallı gibi farklı geometrilerde üretilmektedir. Düzlemsel güneş kollektörlerinde, kanatlarda kullanılan malzeme miktarı kollektörün maliyetini doğrudan etkilediğinden, sağlanan enerjiyi en az maliyetle akışkana aktarılabilecek kanat yapısının belirlenmesi ekonomik açıdan önemlidir.

Kollektör yüzeyi genel olarak tam güney yönüne bakmalıdır. Ancak zorunlu durumlarda kollektör yüzeyi güneyden doğuya veya batıya doğru en çok 15° döndürülebilir. Kollektörün eğim açısı, genel olarak kurulduğu yerin enlem derecesine eşit olmalıdır. Ancak kollektör yaz aylarında kullanılacaksa, enlem derecesinden 15° eksik ve kış aylarında enlem derecesinden 15° fazla olmalıdır.

Kollektör yüzeyi genel olarak tam güney yönüne bakmalıdır. Ancak zorunlu durumlarda kollektör yüzeyi güneyden doğuya veya batıya doğru en çok 15° döndürülebilir. Kollektörün eğim açısı, genel olarak kurulduğu yerin enlem derecesine eşit olmalıdır. Ancak kollektör yaz aylarında kullanılacaksa, enlem derecesinden 15° eksik ve kış aylarında enlem derecesinden 15° fazla olmalıdır.

Elektrik bağlantı kablolarının su akış ölçerine (a) ve dc güç kaynağına takılması (b)

Güç kaynağında akım ve voltaj ayarı (a) ve sirkülasyon pompasının çalıştırılması (b)

Metalik renkli plakanın halojen lambaya takılması

Ülkemizde üretilen kollektörlerde apsorplayıcı plakalar mat siyah boya ile boyanmaktadır. Mat siyah yüzeylerin ışınımı absorplama oranları % 90-98, uzun dalgaboylu ışınımı yayma oranları, % 85-92 mertebesindedir. Yani absorpladıkları ışınımın çoğunu geri yaymaktadırlar. Kollektör verimini arttıran en önemli parametrelerden biri de, absorplayıcı plakanın seçici yüzeyle kaplanmasıdır. Absorplayıcı plaka yüzeyinde seçicilik özelliği bulunduğunda absorplayıcı plaka, yüksek absorplayıcı ve düşük ısı yayma özelliklerine sahiptir.

Kollektör kasası ısı yalıtım malzemesinin su ve yağmurdan dolayı ıslanmasını önleyecek biçimde yapılmalıdır. Özellikle kollektöre su borularının giriş ve çıkışında kasanın tam sızdırmazlığı sağlanmalıdır. Sıvılı kollektörlerde sızdırmazlığın yüzde yüz sağlanamadığı durumlarda camda yoğunlaşacak su buharını dışarıya atmak amacıyla kasanın iki yanına delik açılmalıdır. Kollektör kasası olarak alüminyum, paslanmaz çelik, galveniz çelik, ve plastik gibi çeşitli malzemeler kullanılmaktadır. Kollektör yapımında kullanılan malzemelerin ısıl genleşme katsayıları dikkate alınarak kasalar boyutlandırılmalıdır.

Güneş kollektörünün üzerinde bulunduğu düzleme dik konuma getirilmesi

Çıkış suyu sıcaklık ölçüm termometresinin ölçüm yuvasına takılması

Üçgen ayaklı destek çubuğu (a) ve halojen lambanın destek çubuğuna takılması (b)