Fosil yakıtların kullanımları öyle hızlı bir şekilde artmıştır ki çokta uzak olmayan bir sürede tükenmeleri muhtemeldir. Petrol fiyatları son 30 yılda 3$ dan 106$ a kadar yükselerek yaklaşık35 kat artmıştır. Bu hızlı tüketimin doğurduğu muazzam fiyat artışı göz önündedir. Buna karşılık güneşte sadece bir saniyede üretilen enerji insanlığın varolduğu günden bu güne kadar üretilen toplam enerjiden daha fazladır. İşte dünyamızda canlı hayatının devamını sağlayan ve aslında tüm diğer enerji kaynaklarını doğuran enerji bu enerjidir.
Sınırlı kaynak mevcut!
• Alınacak kimi basit önlemler var.
• Tasarruflu ürünler ve teknolojiler arttı.
• Doğal kullanmak gerekiyor.
Doğal kaynakların tükendiği ve geleceğe yönelik alternatif enerji kaynaklarına ihtiyaç duyulduğu bir gerçektir. Yapılan araştırmalar gelecekte enerji ihtiyacını karşılamada iki enerji kaynağı ön plana çıkmıştır. Bunlar Nükleer Enerji ve Güneş Enerjisidir.
Isıtma ve soğutma proseslerinde kullanabilmek için güneş enerjisinin ısı enerjisine dönüştürülmesi gerekir. Birim yüzeye düşen güneş enerjisinin fazla olmayışı nedeniyle geniş yüzeylere ihtiyaç vardır. Güneş enerjisi kolektörleri güneş enerjisini ısı enerjisine güneşten gelen radyasyonu absorbe etmek suretiyle dönüştürür.
Güneşten sadece güneşin bulutlarla engellenmediği gündüz saatlerinde yararlanmak mümkündür. Bu nedenle emici yüzeyler kullanılarak bu enerji depolanır.
Güneş enerjisinin temiz bir enerji kaynağı olarak kendini kabul ettirdiği unutulmamalıdır ve Türkiye'de ortalama günlük güneşlenme süresi 7,2 saat ve elde edilen enerji m2 ye 3,6 kwh dir.
Güneşli su ısıtma sistemleri!
•Doğal Sirkülasyonlu (Tabi Sirkülasyonlu) Sistemler
• Cebri Sirkülasyonlu (Pompalı) Sistemler
Tabi dolaşımlı ısıtma sistemleri
Sıcak su ihtiyacının çok olmadığı durumlarda özellikle konutlarda kullanımı yaygındır. Tabi dolaşım olabilmesi için deponun kolektörden daha yüksekte olması gerekir. Suyun dolaşımı kolektörde ısınan su ile deponun alt kısmındaki daha soğuk olan su arasındaki özgül ağırlık farkından meydana gelmektedir. Üzerine güneş düştüğünde kolektör içindeki antifriz ısınarak genleşir. Genleşen suyun özgül ağırlığı azalacağından yükselerek deponun içinde yer alan serpantine (ısı dönüştürücüye) ısınan antifriz dolar ve ısının suya aktarılmasını sağlar. Depodaki su ile kolektördeki antifriz sıcaklıkları eşit oluncaya kadar dolaşım devam eder.
Depolama tankı kolektörün seviyesinin üstünde olduğundan geceleri güneşsiz günlerde suyun ters sirkülasyon yaparak depodaki suyu soğutması önlenmiş olur.
Tabi sirkülasyonlu sistemlerde boru tesisatının;
Mümkün olduğu kadar az dirsekli,
Dirseklerin geniş kavisli,
Boruların depoya doğru yükselen eğimli olması sistemin çalışmasını olumlu yönde etkileyecektir.
Böylece suyun dolaşımına karşı az direnç gösterilir ve borularda hava toplanması önlenir. Sürtünme direncini azaltmak için boruların çapı en az ¾" olmalıdır.
Tabi dolaşımlı sistemleri basınçlı ve basınçsız sistemler olarak ikiye ayırmak mümkündür.
Basınçsız çalışan tabi dolaşımlı sistem şehir şebeke suyu basıncından etkilenmez. Soğuk şebeke suyu önce üstte bulunan soğuk su deposuna gelir ve oradan sisteme geçer. Soğuk su deposu şamandıralıdır ve depo dolduğunda depoya gelen suyu otomatik olarak keser. Soğuk su deposu sistem çalışırken sistemin genleşmesini alarak sistemin güvenliğini de sağlamış olur.
Bu sistemlerde depoların izolasyonunun çok iyi yapılması suretiyle özellikle soğuk su deposundaki suyun donması kesinlikle engellenmiştir. Kolektörde ısı devreder ve alınan ısı depolama tankı içinde bulunan serpantine (ısı değiştiriciye) gitmesiyle suya aktarılır. Antifriz kullanıldığından sistemin kış aylarında kapatılmasına hiç gerek kalmamaktadır. Bu nedenle sistem kış aylarında da çok rahat bir şekilde kullanılabilmektedir. Sistem kurulduğu yerden daha alt seviyelerde bulunan kullanım yerlerine su verebilmektedir. Bu suyun basıncı da kullanıldığı yer ile kurulduğu yer arasındaki yüksekliğe göre değişmek-tedir.
Basıçsız tabi dolaşımlı sistemlerimiz dikkat edilmesi gereken önemli avantajlara sahiptir. Bunlardan biri endirek sistem olması yani su yerine antifrizin dolaşmasıdır. Eğer kolektörde antifriz değil de su dolaşmış olsaydı devamlı sirküle eden şebeke suyu kireçlenmeye yol açacak, soğuk kış günlerinde donmaya neden olacaktı. Diğeri ise depoların poliüretan ve izocam opsiyonlarıyla çok iyi izole edilmesidir.
Ayrıca kolektörlerin güneş ışınlarını rahat almalarını temin etmek için sisteme etki eden gölgelendirme faktörleri çok iyi gözlenmelidir. Çevredeki binaların, ağaçların, güneşi engelleyebilecek çeşitli malzemelerin yerlerinin değiştirilemeyeceği de düşünülürse kolektörün yerleştiril-mesinin ve açısının ayarlanmasının büyük tecrübeyi gerektirdiği kesindir.
Endirek olmayan sistemlerde ise kolektör içerisinde su dolaşır ve bu nedenle kolektörde donma, kireçlenme, korozyon gibi sorunlar ortaya çıkabilmektedir. Sistemin endirekt olması hem kolektörün ömrünü hem de sistemin ömrünü artırır.
Basınçlı tabi dolaşımlı sistemler ise aynı çalışma prensiplerine sahip olmakla birlikte şehir şebeke suyu direk deponun içersine girer dolayısıyla depodan sıcak su çıkışı da aynı şekilde başınçlıdır.
Kısaca kıyaslamak gerekirse basınçlı tabi dolaşımlı sistemler daha estetik bir görüntüye sahiptir.
Basınçlı tabi dolaşımlı sistemlerde sıcak su başınçı yüksek ve kullanımı konforludur.
Basınçsız tabi dolaşımlı sistemlerde toplam litreler aynı olsa da daha fazla sıcak su elde edilir. Basınçlı sistemlerde soğuk su girişi direk şebekeden basınçlı olarak geldiğinden depo içerisindeki sıcak su soğuk suyla hızla karışır. Basınçsız tabi dolaşımla çalışan sistemler daha ekonomiktir.
Cebri sirkülasyonlu sistemler
Cebri sirkilasyonlu sistemler güneş kolektörleri vasıtasıyla oluşturulan enerjinin bir pompa yoluyla ısı dönüştürücüye (eşanjör) taşınır ısı dönüştürücüler yardımıyla su tankı içerisindeki su ısıtılmış olmaktadır. Çok farklı uygulama seçenekleri olan cebri sirkilasyonlu sistemler toplu kullanı-cıların özellikle tercihidir.
Otel, yurt, hastane, yüzme havuzu gibi toplu sıcak su tüketiminin ihtiyaç olduğu yerlerde boyler veya plakalı ısı eşanjör-leri ile güneş kolektörlerinden yarar-lanılarak sıcak su üreten güneş enerji sistemleridir. Toplu Sistemler, otomatik kumanda panosu yardımıyla bir merkezden kontrol edilmesi ve değişik ısıtma sistemleri ile koordineli çalışabilmesi nedeniyle toplu sıcak su tüketicilerinin önde gelen tercihleri arasındadır.
Merkezi ısıtma sistemlerinde ihtiyaç duyulan sıcak su ilk etapta güneş kolektörlerinden karşılanır. Eğer güneş kolektörleri ihtiyaç duyulan sıcak su için gerekli enerjiyi karşılayamıyor ise kullanılan diğer bir ısıtıcı vasıtasıyla sıcak su ısıtılır. Eğer diğer ısıtıcı kullanılmıyor veya yeterli gelmiyor ise rezistans devreye girerek kullanılacak sıcak su için gerekli enerji ihtiyacı elektrik yardımıyla karşılanır.
Bu şekilde, kullanılan sıcak suyun ısıtılması için gerekli enerji ihtiyacı en ekonomik ısıtıcıdan karşılanır. Böylelikle sistem kullanıcılara her an ekonomik ve konforlu bir kullanım sağlar. Ülkem-izdeki son on yıl içerisinde yaşanmış güneşlenme sürelerine göre, güneş enerji sisteminin toplu sistemlerde yaz aylarında 100 de 100 lere ve kış aylarında 100 de 70 lere varan tasarruflar sağlamaktadır.
Sistem montajı
1- Güneş enerjisi montajı yapılırken çalışma güvenliği sağlanmalıdır. Çalışanlar emniyet kemeri yardımıyla kendisini çatı ana tahtaları gibi sabit bir parçaya bağlamalıdırlar. Ürünleri kurulum mekanına taşırken eldiven kullanılmalı ve mamullerin rüzgar vb. etkilerden dolayı aşağı düşmesine neden olacak alanlara konulmamalı gerekirse sabit bir parçaya bağlanmalıdır. Güneş enerjisi çatıya taşınması ve montajı esnasında kurulan yerin önünde insanların bulunması veya geçmesi önlenmelidir. Montaj esnasında kırılan kiremitler yenilenmeli ve atıklar çatıdan kaldırılmalıdır.
2 Güneş kolektörleri güneş enerjisinin verimliliğini doğrudan etkileyen en önemli parçasıdır. Kolektör özellik-lerinin iyi olması gerektiği gibi montajının da düzgün yapılması gerekmektedir. Güneş kolektörleri montajı yapılırken güneş ışınlarını 90 derece gibi yüksek derecelerde alacak şekilde ayarlanmalıdır. Bu bilgiler doğrultusunda:
Kurulacak olan sistem hem yazın hem de kışın kullanılması planlanıyor ise kolektör eğim açısı o bölgenin enlem açısıyla aynı olmalıdır. Eğer sistem sadece yazın kullanılması planlanıyor ise kolektör enlem açısı bölgenin enlem açısından 15 derce düşük olmalı (güneş ışınları yazın dikey geldiğinden) Eğer sistem sadece kışın kullanılması planlanıyor ise kolektör enlem açısı bölgenin enlem açısından 15 derce yüksek olmalı (güneş ışınları kışın yatay geldiğinden) ülkemiz 36-42 enlemleri arasında yer almakta ve montaj aşamasında bu değerler dikkate alınmalıdır. Bu bilgileri bir örnekle açıklamak gerekirse Ankara da yapılacak bir güneş enerjisi montajında Anakara-nın enlem açısı 40 olarak kabul edersek:
Yaz kış kullanılacak sistem için güneş kolektörlerinin açısı 40 derece olmalıdır.
Sadece yazın kullanılacak sistemler için güneş kolektörlerinin açışı 40-15=25 derece olmalıdır.
Sadece kışın kullanılacak sistemler için güneş kolektörlerinin açışı 40+15=65 derece olmalıdır.
3- Güneş kolektörlerinin sağlıklı olarak çalışabilmesi için yönünün güneye bakması gerekmektedir. Ayrıca kuru-lacak alanın diğer güneş kolektörleri, ağaç ve bina gibi nedenlerden dolayı gölgelenmeyecek bir alana yerleşmesine dikkat edilmelidir. Sistem sehpası kurulmaya başlanmadan önce pusula yardımıyla yön ve gölge hesapları yapılmalıdır.
4-Güneş enerjisi depoları güneşten üretilen sıcak suları depolayarak istenildiğinde kullanılmasını sağlar. Ortak tesisatlarla farklı birçok ısıtıcı kullanılıyor ise bu depolanan sıcak suyun farklı ısıtıcılardan sıcaklık alışverişinde bulunması veya basınçsız sistemlerde su taşması olabilir.
Güneş enerjisi kurulacak olan yerde eğer şofben, termosifon, banyo kazanı gibi farklı bir ısıtıcıda kullanılıyor ise kullanım sularının birbirine karışmaması ve güneş enerjisinin taşmaması için güneş enerjisi sıcak su dönüşüne çek valf konulmalıdır. Ayrıca her bir farklı ısıtıcının giriş (soğuk) ve çıkış (sıcak) borularına sistem kullanılmadığında kapatılmak üzere vana yerleştirilmelidir. Eğer vana ile kapatılmaz ve çek valf konulmaz ise Basınçsız şamandıralı sistemlerde (Merkür veya Jüpiter) su basıncı yükseklik farkına bağlı olarak çalıştığından ve şehir şebeke basıncının yüksek olmasından dolayı şebekede bulunan soğuk su diğer ısıtıcıdan direk geçiş yaparak güneş enerjisi deposunun sıcak su kısmına dolacak ve suyu soğutarak deponun tahliyesinden taşma yapacaktır.
5- Güneş enerji sistemleri genelde çatı üzerine veya düz dam üzerine montajı yapılmaktadır. dolayısıyla dış hava koşullarının yıpratıcı etkisine maruz kalmaktadır. Kurulacak olan sistemin sağlam ve bina statiğine uygun olması gerekmektedir.
Eğer kurulacak alan çatılı bir alan ise sistem ayakları mutlaka çatı içerisine indirilmeli. Güvenlik ve sağlamlık açısından sehpa bacakları kelepçeler vasıtasıyla çatı ana tahtalarına vida yardımıyla monte edilmelidir. Böylece beton zemine basan teleskopik ayaklar sayesinde sistem ağırlığı alınmakta ve kelepçe yardımıyla çatı ana tahtalarına bağlanan ayaklarla sistem sarsıntısı önlenmektedir.
Eğer kurulacak alan düz zemin veya düz dam üzerine ise sehpa ayaklarına papuçlar yapılmalı ve papuçlar zemine tam olarak basması sağlanmalı ve zemine dübeller yardımıyla sabitlenmelidir.
6- Sistemin düzenli olarak çalışabilmesi için kurulan sehpa düzeneğinin sistem çalışmasını kolaylaştırıcı özellikte olmalıdır. Sehpa montajı yapılırken özellikle doğal sirkülasyonlu sistemlerde deponun yerleştirileceği kısmın terazide olması gerekmektedir. Ayrıca sirkülasyonu kolaylaştırmak maksadıyla kolektör ve depo arasındaki yükseklik farkı 10-20 cm arasında olmalı, kolektör ile depo arasındaki bağlantı borusu direk olarak yükselmeli ve kolektörün sıcak çıkış olarak belirtilen depoya girişinin yapıldığı kısım diğer taraftan yaklaşık 5 cm yüksekte olmalıdır. Böylece doğal sirkülasyonla (ısınan antifrizli suyun yükselmesi) daha kolay sirkülasyonun sağlanmış olacaktır.
7- Doğal sirkülasyon yoluyla çalışan güneş enerjilerinde kolektör içerisinde ısınan antifrizli su depo içerisindeki ısıtma haznesine girecek ve deponun içindeki suyu ısıtacaktır. Sirkülasyonun kolay olabilmesi için kolektör adedine göre doğru boru çapları ve düzgün tesisat çekilmelidir. Kolektör ve depo arasında kullanılan tesisat malzemeleri en az ¾ olmalı ve oldukça az dirsek konulmalıdır. Kullanılan her bir dirseğin veya bağlantı parçasının antifrizli su sirkülasyonunu zorlaştırdığı unutulmamalıdır.
8- Kullanılacak olan sistemlerde şamandıra yardımıyla veya direk olarak şebeke suyu depoya doldurulur. Sistemin düzenli ve sağlıklı çalışması için soğuk su girişini bir vana yardımıyla ayırmalı ve bu vana çok açılmamalıdır. Eğer kurulacak olan sistem boyler (direk olarak depoya soğuk su girişi yapan) ise giriş önüne mutlaka dönüşü engelleyici çek valf konulmalıdır. Bütün ürünlerde soğuk su çıkışına şebekeden gelen pislikleri tutması için süzgeç yerleştirilmelidir. Şamandıra ile çalışan sistemlerin montajında şamandıranın yönü ve yüksekliği düzgün ayarlanmalıdır.
9- Şamandıralı sistemler çalışma anında kullanım hatası, şamandıra arızası vb. gibi nedenlerden dolayı taşma yapabilir. Bu gibi durumlarda su taşmasının sisteme zarar vermesini engellemek maksadıyla tahliye borusu yapılmak-tadır. Tahliye borusu ek bir su hortumu yardımıyla çatının oluklarına yönlendiril-melidir.
10- Sirkülasyonun düzenli olarak yapılabilmesi için kolektör içerisine doldurulan antifrizli su yavaş ve düzenli doldurulmalı, işlem bitiminde havası alınmalıdır.
11- Güneş kolektörleri birbirine seri bağlantılı (kolektör çıkışlarından birbirine geçişli) olarak bağlandığında 4 kolektör den fazla bağlanılmamalıdır. Fazladan bağlanan kolektörlerin veriminden tam olarak faydalanılamaz. dörderli bağlanmış olan kolektörler uygun toplayıcı borulara bağlanılmalıdır. Kolektörler birbirine parelel ( kolektör çıkışından başka bir taşıcıya geçişli) bağlandığında istenildiği kadar kolektör bağlanabilir. Toplama borusunun uygun olmasına dikkat edilmelidir. Boru çapı belirlenirken dolaşacak antifrizli su kapasitesine göre belirlenmelidir.
12- parelel ( kolektör çıkışından başka bir taşıcıya geçişli) bağlantılarda kolektörden toplayıcı boruya geçişte kullanılan fitings malzemeleri eşit çapta ve uzunlukta olmalı ve böylece pompanın kolektörlere eşit basınç uygulaması sağlanmış olur.
13- Güneş enerji sistemleri çatı üzerine kurulduğunda ayaklarda oluşabilecek su sızıntılarına karşı önlem alınmalıdır. Ayaklara oluk sacı, conta vb. parçalar yerleştirilmelidir. ERASLAN'a ait sistemlerde oluk sacları ve contaları mevcuttur.
14- Güneş enerjisi takıldığı anda sistemin antifrizi yeterli ölçüde mutlaka konulmalıdır.
Antifrizin doldurulması için kışın beklenmesi veya don olmaz gibi düşünülmemeli yıllara göre en düşük sıcaklık ortalamaları baz alınıp antifrizli su karışımı hesaplanarak kolektörler doldurulmalıdır.
15- Sistemde kullanılan boruların tamamı uygun izolasyon malzemeleri ile dış etkilerden korumak için izole edilmelidir. Çatı üstü için; boru üzeri fleks, fleks üzeri su almasını engelleyici kaplama veya boru üzeri camyünü, camyünü üzeri su almasını engelleyici kaplama. Çatı altı için; boru üzeri fleks veya camyünü kullanılmalıdır.
16- Sistemdeki basınç düşümlerini azaltmak ve borularda hava kalmasını engellemek için, çatı içerisinde kullanılacak olan tesisat boruları depodan kullanım alanı giriş noktasına kadar azalan eğimde döşenmelidir. |
