Güneş Enerjili Su Isıtma Sistemlerinin Karşılaştırılması

Güneş enerjili su ısıtma sistemleri bölgeden bölgeye değişik özelliklere sahip olmalıdır. doğru bölgede istenilen verim alınamayabileceği gibi arızalar da oluşabilmektedir. Bu sebeple seçim iyi yapılmalıdır. Bu yazımda bu seçimi yaparken sizlere yardımcı olmaya çalışacağım.
Biliyorsunuz ki insanlar bir şeyleri tercih ederken öncelikle fiyatına ve kendisinin maddi imkanlarına bakarlar. Bu durum özellikle ucuz maliyetli olduğu için düzlemsel kollektörlü sistemlerin daha çok tercih edilmesini sağlamıştır.

1-) Doğal dolaşımlı sistemlerin avantaj ve dezavantajları
a- Basit tasarıma sahip olup pompasız çalışırlar. Küçük sistemlerde otomatik kontrol sistemine gerek yoktur, büyük sistemlerde ise buna gerek vardır. Eğer varsa da basit bir düzenektir.Isı değiştirici koymaya gerek yoktur. Bu nedenle maliyeti oldukça düşüktür.
b- Donma tehlikesinin olmadığı yerlerde ya da az olduğu yerlerde kullanılabilirler.
c- Depo tankının kollektörden daha yükseğe konması gerekir. Bu sebeple çatının ya da deponun konulduğu katın iyi desteklenmesi gereklidir.

d- Sıcak su üretme kapasitesi düşüktür. Kollektördeki su dolaşımı yavaş olduğundan dolayı daha sıcak su üretir ve bu nedenle verimi düşük olur.

2-) Pompalı(Zorlamalı dolaşımlı) sistemlerin avantaj ve dezavantajları

a- Sistemde pompa ve otomatik kontrol ünitesi olduğu için fiyatı yüksektir.
b- Bu sistemlere antifiriz eklenebildiği için kış aylarında donmaya karşı dayanıklıdırlar. Bu sebeple uzun ömürlü olurlar.
c- Gerekli olan sirkülasyonu sağlamak üzere yerleştirilen pompa ve otomatik kontrol sistemi sayesinde sürtünme kayıpları azdır ve bu nedenle verim yüksektir.
d- Bu sistemde ısı değiştirici olduğu için kayıplar yaşanır ve verim düşebilir.

3-) Vakum tüplü sistemlerin avantaj ve dezavantajları

a- Sistem iç içe geçmiş iki cam tüpten oluşmaktadır. Isı kaybını önlemek için tüpler arasındaki hava vakumlaştırılmıştır(boşaltılmıştır). Bu da ısı kaybını azaltmıştır. Dıştaki cam her türlü hava koşuluna dayanıklı olup; içteki cam güneş ışınlarını en iyi emebilmek için özel üretilmiş ve dışı siyah bir maddeyle kaplanmıştır.
b- Sıcak su tankını izole etmek için 50 mm poliüretan kullanılmıştır. Bu da depodaki suyun soğumasını geciktirir.
c- Cam tüplerin yuvarlak olarak üretilmesi sayesinde günün her saatinde güneş ışınlarını dik alır. Dik alınan güneş ışınlarının yansıması çok az olduğu için yüksek bir verime sahip olur. Sıcak su kış aylarında 58 dereceye, yaz aylarında ise 97 dereceye kadar çıkabilmektedir.
d- İki cam arasındaki vakum sayesinde kış aylarında -20 dereceye kadar antifirize gerek duymadan donmaya karşı dayanıklı olur.
e- Bu sistemler yüksek teknolojisi sebebiyle düz kollektörlere oranla daha pahalıdır. Bu sistemlerin iki çeşidi mevcuttur. Isı borulu olmayan sistemlerin bulutlu havalarda beklenilen verimi vermemesi, suyun sadece cam tüp içerisinde doğal sirkülasyona maruz kalması pahalı olan bu sistemlere olan ilgiyi düşürmüştür. Isı borulu olan sistemlerin ise maliyetinin çok yüksek olması dolayısıyla pek ilgi görmemiştir ve kullanım alanı sınırlıdır.

Kısaca vakum tüp teknlojisi ile oluşturulan güneş enerjisi panelleri, düzlemsel
panellere göre pek çok üstünlüklere sahiptir. Bunlar;

• Yüksek Performans sağlaması
• Soğuğa karşı dayanıklılığı
• Uzun ömürlü olması
• Üretilen sıcak su hijyenik olması
• Nakliye ve depolamasının kolaylığı
• Montajı Kolaylığı
• Düzlemsel panellere göre daha az montaj alanına ihtiyac duyması
• Paslanma ve tıkanmanın olmaması
• Sızdırmaz özellikte olması
• Isı Kaybı çok düşük ve sistem veriminin çok yüksek olması
• Güneş ışınlarını her zaman dik olarak alması
• Kapasitesinin kullanım ihtiyacına göre ayarlanabilmesi
• Görüntü kirliliğine sebep olmaması
• Dış etkenlere karşı çok dayanıklı olması
• Düzlemsel kolektörler gibi kış aylarında ısıtmaya ara vermemesi
• Poliüretan dolgusu sayesinde ısı yalıtımının iyi olması.

Güneş enerjili sistemlerin teknolojik ve ekonomik olarak karşılaştırılması

Referanslar
techno-economical analysis of solar water heating systems – Hasan Şahin