Güneş Enerjisi İle Sıcak Su Temini

8/7/2019 Gne Enerjisi le Scak Su Temini

1/61

GNE ENERJ S LE

SICAK SU TEMN


2/61

GNE ENERJ S LE EDRNEDE 21 DARELK BNANIN SICAK SU TEMNTESSNN PROJ ELENDRLMES

Edirnede 21 dairelik bir binann yllk kullanm suyu gne enerjisi ile teminedilecektir. Kapal devreli zorlanm sirklasyonlu olarak dzenlenecek dztoplayc sistemin projelendirilmesiyaplacaktr .

GR

Gnmzde doal enerji kaynaklar ndan yararlanma biimi enerjikaynaklar nngiderek azalmas ve dnya politikasndaki deiimler nedeniyle ok deiik boyutlaraulamtr . lkemiz gneten yararlanma olanaklar a sndan ok elverili bir konumdadr .

Hzl kentleme, endstrileme ve nfus ar tnn getirdii enerjikullanm ar t ,ar tk deiik enerji biimlerini kullanmayazorlamaktad r . Gne enerjisi bu aray ierisinde, ele alnan ve zerinde youn ara trmalar yaplan bir enerjikayna olarak ortaya kmaktad r . En iyi enerjikayna tkenmeyen ve ayn zamandabedava olan gne enerjisidir. Ar tk dnyann gelimi lkelerinde bu enerjikaynandan nas l f aydalan laca , nas l depo edilecei ara tr lmaktad r . Bu enerjiile elektrik retimi,s tma, dam tma, kurutma, soutma vb. gibi olaylar gerekletirilmektedir. Sonyllarda gne enerjisi ile alan otomobiller yaplmaktad r .

Gerekte, btn enerji kaynaklar gneten tremitir. Yaygn olarak kullanlanfosilyaktlar , alar nce gneten aldklar enerji sayesinde karakteristiklerinideitirmiler ve bugnkkullanlr ekillerinialmlardr . Fosil yaktlar nbulunmas yla birliktekullanmlar yle hzl bir ekilde ar tmtr ki, okyakn bir gelecekte bitirilmeleri sz konusudur. Bu nedenle, enerjiihtiyalar mzn byk bir blmn, depolanm enerji kaynaklar ndan deil, gneten elde etmeye, mmknolduu kadar ksa zamanda balamal yz.

Bu projeninhaz rlanmas nda yardmlar ndan dolay, (FARMAK Mak. Tes. Taah.

Tic.) Makine Mhendisi Sn. . Faruk KANNEC

ve (ZGN Mh. Hiz.

n . Mak. Paz.San. Tic. Ltd. ti.) Makine Mhendisi Sn. Fethi MERTe, bu projeyi bana veren, bukonuda ayr ntl bilgi sahibiolmam salayan ve projenin haz rlanmasndayardmlar n esirgemeyen ok deerli hocam Sn. Do. Dr. Ahmet CHANBeye teekkrlerimisunar m.


3/61

NDEKLER

GNE ENERJ SNN LK UYGULANMASIGNMZN VE GELECEN SOLAR CAMLARII. BLM NEDEN GNE?

I.1. GNE ENERJSI.2. GNE ENERSNN ISIYADNTRLMESI.3. GNE ENERJSPOTANSYELI.4. LKEMZDE GNE ENERJSUYGULAMALARII.5. GNE RADYASYONUI.6. GNE ENERJSUYGULAMALARII.7. GNE ENERJLSICAK SU HAZIRLAMA SSTEMLERI.8. SICAK SU KULLANIMINI AZALTMANIN YOLLARIII. BLM GNE AILARIII.1. ESAS GNE AILARIII.2. TRETLEN GNE AILARIIII. BLM GNEKOLLEKTRLERIII.1. GENELIII.2. DZ YZEYLKOLLEKTRLERIII.3. KOLLEKTR KASETVE YALITIMIIII.4. KOLLEKTR RTSIII.5. EMCPLAKA VE ISI TAIYICI AKIKAN

A. HAVA KOLLEKTR EMCPLAKASIB. SIVI KOLLEKTR EMCPLAKASI

III.6. GNEZLEYCLER VE VERMIII.7. ISI KAYBI LSIII.8. SECYZEYIII.9. BASIN KAYIPLARIIII.10. BALANTI EKLLERIII.11. TOPLAYICI YZEY ALANI-DEPOHACM LKSIV. BLM GNE ENERJ S LE SU ISITMA YNTEMLERIV.1. YNTEMLERa) Tabii Dolaml Sistemler b) Pompal (Zorlanm Dolaml) Sistemler c) Direkt Is tmal Sistemd) Endirekt Is tmal Sisteme) Gneli Istma Sistemi Pompas

f) Ana Borular n aplar BELLBALI GNE ENERJS LE SU ISITMA SSTEMLERNMUKAYESETABLOSU (TS 3817 EK-3)IV.2. GNELE ISITMA SSTEMLERIV.3. GNE ENERJSNN AVANTAJLARIIV.4. GNE ENERJSNN DEZAVANTAJLARIIV.5. BOYLERDE ARANILAN ZELLKLERIV.6. KONTROL PANELNDE ARANILAN ZELLKLERIV.7. GNE ENERJSSTEMLERNDE ARANILAN ZELLKLERa) Kapal Devreli Sistemb) Pompal (Zorlanm Dolaml) Sistem

c) Scak Su Deposu (Boyler) Ayr k Sistemd) Kapal Devrede ebeke Suyu K ullanm


4/61

e) Otomatik Kontrol zelliiIV.8. OTOMATK KONTROLIV.9. GENLEME DEPOSUIV.10. DEPONUN YERa) Bina ine Yerletirme Kriterleri

b) Bina Dna Yerletirme KriterleriIV.11. YALITIMIV.12. DONMAV. BLM SSTEMV.1. SU LE ISIL ENERJDEPOLANMASIV.2. ISI TAIYICI AKIKANTPK ISI TAIYICI AKIKANLARIN BELLBALI ZELLKLER(TS 3817 ZELGE7)TPK ISI TAIYICI AKIKANLARIN GENELMUKAYESES(TS 3817 ZELGE 8)V.3. GNE ENERJSSSTEMLERNDE RASTLANILAN KOROZYON TPLERV.4. ISI TAIYICI AKIKAN SEVYESNN KONTROLV.5. LETMEDE AKIKANDEBSV.6. MONTAJV.7. SSTEMN DEVREYE ALINMASINDADKKAT EDLECEK HUSUSLARV.8. KOLLEKTR SEMV.9. ZELLKLERV.10. MONTAJ EMASIVI. BLM GNELSU ISITICILARININ TASARIMITABLOLARKAYNAKLAR


5/61

GNE ENERJ SNN LK UYGULANMASI

Gne nm as rlardan beri yeryzne geldii halde bilinli faydalanmayabalanmas olduka yenidir. Kaynaklara gre, ilk defa Sokrat (M..400),evlerin

gney ynne fazla pencere koyarak gne nn ieri girmesini ve kuzey tara f nyksek yaparak rzgar n nlenmesi gerektiini belirtmitir. Arschimedin (M..250) ibkey aynalarla gne n odaklayarak Sirakuzay kuatan gemileri yakt iddiaedilmektedir. Gne enerjisi konusundaki almalar 1600 ylnda Galilenin merceibulmasyla ar tmtr . lk defa Fransada 1725de Belidor tara f ndan gne enerjisiylealan bir pompa yaplmtr .

Frans z bilimadam Mouchot 1860da parabolik aynalar yardmyla gnenmn odaklam ve kk bir buhar makinesiyapm , gne pompalar vegne ocaklar zerinde deneyler yapmtr . Gne enerjisi ile ilgili ilk kitapta1869da La Chaleur Solaire et Aplication Industrielles ismiyle Nouchot tara f ndanhaz rlanmtr . Mouchot 1878 ylnda ilk defa gne enerjisi ilealan bir soutucuda bir blok buz retmeyibaarm tr .

Gne enerjisi ile ilkalan , i yapan akkan n hava olduu bir makine1868de Ericsson tara f ndan gelitirilmitir. Buyllarda gne enerjisi konusundakialmalar younlam tatl su elde edilmesi ve gne ocaklar konusundaki oksay da alma yaplmtr . Adams, Hindistanda yedi askerin yemeini souk aysay lan ocak aynda konikyans tcl gne oca ile 2 saatte piirmitir.

Schuman ve Boys, 1913te parabolik aynalar yardmyla gne enerjili bir buhar reticisi yapmlar ve bundan faydalanarak Nil Nehrinden su eken 50BGdeki su pompasn altrmlardr .

I.Dnya Sava ve sonras nda , petroln nem kazanmas yla gne enerjisineolan almalar ara trma dzeyinde kalmtr . 1930 ylndan sonra pasif sistemlerle ilgilialmalar yaplmaya balanm tr . Ara trmalarla ilgili ilk nemlitoplant da1954te Yeni Delhideyaplm ve Uluslararas Gne Enerjisi Dernei-InternationalSolar Energy Societyninkurulmas kararla tr lmtr .

Gne enerjisinin nem kazanmas daha ok 1973deki dnya enerji krizi ile

olmutur. Gnmzde gne enerjisinden bir ok alanda yararlanlmakta ve her geen gn faydalanma alanlar ar tmaktad r .

Trkiyede gne enerjisi konusundakialmalar yenidir. zellikle 1973 petrolkrizinden sonra lkemizde de gne enerjisi ile ilgilialmalar younlam ve 1975ylndan sonra gne enerjisi ile scak su salayan sistemler yaygnlam tr .Gney ve ba t sahillerinde ok say da gne enerjili scak su sistemi mevcuttur.Belirtmek gerekir ki Trkiyedeimalat yaplan gne toplayclar nn bir ou dnyastandar tlar nn altndad r . Is hesaplar kolay olmadndan Trkiyear tlar na uygungne toplayclar nn gelitirilipyaplmas mmkn olmas na ramen, bir ouyabanc lke patentiyle retilmekte, genellikle de toplayc boyutlar da benzetilerek

seilmektedir.


6/61

GNMZN VE GELECEN SOLAR CAMLARI

Cam teknolojisindeki gelimeler son onylda ok byk aamalar kaydetmi ve cam n al lm zelliklerine aranan birok yenizellikler katmtr . Gereksinimler, kullanm alanlar ve camrnlerindeki rekabet bizlericam n deerini ar trmayazorlamaktad r . Cam rnlerikavram ile cam n ok eitli kullanmaalanlar ndan sz edilir. Bu, pencere cam ndan gzlk cam na ,araba camlar ndan ay barda na kadar ok geni bir alan kapsar. Camn deerini ar trma ise, cam n al lm geirme veyans tma zelliinicam n kullanl alanna uygun olarakistenilen

lde geirici veyans tc hale getirme, bu zellikleri kontrol edebilmeanlamna gelir.

Gnmzdeki eitli anlamlarda deerlendirilmi camlar eitli tekniklerlehazrlanmakta ve ok f arkl amalarla kullanlmaktad r . Cama katma deer salamailemi f arkl ekillerde yaplabilir . Camn kendi hamuru deitirilebildii gibi, camyapldktan sonra zerine konan kaplamalarla cam n optik zellikleri kontroledilebilir. Harman kompozisyonunun deitirilmesipahal bir yntem olduundan veharmandan kan renklicamlar n zelliininsnrl olmas nedeni ile daha ok dzcamn ikinci ilemlerle kaplanarak deer ar trma yolu kullanlr .

Gelecein camlar olarak, kaplama zelliinin deitirilebilmesi ya da deimezolmasna gre aktif ve pasif camlardan bahsedilir. Pasif camlar zellikleritasar mlanabilen, ancak kontroll olarak deitirilemeyencamlardr . Aktif camlar isezelliklerini yad etkilere gre deitiren ya da optik zellikleri bizim tara f mzdankontrol edilebilen, deitirilencamlardr . Aktif camlaraakllcamlar ya dakromojenik camlar da denir.

Camlarda aranan zellikler rnein, grnm, renk ve kusursuz olmanndnda geirgenlik veyans tma veya s alma ve yans tma zellikleridir ki busonuncular corafik yere, mevsime, gndz ve geceye bal olarak deiir. Enerjikaybnn minimuma indirilmesia s ndan cama solar kontroll kaplamalar n konmas

kanlmaz olmutur. Genellikle pencere camlar nn ou grlr dalgaboyundan ba msz olarak maksimum oranda geirmeyi ve minimum orandayanstmay salayacak ekilde dzenlenir. zellikli camlar isedar dan i meknamaksimum oranda gne enerjisi alan, fakat ieriden dar ya daha az enerjiszdran camlard r . Bunlar solar enerjinin bykksm n dar dan i meknageiren, fakat ii mekndaki termal enerjiyi de oklukla tekrar ieriyans tsan bir camtasar mdr . Aktif camlarda istee grecam n zellikleri kontrol edilebilmektedir. Buda zellikle elektrokromikcamlar n normal ve dier solar camlara stnlanlam na gelir.

Kaplamal camlar , kaplama proseslerindeki f arkllklar nedeni ile byk alanl

ve kk alanl kaplamalar olarak ikiks mda toplayabiliriz. Bykalanl camlar isekullanlma alanlar na gre mimaricamlar ve oto camlar olarak tekrar ikiksmaayrabiliriz. Kkalanl camlardan kaplama ile deerlendirilebilecek olanlar interferans filtreleri, lazer aynalar , kamera objektifleri gibi optik bileenler, dekoratif


7/61

camlar, gzlk camlar vb. gibi dier kullanm alanlar ndaki camlardr . Bilhassagzlk camlar ndaki yans tmay nleyici, AR kaplamalar ve plastik lensler zerine konan izilmez sert kaplamalar gnmzn en yeni ve byk sermayegerektirmeyen, ancak ok byk pazarlar olan teknolojileridir.

Solar camlar kzltesi (IR) blgede yans tc, fakat grlr blgede geirici(dk emisiviteli, Low-E, kaplamalar), veya grlr blgede selektif yans tc veyageirici camlar (renkli solar camlar), veyayans tmay nleyici, AR, geirgenlii yksekcamlar ve bunlar gibi eitli solar kontrollcamlar n yapm, ince filmkaplamalar ilemmkndr. Bylekaplamal camlar n byk alanl bina camlar nda ve aynzamanda oto camlar nda yaygn ve eitli uygulama alanlar vardr . AR kaplamalar mzelerdeki koruyucu resimcamlar nda , kamera objektiflerinde ve bunun gibiyerlerde istenmeyen yans malar nledii iin okkullanldr . Low-E camlar cam nk geirme zelliini deitirmeksizin camdakis kaybn nlediinden, enerjitasarrufu a sndan salay c yararlar a ktr . Renkli solar camlar ise hem gizliliksalamas hem de solar enerji kayplar n azaltmas a sndan gerek duyulancamlar aras ndad r . Araba camlar ndaki zel kaplamalar aras nda ; bir dakikadabuzlanm camdaki buzu eriten, buuyu gideren kaplamalar, AR kaplamalar, akllcamlar, radara grnmeyen camlar gibi rnekleri sayabiliriz.

I . B LM

NEDEN GNE? :

Dnya nfusunun ar tmas , sanayileme, ehirlemenin younluk kazanmas ,insan n konfor ihtiyac enerji tketimini katlanarakar ttrmaktad r . Bugn iin Dnya,enerji gereksinmelerini fosilyaktlardan ve hidroelektrik veya nkleer santrallerdenkarlamaktad r . Ancak bu yaktlar n kullanmnda karmza iki sorunkmaktad r .Birinci sorun buyaktlar n yakn bir gelecekte tkenme olasl , dieri isesanayilemenin belirli blgelerdeyounlamas sonucu byk oranda fosilyaktlar n kullanmndan kaynaklanan evre kirliliininar tmas dr . Fosil yaktlar nyanmas sonucu CO2, NOX ve SOXemisyonlar nemli deerlere ulam tr .zellikle CO2in neden olduu sera etkisi sonucu dnya scaklndaki ar tnnmzdeki 40 yl iinde 1.5C ile 4.5Caras nda olaca tahmin edilmektedir.Ayr ca SOx atmosferik olaylarla asit yamuru olarak yeryzne geri dnerek ekolojikdengeleri tmyle etkilemektedir.

evreye zar ar l gaz lar :


8/61

CO2 Karbond ioksi t: Fueloil, mazot, odun, kmr, doalgaz gibi fosil enerjikaynaklar nn yaklmas ile oluur.NOX Azot Oksi tler: Yksek yanma scaklklar nda havadaki azot ile oksijeninyanma esnas nda reaksiyona girmesi ile oluur. Azot oksitler yereyaknmesafelerde Ozon gaz oluumuna sebep olurlar. Bu da solunum yolu ve gz

raha tszlklar na sebep olur.CO Karbon mono ksi t: Fosil yaktlar n ve bioktlenin tamyanmamas neticesi oluur.Havadaki CO gaz nn ar tmas kan zehirlenmelerine sebep olur ve oksijenteneffsn azaltr .SO2 Kkrt dioksit: Kkrt ieren fosilyaktlar n (Doalgaz hari) yaklmas neticesioluur. Bu gaz su buhar ile birletiinde slfrik asit oluumuna sebep olur ve bilinenasit yamurlar tehlikesini ta r .Toz: Kmr, odun, fueloil gibi is ierenyaktlar n yanmas neticesinde oluur ve kanser sebepleri iinde yer alr .

Dnya genelindeki bu iki soruna ek olarak lkemiz iin bir dier sorunda enerjitketimininyaklak % 60nn yur td ndan karlanmas dr . Enerji tasarrufukonusunda ciddi nlemler alnmas halinde genel enerji talebinin %20-30oranndadrlmesi mmkn olabilecektir. Ancakalnabilecek tm nlemler ar t eiliminiancak frenleyebilecektir.

Tm bu nedenler alternatif enerjikaynaklar nn daha verimlikullanlmasnaynelikara trmalar younla trmaktad r . Gne enerjisinden yararlanma, buarat rmalar n balang noktas n oluturmaktad r . Gne kolektr kullanm ileparasal tasarrufun yan sra, para ile llemeyen bir katk yapm oluyoruz. Bukatk evreye zararl, atmosferi kirleten ve bylece ekolojik dengemizi tehdit edengazlar n nlenmesi yolu ileolmaktad r . Zira s ihtiyacmzn ne kadar ounugneten salayabilirsek, o oranda evreye zararl gaz yaynmn nlemi oluruz.

Dnyaya den gne enerjisinin gnmz enerji ihtiyacnn 5000 kat olduugz nnde tutulursa, bu enerjiden en yksek dzeyde yararlanma bugnn vegelecein gndemini belirlemektedir. Ak bir gnde yeryzne den f aydalgne enerjisi 1000 W/m2 dir. (ekil 1 ). Resmi lm merkezlerinde gnlk toplamma deerleri srekli izlenerek, birim alana den gnlk toplamma deeribelirlenir. Doru ma ve yaylan ma kavramlar birleerek toplam ma deerinioluturur.

Toplam Ima: Doru I ma + Yaylan I ma ( ekil 2 ).

Yllk esaslar da ele alndnda yaylan ma orannn % 50 - % 70seviyelerinde gerekletii grlr. Yaylan ma iddeti, atmosferdeki su buhar zerreciklerinin younluunabal olarak artar ya da azal r . Buna gre havan n a k,kapal , puslu, sisli, bulutluolmas ve mevsim faktrleri ma iddetini etkileyenetmenler olarak ortaya kar . Buna ramen yln tm ele alndnda nemli bir enerji kullanm imkan , buna bal olarak fosil enerji ve elektrik enerjisikullanmndanciddi bir tasarruf salanabilmektedir.Dolays ile hem ekonomi salama hem deevrenin korunmas ynnden gz ard edilemeyecek bir katk ortaya kmaktad r .


9/61

ekil 1 : Ak bir gnde yeryzne den f aydal gne enerjisi

Yaylan ma deeri her ne kadar doru maya gre dkse de s tekniibalamnda f aydal enerji olarak kullanlabilir bir kaynaktr . Tabii ki daha dk madeerinden daha yksek dzeyde yararlanabilmek iin kullanlan gne kolektrnnolduu kadar sistemin dier elemanlar nn da yksek performans elde etmeye dnkiyi tasarlanm olmas gerekir.

Gne enerjisinden yararlanmada iin balang noktas , enerji gereksinmedeerinin sap tanmas dr . Dier tamamlayc unsur ise ihtiyacn genel olarak hangiaylarda tam olarak kar lanmak istendiidir. Bu iki faktr yl boyunca gneenerjisinden yararlanma orann da belirler. Kn alnabilecek randmana gre

tasarlanan bir sistem, yazn tam kullanlamayan fazla enerjiyi gndeme getirir. Ancakbu ilk tercih ilkyatr m maliyetini de etkilediinden ncelikle stenen FaydaOptimizasyonuyaplmasn gerekli klar .


10/61

ekil 3 : Sras ile hava durumunagre gne nm deerleri

ekil 2 : Doruma ve yaylan man n aylara gre maidde ti (kWh/m2 gn)

Gne nm ls:A ) Inm sresi ( ay saat veya yl saat )B ) Inm enerjisi: Birim alana (m2) den gnlk ya da aylk toplam ortalama nm


11/61

deeridir. Wh/m2 veya Kwh/m2 olarak ifade edilir.

I.1. GNE ENERJ S

GNE, Hidrojen ve Helyumatomlar ndan oluan orta byklkte bir yldzdr . Scakl merkeze doru artar ve 20.000.000

Cyibulur.Gnein 1 saniyede rettii enerji miktar , insanln imdiye kadar kullandenerji miktar ndan f azlad r . Uzaya yaylan gne nlar yakc ve ldrcdr.Inlar zararl olanlar dnyaya ulamadan 22 km yukar da ozon tabakas tara f ndan yutulur. Ozon gaz gnein mor tesi nlar n yutmaktad r . Tmcanllar n zararl nlardan korunmas n salar. Ozon imdiki miktar ndan dahaf azla olsayd, canl organizmalar iin gerekli olan miktarda tutacak vecanllar ngeliiminisalklolmayacakt. Yzey s cakl yaklak olarak 6000 C olan gne Stefan-Boltzmankanununa gre ok yksek deerde radyoaktif enerji yaymaktad r .

ekil 4 : Avrupa ve evresindeki gne nm deeri. Yllk ortalamadeer balam nda birim alana den toplam gnlk ma iddetiverilmitir.Trkiyede bugnk teknoloji ile gne enerjisininkullanlmasnn en kolay, belkide enekonomik olduu sistemler scak su temin edilmesinde kullanlan sistemlerdir.Binalarda s cak su temininde gne enerjisinin kullanlmas ile her mevsimde yakt(veya dier bir enerji) tasarrufu salanabilir. Gnei bol blgelerdeyaplan tasarruf daha da ar tacak tr . Bununla beraber Trkiye genelinde bu yolla salanan enerjitasarrufu byk bir oran tutmayabilir. nk Trkiyedescak su kullanm yaygndeildir veayr ca s cak su temini iinkullanlan enerji fazla deildir. Yine de

tasarruf tasarruftur ve nemli olanyaplan yatr mn ne kadar srede kendisinideyip kra geeceidir.

Gne enerjisinin bir okavan taj olmasna ramen gnmzdeuygulamas n az olmasnn nedenleri:

Birim dzleme gelen gne nm az olduundan byk yzeylereihtiya olmamaktad r .

Gne nm srekli olmadndan depolama gerekmektedir ve depolamaimknlar s nrldr .

Enerji ihtiyacnn fazla olduu k gnlerinde gne nm az ve geceleri dehi yoktur.

Gne nmndan faydalanan sistemin gne nmn srekli alabilmesiiin evresinin a k olmas ve glgelenmemesi gerekir.

I.2. GNE ENERSNN ISIYADNTRLMES

Gne enerjisinin uzaydan geerek dnyaya ulamas elektromanyetikradyasyon ile olmaktad r . Istma ve soutma proseslerinde kullanlabilmesi iin buenerjinin sya dntrlmesi gerekmektedir. Birim yzeye den gneenerjisinin azl nedeniyle, s enerjisi elde etmede geni yzeylere ihtiya vardr .

Gne enerjisi kolektrleri, gne radyasyonunu s enerjisine dntrenaygtlar , gne radyasyonunu absorbe eder ve radyasyonu syadntrrler.


12/61

Radyasyon absorbe eden materyalin s cakl ykselir. Emici yzeyinss svveya gaz akkanlarla ta nr .

Gne kolektrleridizayn iki gruptayaplmaktad r . 1.Dz yzeyli kolektrler 2.Younla trmal (odaklamal) kolektrlerdir.

Kolektr plakas scakl evre scaklndan daha byk olduundan,kolektrlerden evreye s kayb olur. Bu yzden pratikte %100 verim elde edilemez.Younla trmal kolektrler, belli bir yzeye den gne radyasyonunu daha kkemici alan na younlatrarak verdikleri iins kayplar n drrler. Geni bir yzeye den gne nlar ekillendirilmiaynalar ya da dier yans tc yzeylerledaha kk emici yzeylere yans tlr . Younlamal kolektrler sadece dorudanradyasyonu kullanabildikleri iin gnei srekli izlemelerisalanmal dr . Bol gnelilkelerde younlatrmal kolektrlerin olumsuz ynleri yksek verimlilikleri nedeniyledikkate alnmayabilir .

Gne enerjisinin sadece gnein bulutlarla engellenmedii, gndz saatlerindealnabilmesi mmkndr. Kstl olan bu kaynaktan srekli enerjialnabilmesiistenmektedir. Hemen btn s enerjisi kaynaklar bu amala kullanlmaktad r .Gnein olmad zamanlarda daha nce depolanan enerji kullanlmaktad r . eitlis emici cisimler bu amalakullanlmaktad r . (akl ta , su vb.)

I.3. GNE ENERJ SPOTANSYEL

lkemiz gne kua ad verilen ve gne enerjisince zengin bir blgede yer almas na kar n gne enerjisinden yeteri kadar f aydalan lamamak tad r .lkemizde ortalamayllk toplam gnelenme sresi 2640 saat, yllk gneenerjisi nm iddeti 1311 kWh/m olarak belirlenmitir.

YILLIK TOPLAM GNE ENERJS( KWh/m2 yl)


13/61

Blgelere Gre Gne Enerjisi Potansiyeli

I.4. LKEMZDE GNE ENERJ SUYGULAMALARI

Gne Mimarisi

lkemizde 1995ylnda konut sektr pay toplam tketiminin %28inioluturmutur. nmzdeki 20 yl iinde konut sektrnde tahmin edilen enerjitketimmiktar ve toplam tketim iindekipaylar ekil 5 te grlmektedir.

ekil 5 : Konut Sektr Enerji Tketim Tahminleri

2000 2005 2010 2020Tketim (BinTEP) 22624 27726 33632 48061% 31 30 27 21

Konut sektrnn toplam tketim iindekipaynn 2020 ylna dek azald ancaktketimin 20yl iinde 22624 BinTEPten 48060 BinTEPe ykseldii grlmektedir.Istma amal bu tketimin lkekoullar na ve binann zelliklerinebal olaraknemli bir blmnn gne enerjisindenkar lanmas mmkndr. Bu konudayaplacak almalar mevcut binalarda ve gne mimarisine uygun tasar mlardakiuygulamalar olarak iki grupta toplayabiliriz.

Mevcut binalarda enerji tketimi olduka yksektir. Bina ynlendirilmesinin veevre yaplar n uygun olmas durumunda gne enerjisi teknolojileri uygulanarakenerji tketimleriazaltlabilir . at ve pencerelerin deitirilmesi, binakullanmf onksiyonlar nn yeniden dzenlenmesi, stma ve havaland rma sistemlerinindeitirilmesi, bina cephelerininonar lmas, gne enerjisi teknolojilerininuygulanmasnda nemlidir.Haval kolektrlerinkullanm , gney cephede serahaline dntrlm balkonlar, kuzey cephede caml gei galerileri, iyi tasarlanm pencereler, ilave yaltm gibi uygulamalar ile mevcut binalarda gne enerjisikatks ar ttr labilir .

Gne mimarisine uygun tasar mlarda bina s tlmasnda aktif ve pasif s tmateknikleriuygulanmaktad r . Aktif sistemlerdesnn yani gne enerjisinin toplanmas ve s tlacak hacimlere iletilmesi mekanik elemanlar yardmyla gerekletirilir.Gne enerjisi toplayc devresindeki alma akkan yardmyla s, depolama

nitesine ve s tlacak ortama aktar lr . alma akkan olarak kullanlan su veyahavan n sistemde dola m pompa, fan gibi cihazlar yardmyla salan r . Pasif stma


14/61

sisteminde ise gne enerjisinin toplanmas ve stlacak ortama iletilmesindemekanik elemanlar gerekli deildir. Bu sistemde gne enerjisinin toplanmas iinbinann gney cephesinde yeterli byklkte geirgen yzey ve snn absorbsiyonu,depolanmas ve da tm iin de sl ktle kullanlr . Temel prensipleri verilen pasif s tma sistemlerini direkt kazan, indirekt kazan veayr lm kazan olmak zere

grupta incelemek mmkndr. Direkt kazan ynteminde gne enerjisibinamzngney cephesine yerletirilmi cam alandan yaam hacmine gelir. Gney penceresignein izledii mevsimsel yrnge nedeniylekn maksimum gne enerjisigiriini,yazn ise minimum gne enerjisi geiini salar. Burada yaam hacmitoplayc ilevini yerine getirir. Gelen gne enerjisinin bir ksm hacminstlmasnda kullanlrken, kalan da hacmi oluturan elemanlar taraf ndan absorbeedilir.

I.5. GNE RADYASYONU

Gnete nkleer patlamalarla a a kan enerji, yaklak 150.000.000 km katederek kesintisiz olarak dnyaya ulamaktad r . Uydulardan yaplan lmlere greatmosferin d yzeyine gelen gne enerjisinin 1373 Watt/m2 olduu bilinmektedir.Bu enerji, atmosferden geerken bir miktar zayf lar ve yeryzne ula r .Atmosfere giri a s na bal olarak zayf lama miktarlar deiik olmaktad r .rnein en az zay f lama, n atmosfere dik olarak girdii durumda meydanagelir.

Bir ylda Trkiye topraklar na gelen gne enerjisinin yaklak1.000.000.000.000.000 kWh, yani lkemizin rettii toplam elektrik enerjisininyaklak 10.000 kat olmas bu enerjinin boyutlar n grmek a sndanolduka arp cdr .

Gelen bu enerji, yeryznde bellibir a yla yerletirilmi toplayc

bir yzeye (rnein gne pilininyzeyi), direkt ve diffz olmak zereiki f arkl biimde ula r . Direktradyasyon, atmosferden kr larak gelen ve dorudan yzey zerine dennlardr . Diffz radyasyon ise; bulutlardan, yerden, dalardan, binalardan vs.yans yarakyzey zerine den direkt nlardr . rnein bir yeri glgelediimizde, sadecedirekt gne n perdelemi oluruz. Glgelenen yer tamamen karanlk olmaznk, diffznlar tara f ndan aydnlatlmaktad r .

Bir yandan daha yksek verimle alan elemanlar gelitirmeye allrken,

bir yandan da var olan elemanlarla enerji retim sistemleri kurulup denenmekte,yardmc sistem elemanlar gelitirilmekte ve bilgi birikimioluturulmaktad r . Gneenerjisi konusunda srdrlen ara trma ve gelitirme almalar ile ulalmasamalanan hedefler aa daki gibi tahmin edilmektedir.


15/61

1991 1995 2000 2010-2030Elektrik f iyati(/kWh) 40-75 25-50 12-20

Modl verimi (%) 5-14 7-17 10-20 15-25Sistem f iyati ($/W) 10-20 7-15 3-7 1-1.50Sistem mr (yil) 5-10 10-20 >20 >30U.S. Kmlatif sa ti(MW) 75 175 400-600 >10,000

I.6. GNE ENERJ SUYGULAMALARI

Gne enerjisi uygulamalar ini dk sicaklik (20-100C), ortas icaklik (100-300C) ve yksek sicaklik (>300C) olmak zere grupta toplayabiliriz. Enyayginuygulamalardan baz ilar i ekil 12 de verilmektedir.

ekil 12 : Gne Enerjisinin En Yaygn Uygu lama lar nd an r nekler

Dk Scaklk Uygu lama lar

^ Kullanim sicak suyu eldesi^ Konut isitilmasi-soutulmasi^ Sera isitilmasi^ Tar im rnlerininkurutulmas i^

Yzme havuzu is itilmasi^ Gne ocaklar i ve f ir inlar i^ Deniz suyundan tatli su eldesi^ Tuz retimi^ Sulama^ Toprak solarizasyonu^ PV sistemler

Orta S caklk Uygu lamalar

^ Endstriyelkullanim iin buhar retimi^ Byk is itma-sou tma sistemleri

Yksek Scaklk Uygu lamalar

^ Gne f ir inlar i

I.7. GNE ENERJ LSICAK SU HAZIRLAMA SSTEMLER

Ticari olarak en uygun kullanimi olan gne enerjisi uygulamalar indan biri olangne enerjili sicak su haz irlama sistemleri (SSHS) kolektr,isi transfer akikan i,depo, balan ti elemanlar i ve dier yardimci donan imlarda oluur. Tek veya iki


16/61

depolama tankli direkt/ indirekt gne enerjili SSHS, geriboaltmali gne enerjiliSSHS, alima akikan i soutkan olan sistemler, pasif faz deiimli SSHS gibitasar imlar gelitirilmi uygulamayaalinmitir .

lkemizde gne enerjilisicak su haz irlama sistemleri ile ilgili olarak Nisan1994

tarihli TS 3680numarali Gne Enerjisi Toplayicilar i - Dz ve Aralik 1994 tarihli TS3817 numarali Gne Enerjisi - Su Isitma Sistemlerinin Yap im Tesis ve letmeKurallar i isimli iki standartbulunmaktad ir . Ancak bu standartlara uyulmasi zorunluolmadiindan sektr olumsuz etkilenmektedir. Gne enerjilisicak su haz irlamasistemlerinde her geen gn yeni teknolojiler uygulamayaalinmas ina kar inlkemizde bu gelimeler yeterli dzeyde izlenememektedir.

I.8. SICAK SU KULLANIMINI AZALTMANIN YOLLARI

Banyo yerine du yapilarak. Banyoda daha fazla sicak su kullanilmaktad ir .Dular daha kisa zamanda yapilarak gereksiz yere su akitilmamalidir .

Tira olurken musluk gereksiz yere a ik birakilmamalidir . Bula ik elle yikanmali, gnde defa bula ik yikama yerine bir defa

yikayarak s icak su, insan enerjisi ve zamandan tasarruf edilmelidir. Bula iklar , makine ileyikandiinda , makine tamamen doldurulmali ve daha

nce elle yikama yapilmamalidir . Sebze ve meyveler souk su ile yikanmalidir . Ar izali musluklar tamir edilerek sukaaklar i nlenmelidir. Musluktan

akacak damla damla suyun bile %15 daha fazla su kullanimina sebepolduu unutulmamalidir .

ama ir makinesi tam dolu olarak kullanilmali, durulama souk su ile

yapilmalidir . Sicak su kullanimi deiik saatlere bltrlerek, fazla su kullanma kisabir zaman periyoduna sikitir ilmamalidir .

Sicak su borular i yalitilarak dk sicaklikta su kullanma alikanliiedinilmelidir.

II . B LM

GNE AILARI

II.1. ESAS GNE AILARI

Yeryzndeki bir Nnoktas ina gelen direkt gne iini dorultusu, eer o yerinenlemi (e), saat a isi (h) ve gnein deklinasyon a is i (d) biliniyorsa tayin edilebilir.Bu a ilara esas gne a ilar i denir.

Enlem as (e) : Gz nne alinan yeri (N) dnya merkezine (M) birletirendorunun dnyan in ekvator dzlemiyleyaptii a idir . Ekvatordan itibaren Kuzeyedoru (+) iareti ve Gneye doru (-) iareti ile llr. Bu Kuzey kutbu iin +90 (K),Gney kutbu iin 90 (G) olur.


17/61

Saat as (h) : Gz nne alinan yerin boylami ile gnein dnya merkezinebirletiren dorunun, yani gne iinlar ini belirttii boylam (gneboylami denilebilir)aras indaki a idir . Saat a isi, gne boylamini gz nne alinan yerin boylami ileayni olduu gne lesinden itibaren llr. leden nceleri (-), ledensonralar i (+) iaretialinir . Bilindii gibi, her 15

saat a isi boylam f arki zaman olarakbir saate tekabl eder.

Deklinasyon as (d) : gne iinlar inin ekvator dzlemi ileyaptii a idir . Bu a idnyan in dnme eksenini, yrnge dzlemine normali ileyaptii a i 23 -27 lika idan ileri gelir. Ekinoksnoktalar inda (21 mart ilkbahar ekinoksu (K), 22 eyllsonbahar ekinoksu (K)) deklinasyon a is i 0 olur ve gndnm noktalar inda (21haziran yaz gndnmnde 23,45 ve 22 aralik ki gndnmnde 23,45 ) mutlakdeerce maksimum olur. Dnyanin gne etraf inda dnmesi 1 yilda (365 gnde)tamamland iindan deklinasyon a isi ayni bir gnde seneden seneye ok azdeiirse de pratik olarak belirli bir gnde sabit kabul edilebilir.

Deklinasyon a isi, n, 1 ocaktan itibaren gn say is i olmak zere:d = 23,45 Sin (360*(n+284)/365)

ampirik cooper (1969) forml ile byk bir dorulukla bulunabilir.

Lunde (1980) ise bir nceki denklem yerine

d = 23,45 Sin (360*(n-80)/370)

denklemi ile daha doru hesaplanaca ini ileri srmektedir.

II.2. TRETLEN GNE AILARIYatay veya eik bir dzleme gelen gne iiniminin hesaplanmas inda dzlem

ile ve gne iinlar inin dorultusu ile ilgilia ilarda yararlanilir . Zenit a is i (z), gneykseklika is i (y), gne azimut a isi (azm) gibia ilar i tretilen gne a ilar i denilir.

Zenit as (z) : Direkt gne i inlar inin (gne dorultusunun) yatay dzleminnormali ileyaptii a idir . Dier bir deyile gne iinlar inin yatay dzleme geliaisidir . Yatay dzleme gne iinlar i dik geldii zaman z =0dir ve gneindouunda ve batiinda z = 90 olur.

Gne yksekl ik as (y) : Direkt gne iinlar inin yatay dzlemle yaptii a idir .Aika grld gibi, ykseklika is i zenit a is ini 90a tamamlar, bylece Sin y =Cos z olur.

Gne az imut as (azm) : Gne dorultusunun tam bilinmesi iin kutupsalkoordinat sisteminde, azimuta isina da ihtiya duyulur. Gne i inlar inin kuzeyegre saat dn ynnde sapmas ini gsteren a idir . Bylece yatay koordinatsisteminde zenit a isi ile gne dorultusu tayin edilebilir. Bubakimdan bu a ilar inesas gne a ilar i cinsinden bilinmesi gereklidir.


18/61

edilir.Cos z = Cos d * Cos e * Cos h + Sin d * Sin e olarak elde

Gne azimut a isinin bulunmas inda kresel genlerin kullanilmasi uygun olur.Bylece:

Cos azm = Cos d * Sin e * Cos h Sin d * Cos e / Cos y veya

trigonometrikba intilar i kullanarak

Sin azm = Sec y * Cos d * Sin h

bulunur. Azimuta isinin maksimum mutlak deeri gne douunda ve ba tiindadeklinasyon a isina bali olarak 900 civar inda 900den byk veya kk olabilir.Doru deerin bulunmas ina ve iaretine dikkat edilmelidir.

III . B LM

GNEKOLEKTRLER

III.1. GENEL

Gne kolektrleri, gne radyasyonunu bir akikan (sivi, hava) bnyesinegeiren birer isi deitirgeci (eanjr)dirler. 3 gruptasinif landir ilirlar .

1. Dz yzeyli kolektrler olup gneiiini odaklamazlar. Genellikle sabit olarakali irlar ve akikan sicakliklar i 95Cninaltindad ir .

2. Odaklamali kolektrlerdir, gne iinlar ini srekli olarak bir odaknoktas inatoplarlar. Sadece direkt radyasyondan f aydalan irlar . Yksek sicaklik teminedebilirler. Bunlar in aras inda hem dz yzeyli, hem de odaklamalikolektrlerin zelliklerini ta iyan kolektrler 3. grubu oluturur. Odaklamalikolektrler kadar ykseksicaklik salayamazlar. Ancak sicaklik yine de bir hayli yksektir. (175C kadar)

Her grubun uygulama alanlar i f arklidir . eitli uygulamalar iin kolektr tipinisemek konuyla ilgilenenlerin nemli bir grevidir. Is itma ve soutmauygulamalar inda dz yzeyli kolektrler yaygin olarak kullanilirlar .

Kolektrlerdenaa idaki zellikler beklenir:

1. Yksek verimlilik2. Uzun mr 3. Ucuz fiyat, kolay montaj

Bir kolektrn verimlilii, topladii kullanilabilir enerji miktar inin, zerine denenerji miktar ina orani olarak tan imlanir . Tan ima gre verim;

Verim = Kolektrn t o p l ad i i kullan ilabilir ene r jimikt a r i Kolektr zerine den enerji miktar i


19/61

Verimli bir kolektr aa idaki zelliklere sahipolmalidir .

1. zerine den gne enerji miktar inin ounu absorbe edebilmelidir.2. Kolektrlerden evreye olan isi kaybi en dk dzeyde olmalidir .

3. Absorbe ettii enerjiyi iindekiisi ta iyici akikana yksek bir verimliliklegeirebilmelidir.

Kolektrlerin uzun mrl olabilmeleri iin;

1. ok souk iklimar tlar ina dayanabilmeleri,2. Gnlk sicaklik deiimlerinde olabilecek iisil gerilmelerden zarar

grmemeleri,3. Gne radyasyonundaki srekli mor tesi iin bombard iman indan

etkilenmemeli,4. lerindeki isi ta iyici akikan ile dier kaynaklardan oluabilecek

korozyona kar i dayan ikli olmalar i gerekir.

III.2. DZ YZEYLKOLLEKTRLER

Dz yzeyli kolektrlerdeisi ta iyici akikan olarak hava ve sivi kullanilabilir . Isita iyici akikana gre isimlendirilirse, dz yzeyli kolektrler, hava vesivi tipi olmakzere iki grupta incelenebilirler. Her iki tip kolektr deiik bir teknoloji ve kullanmaamac i gerektirir.Havali kolektrlerinkonutlar in ve kk ticaribinalar in is itilmasindave kurutma ilemlerindekullanilmalar i artarken, sivili kolektrler de bykbinalar inis itilmasinda , endstriyel is itma ilemlerinde ve gneli soutmada kullanilmaktad ir .

Havali kolektrn emiciplakas inin sicaklii daha yksek olaca indan evreyeolan isi kaybi da artar. Suyun isi ta imadaki verimlilii daha yksek olduundan,sivili kolektrlerde emiciplakanin s icaklii, iindekiisi ta iyici akikanlar sadecebirka derece yksektir. Hava iyi bir isi ta iyici deildir. Bu nedenle havakolektrlerinin emici plakasicaklii, ilerinde dolaan hava sicakliinda 15C dahayksek olabilmektedir. Emiciplakas inin s icak olmasi daha fazla isi kaybina nedenolmakta ve dolayis iyla verim dmektedir. Belirli artlardasivi kolektrlerin dahaverimli olabildikleri halde,havali kolektrler konutisitmas inda daha kullaniliolmaktad ir . Sonu olarak, hava ve isi kolektrlerinin direktkar ilatir ilmalar i yanlideerlendirilmeye neden olmaktad ir .

Aa idaki kolektrlerin eitlikis imlar i, bunlar in zellikleri ve kolektr verimineetkileria iklanacak tir . Bunlar ditan ie doru s iras iyla incelenecektir. Kolektrlerinbalica kisimlar i kolektr kaseti, cam, emici plaka, emici yzey veisi ta iyici akikankanallar idir .

III.3. KOLLEKTRKASETVE YALITIMI

Dz yzeyli kolektr, bir yznde penceresi olan,kapali bir kutu olarakdnlebilir. Bu tan imlama her zaman doru olmayabilir. Aktif gneli sistemlerde,bir sistemin is itilmasinda , kolektrler sistemin birer eleman i olarak grev yaparlar.

Cam yerine plastikler kullanilabilir . Kolektrler silindir ya da baka ekilde olabilirler.Kolektrlerin ekli ne olursa olsun gneiinlar ini verimli bir ekilde toplamalar i


20/61

istenir. Bu maksatla cam rtl kapali kutular uygun ve ekonomikolmaktad ir . Camgne iinlar ini iyi bir ekilde geiren ve etkilenmeyen bir malzemedir.Caminkolektre montaji da kolay ve basit bir ekilde gerekletirilebilir.

Kolektr kasetlerininyapiminda aa, metal ve plastik kullanilmaktad ir . Aa

kasetlerinin yapimi ve montaji kolaydir . Ek sak incas i a ir i s icakliklardanetkilenmesidir.

Metal, salam ve atee dayan iklidir . Ancak a ir , pahal i ve iyi bir isil iletkenolmasi dezavan tajdir . Buna ramen birok bakimdan aatan daha uygundur. Emiciplaka ile yalitildii taktirde isi kaybi nlenebilir. Airliin azaltilmasi Al plakakullanilarak salanabilir.

Kolektr kasetlerininyapiminda plastik malzeme de kullanilabilir . Plastiklerinbazi trleri ykseksicaklia dayan iklidir ve metaller kadar salamd ir .

Kolektrlerin ensicak olan paras i emici plaka, yalitilarak daha souk olan dievreyle temas i kesilmelidir. Yalitim amac iyla kullanilacak malzemede baz i zellikler aran ir . rnein polistiren kpkyalitim malzemesi olarak kullanilamaz. Dksicaklikta erir ve yanabilir. Baz i poliretan kpkler, cam yn vb.yalitkanlar buamala kullanilabilir . Kolektrlerin ikisimlar inda kullanilacak btn malzemeler 175-200Cye kadar sicakliktan zarar grmemelidir.

Kolektr yapiminda kullanilan malzemelerin isil genlemeleri dikkate alinmadanboyutlandir ilmalar i baz i zararli sonular dourur. Bilhassa cam in uzamas i dikkatealinmazsa , evresindeki yerinde kendi kendine kir ilir .

III.4. KOLLEKTR RTS

Gne kolektrlerinin ounun vazgeilmez bir paras i transparent rtsdr.Cam ya da plastik olan rt her zaman gerekli olmayabilir.Di hava sicakliininyksek olduu yaz aylar inda bir yzme havuzu kolektr rtsz daha iyialiabilir .Di hava sicaklii dtnde, toplanacak isi enerjisininar ttir ilmasi iin rtmalzemesi nemli olmaktad ir . rt malzemesi isi kayiplar ini 2 ekilde drr.

1. Grnr iinlar i geirerek, kiziltesi (enfraruj) iinlar i geirmeme zellii iledir.zerine gelen gne iinlar inin grnebilir olanlar ini emici plakaya geirirler,emici plakadan olan radyasyonu diar i birakmayarak bir kismini tekrar emici

plakaya yans itirlar .2. rt malzemesi, rzgar ve doal konveksiyon yoluyla, emiciplakaninsoumas ini nleyerek isi kayiplar ini azaltir .

En ok kullanilan rt malzemesi camd ir . Kolaylikla bulunabilmesi, grnr i inlar i

geirmesi ve emici plakadan yans iyan radyasyonun diar iya ikmas ina engel olmas icam in stnlkleridir.Di hava ar tlar indan ve gne i iindan etkilenmez. Plastikr t malzemesi di hava ar tlar indan ve mor tesi i inlardan etkilendiinden en ok 3yil kullanilabilir .


21/61

Absorbe edilen iik miktar i, cam in ierdii demir-oksitoranina balidir . Normalcamda demir bulunur ve zerinden geen iiin yaklaik %6-7sini absorbe eder.Demir oraninin ar tmas iyla absorbe edilen iik miktar i da artar.

Genel olarak rt malzemesinin say isi ar ttika;

1. Kolektrdenisi kayiplar i azal ir .2. Kolektrn alabilecei gne iii azalir .

III.5. EMCPLAKA VE ISI TAIYICI AKIKAN

Emici plaka, gne iinlar ini isi enerjisine dntren ve bu isiyi hava ya dasuya ileten bir elemand ir . Kolektrn en nemliparas idir . Dizaynina bir ok faktr etkilidir. Emici plaka hava vesivili olmak zere iki temel grubaayr ilir .

A. HAVA KOLLEKTR EMCPLAKASI

Isi ta iyici olarak havan in kullanilmasi, basit bir kolektr dizayninin yaninda ,sivili kolektrlere gre baz i stnlkler salar. Havanin emici plakaya korozif etkisiyoktur. Hava donmaz ve kaynamaz. Hava sizintilar inin su sizintilar i gibizararli etkiside yoktur. Havanin iyi bir isi ta iyici olmamas i bir dezavan tajdir . Su ve dier sivilar gibi isiyi abuk alip birakma zelliizayiftir . Bu nedenle, havali kolektr emiciplakalar i, isitilan yzeyleri oaltmak ve isi transferini gerekletirmek iinkana tliyapilirlar . Kolektrden hava debisininar ttir ilmasi da isi transferiniar ttir ir . Havadebisinin ar ttir ilmasi hava kanallar inin llerini de bytr.Havali kolektrlerdehavan in kolektr iindeakii cam iinde emici plakaaras indan yapilmamalidir . Aksitaktirde emici plakadan isi alarak, is inan hava camdan diar iya isi kaybeder.

Hava kolektrlerininper f ormanslar ini ykseltmek iin gz nne alinmas igereken hususlar:

1. Hava kolektrlerinin gnei gren yzeyleri dzgnolmalidir .2. Aki siras inda , hava geni yzeylere temas etmelidir.3. Havanin kolektr iindekiakii trblansli olmamalidir .4. Hava emici plakanin arkas indan gemeli, l hava hacmi emiciplakanin n

yznde olmalidir .5. Kullanilan emici plaka malzemesi metal olmalidir . Alminyum ya da galvanizli

sac iyi malzeme olabilir.B. SIVI KOLLEKTR EMCPLAKASI

Isi ta iyici akikan su kullanildiinda , emici plakalar in maliyeti daha yksekolmaktad ir . Su kullanilarak alian , deiik tipte bir ok kolektr vardir . Su kullanilankolektrlerde korozyon ve donma dikkatealinmas i gereken iki nemli husustur.Normal musluk suyu olduka korozif olduundan korozyonakari baz i tedbirler alinmalidir . Herhangi bir metal belirli artlar altinda kullanilmalidir .

Sistemde kullanilan suyun antifrizliolmasi donmayi, dolayisiyla donmadan

meydana gelecek zararlar i nlerken, antifriz suya zg problemleri de beraberindegetirir, antifrizli sisteme ekbaz i maliyetler ykler. Antifrizli sukullanildiinda ,


22/61

sistemde bir isi deitirgeci (eanjr) kullanma zorunluluuvardir . Bylece antifrizlisu ile depolama suyun devresi birbirinden ayr ilmi olur. Isi deitirgeci kullanmaksistemin verimliliini drr. Antifriz maddesi olarakkullanilan glikol, ykseksicaklikta glikolik asit oluturarak korozif etki yapar.

Sivili kolektrlerde, isi ta iyici akikan olarak su di inda baz i akikanlar dakullanilabilir . Suyun diindaki akikanlarda aran ilacak baz i zellikler yksekalevlenme ve kaynama noktas i sicaklii, dk donma s icaklii ve korozif olmamas idir .

Sivili kolektrlerdeaki kanallar i, emici plakanin tm yzeyini kapatmaz. Bunedenle isi, emici plakadan iletim yoluylaaki kanallar indaki siviya ulamakzorundadir . Borular emici plaka zerinearaliklarla yerletirilirler. Borular in aras indakalan emici plaka yzeyleri borulara tutturulmu kanatlar eklinde grev yaparlar. Isibu kanatlardan borulara, borulardan da ilerindeki s iviya (genellikle su)aktar ilir .Yksek isil iletkenlii olan ve korozyondan etkilenmeyenbakir , iyi bir emici plakamalzemesidir. Pahal i oluu dezavan taji say ilir .

Emici plaka zerindeki boruaraliklar i, kanat verimliliine ve boru maliyetinebali faktrdr. Emici plaka 0.5 mmkalinliinda bakir plakadan yapildiinda ,aralar inda 15 cm uzaklik bulunan 12.5 mm ap indaki borularla iyi bir termal iletkenliksalanabilir. Kanat verimlilii %97ye kadar ikabilir .

Sivi kolektrlerinde, iyi termal iletkenlik salanabilmesi iin, borular emiciplakaya kaynak ya da lehimle tutturulmalidir . Kaynak ve lehimleme, boru ile plakaars inda kontak direncini drr. Kelepeli birletirmelerdenkainilmalidir . Boru ileplakalar aras indaki hava tabakas i nedeniyle kontak direnci oluur ve isi geiiniengeller. Boru ile emici plakaayni malzemeden yapilmalidir .

Havali kolektrlerde olduu gibi, deiiksivi kolektrdizayninda da mutlakverimlilii belirlemek zordur. Sivi kolektrlerininper f ormans ini etkileyecek birkanemli husus aa ida belirtilmitir:

1. Akiin dengelenmesi2. Emici plaka ileisi aki kanallar inin entegrasyonu3. Emiciplakanin n yzn dzgn yapmak4. Korozyondan korunma

5. Konstrksiyonun fazla kaynak ilemi gerektirmeyecek biimdeolmasi.Emici plaka, gne kolektrlerinin en nemliparas idir . Kolektr sisteminin

verimlilii emici plakayabalidir . inden geen isi ta iyici akikan in akiina da bir diren gsterir. yi bir gne kolektr sadece gne iiini absorbe etmez, absorbeettii is inin en f azlas ini isitici akikana geirir. Akikan in akiina en az direngsterir.

III.6. GNEZLEYCLER VE VERM

Kolektrn yerletirilia is i verimi etkileyen bir unsurdur. Gelen gneenerjisinin modl dzlemine dikolmasi istenir. nk ancak bu durumda iken iik en


23/61

az yans imayla hcre ierisine girer ve en yksek verim elde edilir. Ancak gneiiign boyunca deiik ailarla geldii iin sabit olarak montaj edilen modllerde busalanamaz. Pratik olarak ideal a inin tayini, iinde bulunan enleme gre yapilabilir .Buna gre ki iin enlem +15 , yaz iin enlem -15alinabilir . Ancak ortalama bir deer oluturulmasi ynnden enlem a is i da tercih edilebilir.

ekil 6

Gnei izlemek iin tek veya iki eksende gnei izleyen dzenekler kullanilir .Tek eksende gne izleyicileri, sadece yatay eksende, yani doudan batiya dorugnei takipetmektedir. ift eksenli izleyicilerde ise hem yatay hem de dey olarak gne izlenir.Ancak bu tr sistemlerin maliyeti ok yksek ve bunakarilik izleyicisizsistemleregre kazand irdii enerji, % 10-25dolaylar inda olduundan birok uygulamada tercihedilmemektedir. zleyicisistem kullanmak yerine modlleri belli bir eimle gneeynlendirip, sadece yaz ve ki aylar inda bu eimi deitirmek daha okuygulanmaktad ir .


24/61

ekil 7 : Gney ynne bakan

bir kolektrde, f arkli a ilardaaylara gre belirlenmi toplami ima deerindeki deiim.

ekil 8 : Iima iddetindekideiime paralel olarak yaz veki dnemlerindeki kolektr eiminin ve bu eimin verimeolan etkisininoransalgs terimi. Buna gre yazin %20-40 aras indaki eimlei imayi tama yakin alirken aynia i ki in % 45-65 aras i bir eimle i imayi tamalgilamaktad ir .


25/61

ekil 9 : Kolektrn gneye

bakmas i gneten en yksekf aydayi elde etmek a isindannemlidir. Gney ynndenolan sapmalar bu faydadankismi kayiplar olumas inaneden olur. Ancak kuzey ynkesinlikle tercih edilmemelidir.

ekil 10 : Gnei inlar inin gney vekuzeyyar imkrelerinegeli tarzi ve bununki ve yaz iinkonumunugstermektedir.

Bir gne kolektrnn verimi,yapisina da dorudan balidir . Kolektr tasar iminin balang i noktas ini, olabilecek tm kolektr kayiplar inin en azaindirgenmesi oluturmaktad ir .

Bir kolektre geleni inimin f aydali enerji haline dnene kadar uradiikayiplar , iki ana bal ik altinda toplanir :

Yansma kayb: Camin ve absorber plakanin zelliinebalidir . Normalcamda yans ima kaybi % 30, mat siyah boyali yzeylerde bu kayip % 82ninzerindedir. Bu durumda toplam kazan %12de kalmaktad ir .


26/61

Is kayb: Konveksiyon,s icak yzey iimas i (radyasyon) ve iletim yolu ileoluur.

Ver imle ilgili kavramlar:

Ver im der eces i : Kolektr zerine den iiin ne kadar inin f aydalienerjiye evrildiini gsterir. Scaklk fark t : Kolektrde ta inan akikan in ortalama sicaklii ile di

ortam sicaklii aras indaki f arktir . Bu f arkin sif ir olmas i, di hava s icakliininkolektrde ta inan suyun ortalama sicakliina eit olduunu gsterir ki bu daisi kaybi yok demektir. Buna teorik olarak maksimum verim derecesi 0 denir.

Maks imum verim der eces i 0 : Kolektr isi kaybi s if ir ise, yani akikan ortalamasicaklii ile di ortam sicaklii aras i fark 0C ise oluur. Verimi etkileyen faktrler cam in iik geirgenlik derecesi ile absorber plakanin yutma orani bu durumdaki verimnoktas ini oluturur. Buna optik verimad i verilir.

III.7. ISI KAYBI LSLineer kayp (0 = W/m2K) : Yzey alan i ile oluan sicaklik f arki belirleyici faktrdr.Buna k deeriad i da verilebilir.ss el kayp (1 = W/m2K): Lineer kaybin zerine bir de ssel kayip orani kavramieklenir. Bu geerli verim derecesi erisinden elde edilir vei iman in etkisi ile lineer olmayan bir isi kaybi faktr ortaya ikar .

0 + 1 = kolektrn toplamisi kaybi

Ima iddeti (W/m 2): Birim alana den i inim iddeti tara f indan oluturulan enerjiyi

belirler.III.8. SECYZEY:

Seici yzey zellii yutma ( absorbsiyon) ve yayma ( emisivite) deerlerinebali olarak kazan ilir . Literatr ve normlara gre yzey tan imlar i:

0.00 < 0.20 ve 0.90 : seici yzey0.20 < 0.50 ve 0.90 : yar i seici yzey0.50 < 1.00 ve 0.90 : seici olmayan yzey

Seici yzey absorber plakanin gne altindaki sicakliinin 45-50Cnin zerineikmas i ile nem kazan ir . Zira siyah boyali yzeylerde bu dereceye eriildiindesiyah yzey iinimi denen olay oluur ve bu oluum absorber plaka veriminin ilgiliplaka sicakliinda belirgin lde dmesine sebep olur.

Seici yzeyli plaka

III.9. BASIN KAYIPLARI


27/61

Kolektr bas in kayiplar i seri balanan kolektrler iin nemlidir. Konununteknii ynnden gerekmesi halinde en fazla 3 kolektr iin seribalan ti, fazlasay ida kolektr olmasi halinde en fazla 3erli serilerden oluan paralelbalan tilar uygulanabilir. (ekil 11)de siras i ile tekli kolektr, ikili seri ve l seribalikolektrlerdekibas in kayiplar i Pascal cinsinden kolektr debisine bali olarak

gsterilmektedir.III.10. BALANTI EKLLER

Kolektrlerinbalan ti ekilleri ekil 12de gsterilmitir.

Ser i Balama : Bu balan ti tarzinda tm kolektrlerde eit debide su dola ir ; ancakisiyiyeterli miktarda ta iyabilmek iin debi, kolektr say is ina bali olarak ar ttir ilmalidir .Budurumda toplam diren, tekil kolektr direnlerine dorudanbali bir haldeeksponansiyelolarak artar. Bu sebeple, 2 ya da 3 tutucu plakadan (absorber) daha f azlas ini seribalamakpek anlamli olmaz.Par ale l Balama: Kk ve orta byklkteki tesisler iin uygundur. Busistemdetm yutucu plakalar in baland ii, biriaa idan da itmaya , dieriyukar idantoplamaya yarayan boru ha tti mevcuttur. Akikan debisinin tm yutucuplakalardaeit tarzda olmas i iinda itma ve toplama borular inin ap i byk seilmeli (dkdiren iin) veayr ica bu hattan kolektre alinan branmanlar, eit uzunlukta veyutucu plakaya apraz bali olmalidir . Bu durumda dikkat edilecek husus tmkolektrlerinbalan ti noktalar inin tm kolektr tarlas inda eit uzunlukta olmasininsalanmas idir (Tichelman Sistemi). Ancak paralelbali plakalarda, orta plakalardakidebi her iki batakine gre daha dktr. Bu sorun tm paralel bali sistemlerdeyaan ir . Genel olarak akikan debisindeki bu f arklilii mmkn derece dk tutmakiin,da itim ve toplama hatlar indaki boru direncinin, branmanlardaki dirence gredaha dk olmasini salamak gereklidir.Ser i-Par a lel Balama: Seri ve paralel balama sistemlerinden oluan bir bilekesistemidir. Byk tesislerde kullanilmasi uygundur. Zira hem seri hem de paralelbalaman in avantajlar ini ierir. Seri balan tida mevcut her bir branmandaki direno ekilde hesaplanabilir ki,da itim ve toplama borular indaki seri balan tida mevcuther bir branman in direncininda itim ve toplama boru hatlar indaki direnten daha

byk olacak ekilde hesaplanmas i mmkndr. Bylelikle bir taraftan eit debisalan irken dier tarafta kabul edilebilir bir diren dengesi oluturulabilir.


28/61

ekil 12 : Kolektrn seri, paralel ve seri-paralel (birleik)balan ti ekilleri.

Seri-paralel birleikbalan tisinda ya da paralel balan tida tm kolektr kayiplar ieitlenecek tarzda olmalidir (Tichelman Sistemi).


29/61

Toplam iimayillik ortalamaiddeti (W/m2)

Toplayici yzeybrt toplamalani (m2) Depo hacmi (l)

Ktlesel debi(kg/h)

Kullanici kiisayis i

360285210

234 160 200 2-4

360285310

468

320 400 4-8

Kolektrlerin arka arkayabalanmas i halinde kolektrler aras i mesafeninkolektr eimine, kolektr boyuna ve glgelemea is ina gre belirlenmesinisalayan grafik.

III.11. TOPLAYICI YZEY ALANI-DEPOHACM LKS

Su isiticis inda depo hacmi, elde edilmek istenilen su sicakliina ve kullanmayerindeki toplamiiman in yillik ortalama iddetine bali olarak belirlenmeli fakat,toplayici yzey brt alaninin her metrekaresi iin 40 litreden az olmamalidir . Ayr ica ,kullanma suyunun dorudan doruya toplayicilarda dolatir ildii bir devreli cebridolaimli sistemlerde bu miktar 100 litreyi de gememelidir.NOT-1. Toplayici yzey alani-depo hacmi ilikisi iin verilen deerler, sistemzelliklerine ve elde edilmek istenen su sicakliina bali olarak deimekle birliktegenellikle kabul edilen standart rakamlar, normal hava ar tlar inda 60 C su s icakliiiin 50 l/m2, 50 C su sicaklii iinse 80 l/m2dir.


30/61

ekil 13 : Toplam Iima Yillik Ortalama iddetine Gre Toplayici Yzey Alani-DepoHacmi likisi

NOT-2. Depo iin 80 l/m2 deeri bilhassa Akdeniz ve Gneydou Anadolu Blgeleriiin geerlidir.

IV . B LM

GNE ENERJ S LE SU ISITMA YNTEMLER

Gne enerjili sistemlerin en ekonomik ve enyaygin olanlar inin ba inda sicaksu sistemleri gelir. Genellikleatinin gney ynne konulan dz toplayicilarla, yilliksicak su ihtiyacinin %60-75i gne enerjisindenkar ilanir . Sicak su sistemlerindegne enerjisinden yaygin ekilde f aydalan ilmasinin sebeplerinden baz ilar i aa idabelirtilmitir.

1. Sicak su ihtiyaci iin gerekli enerjininyil iinde aylara gre deiimi okazd ir .Baka bir deyile kurulan tesisattan her ay yararlanilmaktad ir .

2. Enerji ihtiyacinin az (is itma ve soutma sistemlerine gre) ve gereklisicakliin dk olmasi sebebiyle byk toplayici yzey alanina gerekduyulmaz. Dolayis iyla toplayicilar in yerletirilmesi problem olmaz.

3. Sistemin yapilmasi, kolay, yardimci elemanlar in az ve gerektiinde belli bir sre, gnein durumuna gre beklenebilir olmasi.

Gne enerjili sicak su isiticilari ok deiik ekillerdeyapilabilmektedir . Basitsu isiticilar inda toplama ve depolama ayni kap iinde yapilir . Kendinden depolusicak su isiticilar idiyebileceimiz buisiticilar in avantaji ta inabilir olmalar idir .

IV.1. YNTEMLER

Gne enerjili sicak su sistemleri sirklasyon ekline gre: Tabii Dolaimli (Pompas iz), Zorlanmi Dolaimli

veya devre ekline gre: Kapal i Devreli, Aik Devreli olarakguruplandir ilabilir .

a. Tabii Dola ml Sis temler Sicak su ihtiyacinin ok olmadii durumlarda, bilhassa konutlarda kullanimlar i

yaygindir . ekil 14te tabiidola imli bir sisteminemas i grlmektedir. Tabiidolaimin olabilmesi iin deponun kolektr st seviyesindeolmasi gerekmektedir.


31/61

ekil 14

Depolama tanki alti ile kolektr st seviyesiaras indaki ykseklik 45 cmden azolmamalidir . Suyun sistemde dolaimi kolektrde isinan su ile daha souk olandeponun altindaki suyun zgl a irliklar i aras indaki fark nedeniyle olur. zerinegne dtnde kolektr iindeki su is inarak genleir. Genleen suyun zglairlii azalaca indan ykselerek stten depoya girer. Kolektrde isinarak depoyagiden suyun yerine deponun altindaki daha souk olan su gelir ve is inarak , depoyagider. Kolektr gne grd srece bu olay devam eder. Suyun bu ekildekihareketine termosifon olayi dendiinden, bu ekilde alian sistemlere determosif on sistemi denmektedir. Depodaki su ile kolektrdeki susicakliklar i eitoluncaya kadar dola im devam eder. Depolama t anki kolektr st seviyesindeolduundan geceleri ve gnesiz gndzleri suyun ters sirklasyonu da szkonusu olmaz, bu ekilde depodaki suyun soumas i kendiliinden nlenir. Gnelibir gnde kolektrde dolaacak su miktar i 40-60 lt/m2 h deerinde olabilir. Borutesisa tinin mmkn olduu kadar az dirsekli, dirseklerin geni kavisli,borular indepoya doru ykselen eimli olmasi sistemin alimas ini olumlu ynde etkileyenfaktrlerdir. Borularda hava toplanmas i nlenir. Srtnme direnlerini azaltmak iinborular in ap i en az 20 mm () olmalidir .

Tabii dola imli sistemde suyun, sistemde dola imini salayan bas in deeriekil 15 yardimiyla a iklanmaya aliilmitir . ekilde grld gibi kolektrden

depolama tankina giden sicak su borusu ile depolama tankindan kolektre gelensouk su borusunun ykseklii H ile gsterilmitir. Bu iki borudakisicak ve souksuyun statik bas inlar i (Ps1-Ps 0) aa idaki eitliklerle belirlenebilir.

Ps1 = H*ds1 Ps 0 = H*ds0


32/61

ekil 15

(ds1) ve (ds0) siras iyla sicak ve souk suyun zgl a irliklar idir . Souk suyunzgl a irlii (ds0), sicak suyun zgl a irliindan (ds1) byk olduundan, souksuyun statik bas inci (Ps0), sicak suyun statik bas incindan (Ps1) daha f azladir . Soukve sicak su bas inlar i f arkina etken bas in (Pe) denirse;

Pe = Ps0 - Ps1 = H*d0 - H*ds1 = h*(ds0 ds1) kg/m2 ya da mmSS olur.

Pe = h*(ds0 ds1) kg/m2

, mmSSPe : Suyu sistemde devrettiren etken bas in (kg/m2 mmSS)H : Sicak ve souk su borular inin ykseklii (m)ds0: Souk suyun zgl a irlii (kg/m3)ds1: Sicak suyun zgl a irlii (kg/m

3)

Eitlikten grld gibi,dola imi salayan etken bas in (Pe), kollektr iledepolama tanki aras indaki ykseklik (H) ile depolama tankina giden ve gelen susicakliklar i, dolayis iyla zgl a irliklar i, aras indaki farka balidir . Ykseklik ve susicakliklar i aras indaki fark ar ttika, suyu sistemde devrettiren etken bas in (Pe)

artacak ve sistemin alimas i daha salikli olacaktir .Etken bas in, suyu sistemde kolayca devrettirebilmelidir. Depodaki su

is indika, dn ve gidi borular indaki su zgl a irliklar i f arki azalaca indan ,dola im kuvvetinin deeri de decektir. Dolaim kuvvetinin en dk deerindebile su sistemde devredebilmelidir.

Suyun sistemde dola imi siras inda , dola im kuvveti boru srtnme direnleriile balan ti paralar inin direnleri toplamini yenebilmelidir. Aksi taktirde sistemalimaz . Bu bakimdan, boru tesisinin direnleri azaltacak ekildeyapilmasi sonderece nemlidir. Mmkn olduu kadar azbalan ti paras i kullanmak ve yatayboru uzunluklar ini azaltmak sistemin daha rahat alimas ini salar.


33/61

Tabii dola imli gneli su isiticisinin depolama tankini ati aras ina ,kolektrn de atiya, balkon ya da duvara yapilacak bir destek zerine koymakmmkndr. Bunlar mmkn deilse sistembinanin yakinina, gne grebilecekve eitli etkilerden korunabilecek zemine yerletirilebilir.

ekil 16

Gnesiz gndzleri ve geceleri sistemden srekli s icak su alinmas iisteniyorsa, sicak su ikii zerine ek isitici konabilir. Gerek gneli is iticidangerekse ek isiticidan gelen sicak su, bir kar itirma vanas i ile ilitir ilabilir . Sisteminsouk ki gnlerinde donmas ini nlemek iin kolektrlerin alt seviyesine bir boaltma vanas i konulmalidir .

ekil17de grlen tabiidolaimli sistem ehir suyu bas incinin etkisindedeildir. Souk su, nce stte bulunan bir besleme deposuna gelir ve oradansisteme geer. Besleme deposu flatrl olup suyu otomatik olarak keser. Bubesleme deposu, sistem aliirken genleen suyu da alarak sistemin gvenliini desalam i olur. Ancak bu sistemin kendinden daha alt seviyede bulunan kullanmayerlerine su verebilecei ha tirlanmalidir . Sistem atiya yerletirilmelidir.

Tabii dola imli sistemler genellikle direktis itmali olarak yapilirlar . Kolektrdeisitilip depoya giden su kullanildiindan, btn sisteme yeniden souk ebekesuyu gelir. Yeniden gelen su, kolektrde kirelenmeye neden olur. Bu dakolektrlerisa irlatirarak verimlerini drr. Busak incalar i gidermek iin sistemendirekt yapilabilir . ekil 17de grld gibi, kolektrde hepayni su devreder.Kolektrlerdealinan isi, depolama tanki iinde bulunan isi deitiricide,kullanilacak suya geer. I sisini burada birakan su tekrar isitilmak zerekolektrlere gider. Kolektr devresinde genleen su besleme deposuna gidereksistemin gvenliisalan ir .


34/61

ekil 17

b. Pompa l (Zor lanm Dola ml) Sistemler

Btn pompali sistemlerin drt ana eleman i vardir .

1. Kolektr 2. Depolama tanki3. Kontrol sistemi4. Sirklasyon pompas i

Kolektrde su bnyesine geen enerji pompalanarak depolama t ankinaaktar ilir . Pompan in alitir ilip durdurulmas i diferansiyel termostat yardimiyla olur.Diferansiyel termos tatin ular indan birisi kolektr iki ina , dieri deponun altinabalanm itir . Kolektrdeki susicaklii ile depodaki su sicaklii aras indaki fark,belirlenen deeri bulduunda pompa ali ir . Depolama tanki ile kolektrlerdeki su

sicaklii aras indaki f arkin byk olmasi, suyun kolektrde isinmi olduunugsterir. Kolektrde is inan su, diferansiyel termostat yardimiyla alitir ilan pompaile depolama tankina iletilir. Gnesiz gndzleri ya da geceleri depolamatankindaki su ile kolektrdeki susicaklii aras indaki fark azalaca indan , hatta eitolaca indan, diferansiyel termostat pompayi durdurur. Bylece depodaki sicaksuyun kolektrlerde ve sistemin dier kisimlar inda soumas i nlenir.

Pompali sistemler, direkt ve endirekt isitmali olarak iki grupta incelenebilir.

c. Direkt I s tma l Sis tem

Direktisitmali sistem iliman iklimlerde,yildakidonma gn say isi (sicakliin0C ninaltinda olmasi) 45inaltinda olan yerlerde daha verimli ve uygun


35/61

olmaktad ir . ekil18 de tek tankli, basit bir direktis itmali sistem grlmektedir.Depolama tanki hem gne enerjisi ile isitilan hem de elektrikli ya da bir bakaenerji kaynakli s icak suyu depolama grevini yapabilir.

ekil 18

Tankin ste yakin bir yerine ek bir elektrikliisitici yerletirilmitir. Elektrikliisitici, depolama tankindaki su sicakliini termostat ile ayar edilen noktada tutar.Gneli sistem su s icakliini atar noktas ina (kullanma sicakliina) kadar ykseltmezse elektrikliisitici devreye girerek su sicakliini ayar noktas inaykseltir. Elektrikliisiticinin devrede kali sresi gneli sistemden salanan susicakliina balidir . Gneli sistem tek ba ina ayar noktas i sicakliinisalayabilir. Bu durumda elektrikliisitici devreye girmez.

Sistemin donmas ini nlemek iins icak tank suyunun geceleri kolle4ktrlerdedolaimi salanabilir. Kolektrdeki susicaklii 1-15Cye dtnde pompayidevreye sokacak bir sicaklik hissedici bu amala kullanabilir. Dnborusuzerine bir ek valf konularak, gneinolmadii zamanlarda kolektrde souyan

suyun depolama tankina dn engellenmelidir. ek valf olmazsa kolektrdesouyan su ile depodaki s icak su tabii sirklasyonla ters ynde sirkle ederekdepoda isinmi olan su tekrar souyabilir. Pek gvenliolmamas i, ek valf yerineselonoid valf kullanilmasini gerektirebilir. Selonoid valf pompa devresinebalanarak, pompa alitii srece devreyi a ik, alimad iinda ise kapali tutar.

ekil 19daayni prensibe gre alian iki tankli bir sistem grlmektedir.Tanklardan birisi gneli is itmaya ait olup, dieri ise ek is itma iindir. Ekisitmatanki, evde sicak su elde etmek iin kullanilan bas inli bir termosifon olabilir.Gneli is itmaya ait olma tank, kullanmas icak su kapasitesine denk olmalidir . Ekis itma tanki ise, sicak su depolayaca indan daha kk hacimde olabilir. Sicak

su ihtiyaci olduunda gneli sistemdeki sicak su ek isitma tankindan geip


36/61

kullanma yerlerine gidecektir. Gneli sistemden gelen sicak suyun sicakliiyeterli deilse, ek isitma tankinda yeterlisicaklia ykseltilebilir.

ekil 19

d. Endirekt I s tmal Sis tem

Endirekt is itmali sistemlerde depolama t anki iinde bir isi deitiricivardir .Kolektrde is itilan su, depolama t ankindaki bu isi deitiriciden geerkendepodaki suyu isitir ve soumu olarak tekrar kolektre gider. Is i deitirici ekil20de olabilecei gibi iki silindir aras inda kalan bir su cebi eklinde olabilir. Tankindi yzeyinde kaynak edilmi ya da lehimlenmibakir borularda bir isi deitiricigrevi yapabilir. ekil 21deki gibi bir isi deitirici tankin iindeki kadar verimlideildir. Isinin tank iindeki suya geebilmesi iin, birincisibakir boru, ikincisi detank gvdesi olmak zere iki engeliamas i gerekir.

ekil 20


37/61

Donmaya kar i, kolektr devresindeki su antifrizli ise,isi deitiricininyapiminda ok titiz davranmak gerekir. Antifrizli suyun, depolama tanki iinde,kullanma s icak suyuna kar imas i ciddisalik problemlerine neden olabilir.

ekil 21

Gneli su isitma sistemlerinin hepsinde, donma nemli bir problemdir.Donma daha ok kolektrde olaca indan , kolektr devresinde antifrizli su bulunur.Antifrizli suyun, daha nce belirtildii gibi,kar ima halinde salik bakimindansak incalar i vardir . Kolektr devresinde antifrizkullanilmayan bir sistemin emas iekil 23te grlmektedir. ekil 22de grld gibi sirklasyonpompas ialimad ii zaman kolektr devresindeki su seviyesi dmektedir.


38/61

ekil 22Bylece, kolektr devresindeki sudonmayaca i gibi,sal ik bakimindan bir

sak inca da olumayacak tir . Depolama tankinda ek isitma da yapilmaktad ir .Pompan in alimas i, kolektre gne iii dtnde, termostat yardimiylaolmaktad ir . Kolektr su seviyesine bir hava purjr konarak suyun dolum

yksekliine inmesikolaylatir ilir . Sistem atmosferik artlara a ik olduundan,kolektr devresindekiborular in paslanmaz malzemeden olmasi doru olur. ekil23te iftpompali endirekt is itma sistemi grlmektedir. Kolektr devresi glikol-sukar i imi olabilir.

Don tehlikesinin nne geilmesinde bir baka zmde havali isi deitiricikullanmak olabilir.


39/61

ekil 23Hava-su isi deitiricili bir sisteminemas i ekil 24te grlmektedir. Kolektrde

elde edilen s icak hava, isi deitiricide, isisini suya vererek su isitilmi olur. Havayikolektr devresinde sirkle ettirecek bir vantilatr ve suyun depolama tanki-is ideitiriciaras inda dola imini salayacak bir pompa gerekli olduundan, sisteminmaliyeti yksektir.

Merkezi is itma sicak su tesisa ti ile birliktealian gneli sicak su haz irlamatesisa tina ait detayli bir balan ti emas i ekil 25te verilmitir.Depolamatankindaki kullanma sicak suyu, ba imsiz olarak, hem gne enerjisi ile hem dekazanla is itilabilecei gibi iki sistem birbirlerini takviye de edebilirler. Gneenerjisinin yetersiz olduu durumlarda kazandan salanan sicak su, depolamatankindaki suyu, ayar noktas i sicakliina otomatik olarak ykseltir. Kazan suyunu,depolama tankindaki isi deitiriciden sirkle ettirecek pompa, ayar noktas isicakliini temin edecek bir termostattan kumanda almaktad ir .

Kolektr devresinin gvenliini salamak iina ik ya da kapali genlemedeposu kullanilabilir . ekil 25tea ik genleme deposu kullanildii grlmektedir.


40/61

ekil 24

ekil 25


41/61

1. Aik genleme deposu 2. Havali3. Gne kollektr 4. Termometre5. Kapama vanas i 6.ekvalf 7. Gneli devre pompas i 8. Kontrol kutusu9. Hidrometre 10. Termostat

11. Kazanla sicak su elde etme devresi 12. Manometre balama vanas i13. Boalmali kapama devresi 14. Brulr 15. Yayli emniyet ventili 16. Isitma devresi pompas i17. Isitici 18. Drt yollu vana19. Kapal i genleme deposu 20. Boaltma vanas i

e. Gneli Istma Sistemi Pompas

Gneli isitma sistemlerinde kullanilan pompan in iki karakteristiibelirlenmelidir. Bunlar:

Pomp an in Debisi: Pompanin debisi kolektrlerin 1 m2 yzeyindensaatte 60-80 litre suyu devrettirecek kapasitede seilebilir .

Po mp an in g c : Pompan in gcn etkileyen bal ica f aktrler :

-Kolektrlerle depolama tanki aras indaki ykseklik (m)-Pompanin debisi (lt/sn)-Kritik devredeki kolektr, boru vebalan ti elemanlar indaki srtnme kayiplar i

(mmSS).

Bu faktrlerebali olarak pompan in gc aa idaki eitlikten bulunur:

N = P * V / (Watt)

N:Pompan in Gc (Watt)P:Toplam Bas in (Ykseklikten+Srtnmeden oluanbas in kayiplar i)V:Pompa Debisi:Pompa Verimi ( % 70-80alinabilir)

Gneli sistemlerde, pompanin alimas i kolektr yzeys icakliina balidir .Pompan in alimas ina ilikin diyagram ekil 26da grlmektedir. Gecelerivegnein etkisininolmadii gndzleri, kolektr yzeys icaklii, depolama tankindakisu sicakliindan daha dktr. Bu durumda pompa alimaz . Gne grdnde,

kolektr yzeys icaklii ykselir ve pompa ali ir .(1 noktas i). Pompa aliir alimazkolektr yzeys icaklii ani bir dme gsterir. (2 noktas i). 2 noktas indaki kolektr yzey s icaklii ile depolama tankindaki su sicaklii f arki, pompan in durma sicaklikfark araliindan (Toff ) byk olduundan pompa durmaz. Bu noktadan sonrakolektr emici plaka s icaklii ve depolama tanki su sicaklii birlikte ykselirler.


42/61

ekil 26 : Kolektr emici plakasicaklii ve depolama tanki su sicakliina baliolarak gneli sistemlerininpompas inin alimas i

Gne etkisini kaybetmeye balad iinda (saat 18:00), kolektr yzey s icaklii 3noktas ina der ve pompa bu s icaklikta durur. Pompa durduunda kolektr yzeysicaklii ani bir ykselme ile 4noktas ina ula ir . Bu nokta ile depolama tanki susicaklii aras indaki fark alima farkaraliindan (Ton) kk olduundan pompaalimaz . 4 noktas indan sonra kolektr yzey sicaklii srekli der ve pompa devredii kalir .

f. Ana Borularn aplar

Ana boru aplar inin hesab inda temel alinacak bal ica faktrler borulardangeecek su debisi (lt/sn), boru srtnme kayip katsay is i (yaklaik 0.025) veborulardakibas in kaybi (mmSS)dir. Bu faktrler dikkatealinarak , ana borular inaplar i aa idaki eitliktenyaklaik olarak bulunabilir.

d = 60 * (10-3)0,4 * (Vp)0,4

Formlde; d:Anaborular in ap i (mm) Vp:Pompa debisi (m3/sn)

IV.2. GNELE ISITMA SSTEMLER

1. Eer gnele isitma dnlyorsa, binanin isil yalitimi ar ttir .


43/61

2. Mertebe olarak 150 m2 bir evin gnele is itilmasi iin 40 m2 dz gnekolektralan ina ihtiyavardir .

3. Enerjinindepolanmas i iin yineayni rnekte 40 m3 su alabilen bir depogerekir. Bu tankta su sicakliinin ykselmesi halinde, aarak suyu drenajaveren bir emniyet vanas i bulunmalidir .

4. Isitmada isitici olarak konvektr veya demeden isitma panelleri kullanilir .5. Gne kolektr devresinde dolaan suya antifriz katilmalidir .6. Fosil yakitlar in ve elektriin f iyatlar i devamli ar ttiindan , gnele isitma

gelecekte giderek daha popler olacaktir . ok souk havalarda gnele isitmasistemi konvensiyonel bir is itma sistemiyle takviye edilmelidir.

IV.3. GNE ENERJ SNN AVANTAJLARI

Bol ve tkenmeyen tek enerjikayna i. Duman, karbon monoksit, kkrt ve radyasyonatii iermeyen temiz enerji. Enerjiye gereksinim duyulan her yerdekullanilabilir . Yur tdi ina ba imli olmadii iin ekonomik ve politik krizlerden etkilenmez. letme masra f lar i ok azd ir . eitli uygulamalar iin f arkli zmler retmek mmkndr. (Kazan destekli

veya desteksiz sicak kullanim suyu retimi, isitma sistemine destek verme,enerji depolama, gne pilleri).

IV.4. GNE ENERJ SNN DEZAVANTAJLARI Srekli bir enerjikayna i olmadiindan depolama gerekmektedir. mkanlar

sinirlidir . I inima bali olarak kolektr yzey gereksinimi blgesel olarakar tmaktad ir .

Birim dzleme gelen gne isisi az olduundan byk yzeylere ihtiyaduyulur.

Kolektrlerin glgelenmemesi gerekmektedir. Kaliteli, otomatik kontroll ve yksek verimli sistemlerde ilkyatir im maliyeti

yksektir. Enerji gereksinimi olduu zamanlardaiinim azd ir veya hi yoktur.

Gnmzde zellikle petrol f iyatlar inin ok hizla ar tmas i gne enerjisini gittikecazip kilmakta ve gne enerjisinden yararlanan sistemlerin say is i her geen gnartmaktad ir .

Enerji retimi ve tketimi gnmzde milletlerin refah seviyesini de gsteren bir l olmutur. Ekonomik gelime enerji tketimiyleorantili deimektedir.

IV.5. BOYLERDE ARANILAN ZELLKLER

Yksek verim elde edilebilmesi iin termosifon prensibi ilealiilmalidir .Boyler hacmi iindeis inan su younluk f arki sayesinde boylerin sttara f ina ikar ve yukar idan aa i kademeli bir isinma salan ir .

Termosifon prensibi ilekisa srede kullanim s icak suyu haz irlayabilecek idizayna ve serpantin yapisina sahip olmalidir .

Tm boyler hacminin l blge kalmadankullanilmasi gerekir.


44/61

Montaji kolay yapilabilmelidir . Sirklasyon ha tti iin yer birakilmi olmalidir . Kolay temizlenebilir yapida alt veya yan tara f inda temizleme iin flan

bulunmalidir . Sicak blgelerde (isitma iin tesisat gereksinimi olmayan) souk gnlerde

boylere destek amali elektrikliisitici eklemesi yapilabilmeli. Hijyen zellii duoleanyapi ile (su ile temas eden yzeylerin ift kat

camthermoglasr ile kaplanmas i) tam olarak salanm i olmalidir . Bu yapiklor ve dier korozif etkileredayan ikli ve bakteri remesine uygun ortamyaratmayacak kadar dzgn ve girintisiz-ikintisiz olmalidir .

Sicak suyun toplandii st tarafta daha fazla olmak zere boyler etraf indayeterlikalinlikta izolasyon yapilmalidir .

Yeterli i inim olmadiinda , kazandan beslenen destek amali ikinci bir serpantin bulunmalidir .

Tm ihtiyalara cevap verebilecek ekilde kompakt tipleribulunmalidir .

Souk ebeke su girii ve sicak kullanim suyu ikii boyler iindeminimum trblans yaratacak ekildeolmalidir .

IV.6. KONTROL PANELNDE ARANILAN ZELLKLER

Otomatik kontrolimkani salanmal idir . Sistemde kullanilacak pompa dk enerji ile ve sessiz alimalidir . Panel verim azalmas ina kar i izole edilmiolmalidir . Uzaktan kumanda mmkn olmalidir . Otomatik veya manuel alima seenekleri olmali, ar iza halinde ikaz sinyali

verebilmelidir. Elektrik kesilmelerindekapali devre sistemi, donma veya buharlamaya kari

emniyete alinabilmelidir . Kompakt bir yapiya sahip olmali, duvara monte edilebilmeli, modler yapis i ile

artan kolektr ihtiyacina pompa ve geri toplama kabi ekleyerek cevapverebilmelidir.

Sistem verileri (kolektr, boyler sicakliklar i, kolektr dolulukorani, pompaalima kapasitesi, sistem alima sresi) kontrol paneli zerinde bulunankumanda ekran inda grlebilmelidir.

Pompali kapali devre sistemden kaynaklanan direnci yenebilecek kapasi tedeve su/hava beraber sirkle edebilecek ekilde dili tip olmalidir . Iinima ve

ihtiyaca bali olarak kademeli alima zelliine sahip olmalidir . Tesisatta bulunan isitma sisteminden destek alabilecek veya is itma sisteminedestek verecek ekilde sistemin kontrol paneli ile verialiverii yapabilecek veuyumlu biimdealiabilecek yapida olmalidir .

IV.7. GNE ENERJ SSTEMLERNDE ARANILAN ZELLKLER

a. Kapa l Devr eli Sis tem

Aik sistemler hijyen bata olmak zere buharlama, donma, kirelenme ve bunabali ap daralmas i, korozyon, kisa mr, enerji kaybi, verim dm, dk konfor

gibi dezavantajlara sahiptirler.


45/61

b. Pompal (Zor lanm Dola ml) Sis tem

Doal dolaimli sistemlerde akikan hareketi younluk f arki ile gerekletiindenborular iin srtnme ve dinamikkayiplar ok iyihesaplanmal idir . Minimum 25mmden byk aplarda aliilmalidir , depo mesafelerine dikkat edilmelidir. Otomatik

kontrolyapilmaz, souk mevsimlerde devreden ikar ilmalidir . Pompali sistemlerdeise projelendirme kolaydir . Boyler a tida bulunmak zorunda deildir. Otomatik kontrolsayesinde yksek konfor ve verim elde edilebilir, sistem yazki aliabilir .

c. Scak Su Deposu (Boyler) Ayrk Sis tem

Kendinden depolu veya ayr ik depolu sistemlerde ati zerine depo yerletirilmesitercih edilmemeli, depo (boyler) kazan dairesine yerletirilmelidir.ati zeriuygulamalar i yeterli izolasyonyapilmadiindan enerji kaybi (gndz depolanan enerjitekrar kaybedilmektedir), korozyon (meteorolojik artlar, nem vb.),bakim zorluu, a tikirlilii,atiya a ir i yk gibi nedenlerden dolayi yapilmamalidir . Boyler seimiyaparken termosifon tipinde, yksek verimli,kullanim sicak suyu haz irlama sresikisa ve hijyen ar tlar ini salayacak cam kapli yapida olmalidir .

d. Kapa l Devrede ebeke Suyu Kullanm

Kapal i devrede katki maddesi ve/veya donma nleyici antifriz maddekullanimi borutesisa tindan boylere herhangi bir kaak, sizma durumunda kullanim suyundazehirleyici etki gsterebilmektedir.

e. Otomatik Kontrol zellii

Pompali kapali devre sistemlerde ise otomatik kontrol sayesinde kolektrde okyksek veya boylerde istenen su sicaklii salan irsa kolektrler boal tilmakta vepompa devreden ikmaktad ir . Sistemin iinima ve enerji gereksiniminebali eitlidevirlerde aliabilecek pompa mantii sayesinde enerji kayiplar i (isi, pompa vb.) enaz seviyeye indirilir. Otomatik kontrol ileyillik kullanim sicak su ihtiyacinin %90igne enerjisi ile salanabilmektedir. Kontrol sistemi gne enerjisi destekli bir isitmasistemiyle uyumlualiabilmelidir .

IV.8. OTOMATK KONTROL

Zorlanmi dolaimli sicak su sistemlerinde, pompaya kumanda iin, genelliklediferansiyel termostat kullanilir . Diferansiyel termos tatin duyarli elemanlar indan birisitoplayici iki ina , birisi desicak su deposuna yerletirilerek akikan in toplayicidaniki sicaklii ile depodaki su sicaklii aras indaki farka (T) gre pompaalitir ilir veya susturulur. Genel olarak, akikan in toplayicidan iki s icaklii ile depodaki susicaklii aras indaki fark 10C (T) olduu zaman pompa alitir ilir ve 1,5-2,0C(Td) olduu zaman durdurulur. (T) deeri kk seildii zaman stabilite problemiortaya ikar . Pompa ok kisa sreler ierisinde ali ir , durur ve yeniden ali ir .Byk seilirse, toplayici sicaklii ar taca indan isi kaybi fazla olur ve f aydalanilani inim miktar i azal ir .

Akikan in toplayiciya giri sicaklii (yaklaik depo sivcaklii) ile akikan intoplayicidan iki s icaklii aras indaki fark, akikan in debisi ile deitiinden, (T)


46/61

ve (Td) deerlerinin seiminde akikan in debisi gz nne alinmali ve bykdebilerde (T) ve (Td) s icaklik f arklar i kltlmelidir.

IV.9. GENLEME DEPOSU

ki devreli su isiticilar inda , isi toplama kapali devresi sistemde meydana gelebileceken dk ve en yksek sicakliklar aras indaki fark, bu sicakliklardaki sistembas inlar i, isi ta iyici akikan in hacimce genleme katsay is i ve isi toplamadevresinin hacmi gz nnde bulundurularak uygun byklk ve tipte bir genlemedeposu ile dona tilmalidir . Genleme deposu, en yksek alima sicakliinda (hattaen yksek durgun durum sicakliinda) meydana gelecek akikan hacimcegenlemesini kar ilayabilecek ve sistem soukken gerekli olan en dk bas inci dasalayabilecek ekilde tasar imlandir ilmalidir .

Genleme deposu ayr ica , devredeki bas in tahliye vanas inin, sistemindayanabilecei bas inlarda a ilmasina imkan vermeyecek ekildetasar imlandir ilmalidir .

Aik genleme deposunun hacmi aa idaki formllehesaplan ir :

V = a . V . Tmax

V : Genleme deposunun hacmi (l),a: Isi ta iyici akikan in hacimce genleme katsay is i (l/ C),

V: Hacimce genlemesi gz nne alinan kapali devrenin hacmi,Tmax : Hacimce genlemesi gz nne alinan devrede oluan en yksek ve en alaksicakliklar aras indaki fark (l/C)tir .

zel isi ta iyici akikanlar kullanildiinda , akikan in genlemesi ile ilgiliparametreler, akikan imalatis i tara f indan verilmelidir.

Aik genleme depolar inda , atmosferle depo aras inda , tikanmas i mmkn olmayan(en az 20 mm i ap inda) bir havaland irma veya ta ima borusu arac ilii ile irtibatkurulmalidir .

Isi ta iyici akikan in glikol-sukar iimi olmasi durumunda galvanizlenmimalzemelerden yapilmi genleme depolar i kullanilmalidir .

IV.10. DEPONUN YER

Su isiticis inda depo, sistemin ve kurulacai yerin zellikleri gz nndebulundurularak, en uygun yere yerletirilecek ekilde tasar imlandir ilmalidir .

a. Bina ine Yerletirme Kriterleri

Cebri dola imli sistemlerde, bina iinde uygun bir yer bulunmas i durumunda ,deponun buraya yerletirilmesi tercih edilmelidir. Depo yerletirildikten veyalitildiktansonra, di cidarlar i ile duvarlar aras inda , serbeste dola ilmasini salamak amac iyla

epeevre en az 75 cm mesafe bulunmalidir . Depo ok bykse a ilmasi mecburi


47/61

olan (TS 712) adam deliinden rahata girilipikilabilecek bir biimdeyerletirilmelidir.

NOT- Eskiyapilarda, bina iine yerletirilmesi dnlen depo bina iine sokulmakolayliklar i gz nnde bulundurularak bir tek byk tank yerine, birka kk tank

eklinde de tasar imlandir ilabilir . (TS 458)b. Bina Dna Yerletirme Kriterleri

Bina diina yerletirme, genellikle deponun daha iyiyalitimini ve evreden zarar grmemesi iin koruyucu ek tedbirler alinmas ini gerektirmekle beraber, tabiidolaimli su is iticilar inda , deponun daima toplayici yzeyden daha yksekte olmasimecburiyetininolmasi bulunmas indan dolayi hemen hemen yegane zmolmaktad ir .

Tabii dolaimli su isiticilar inda depo, toplayici yzey ile depo aras inda ters dolaimolumas ini nlemek amac iyla taban i en az toplayici yzeyin en st kenar i ile ayniykseklikte bulunacak biimde yerletirilmelidir.

NOT- mkan varsa, ters dola imi tamamen nlemek ve tabii dolaimin itici gcnarttirmak amac iyla depo, taban i toplayici yzeyin en st kenar indan en az 60 cmdaha yksekte bulunacak ekilde yerletirilmelidir.

IV.11. YALITIM

Su isiticisi iinyalitim malzemesi cinsi ve kalinlii aa idaki kriterler dikkatealinarakseilmelidir:

-Isi iletimkatsay isi (ekil 27ye gre),-Temin imkanlar i,-Dayaniklilik,-lenme kolaylii,-Ulailmasi ihtimali bulunan en yksekakikan sicaklii(ekil 27ye gre),-Mor tesi iinlara dayan iklilik,-Su geirgenlii,-Yanma dayan imi.

Yalitkanin Cinsi Is i letim Katsay is i (W/mC) Dayanabilecei En YksekSicaklik (C)Kalsiyum Silikat 0,055 95 Cde 650Hcreli Elastomer 0,036 25 Cde 105Hcreli Cam Elyaf i 0,050 25 Cde 485Selloz 0,039-0,050Fiberglas 0,036 25 C 455Levha Fiberglas 0,032 25 C 345zosiyanra t 0,024 25 C 120Cam Yn 0,036 20 C 500Stropor 0,035 20 C

80Poliretan 0,028 20 C 100


48/61

ekil 27 : eitli Yalitkanlar in Isi letim Katsay ilar i le Dayanabilecekleri En YksekSicakliklar

Cam yn, stropor ve poliretan isi iletimkatsay ilar inin kkl ve hafiflii

sebebi ile en ok tercih edilen toplayici yalitim malzemelerindendir.Cam yn yksek s icakliklara dayan ikli olduundan, yksek sicakliklara ikilan

toplayicilarda, stropor veya poliretan zerine (toplayici levhas i tara f ina) cam ynkonulur. Yalitim malzemesi ile toplayici levhas i aras inda bir hava boluu birakilmasive yalitim malzemesinin zeri i inim yans itma orani byk olan alminyum folyo ilekaplanmas i durumunda isi kaybi daha az olur ve bu durumda yalitim malzemesiyksek sicaklia ikmaz.

Yalitim malzemesi kalinlii, yutucu yzey s icaklii ile, evre s icaklii aras indakifarka bali olarak seilir. Ykseksicakliklara ikilan toplayicilarda, yalitim kalinliiar tir ilmali ve yalitim malzemesinin toplam isi gei katsay is i 0,5 W/m2 K ( C ) denkk olmalidir . Buna gre, yalitim malzemesinin isi iletimkatsay is i ky W/m K vekalinlii Ly (m) olmak zere (ky/Ly) < 0,5 yazilabilir ki cam yn ve stropor iin Ly > 7cm olmaktad ir . Yalitim malzemesinin kalinlii ar ttika isi gei katsay is i klr,fakat toplayici kalinlii, a irlii ve f iyati artar.

IV.12. DONMA

evre sicakliinin a ir i dmesi durumunda su isiticisini donmaya kari korumakiin koruma derecesi ve karma iklii birbirinden f arkli tedbirlerden sistem tasar iminauygun denleri alinmalidir .

1. Boalma2. Depoda biriken isiyi, ters dolaimla toplayicilara iletme3. Donmayan isi ta iyici akikan kullanma

V. B LM

SSTEM

V.1. SU LE ISIL ENERJ DEPOLANMASI

Hissedilir isi depolanmas inda en yaygin kullanilan maddelerden birisi sudur. Suile hissedilir isi depolanmas inin ok say ida avantaji vardir .

Su, ucuzdur ve kolay temin edilebilir. Toksitlenme ve alevlenme zellii yoktur. Fiziksel, kimyasal ve termodinamik zellikleri iyi bilinmektedir. Enerjidepolanmas inda f aydalan ilirken ayni zamanda enerji toplayici

akikan olarak ta kullanilabilir . Is i depolama zellii iyidir. (hacimsel zglisisi byktr) Is itma ve soutma sistemleri iin gereklisicaklik araliinda kararli bir sivi

buhar dengesine sahiptir. Is i geii ve akikan dinamii iyi bilinmektedir. Korozyon etkisini azaltan inhibitr teknolojisi gelimitir.


49/61

Suyun, hissedilir isi depolanmas indaki bu avantajlar inin yaninda baz idezavan tajlar i da bulunmaktad ir . Donduu zaman genilediinden, donmaya karitedbirler alinmalidir . Korozyonyapici zelliindendolayi depo ierisine inhibitr ilaveedilmelidir. Ayr ica , suyun erime, kaynama sicakliklar i aras indaki fark kktr.

Yksek s icakliklarda enerji depolamas i yapmak ta zordur.Depodaki suyun s icakliinin deiimi, depodaki suyun isi kapasitesi ile depoya

gelen, depodan ekilen ve kayip olan isi miktarlar ina balidir . Pratikte, depodanevresine isi kaybi srekli olmas ina (depo sicaklii evre s icakliina inenekadar) ramen, depodan ekilen ve t oplayicidan gelen enerji miktarlar i gnnsaatlerine gre kesintilidir. Toplayicidan depoya verilen enerji ayni anda olduugibi f arkli saatlerde de olabilir veya kayip enerji diinda enerji girii ve ikiiolmayabilir.

Depo iindeki suyunsicaklii da her noktada ayni deildir. st ve altkis imlar iaras inda sicaklik gradyeni vardir . Depo s icakliinin niformolmasi iinkar itir ilmasigerekir.

V.2. ISI TAIYICI AKIKAN

ki devreli su isiticilar inda , toplayicilarda biriken isi enerjisini, bir isi deitiricisiyardimiyla kullanma suyuna aktarmak iinaa ida verilen isi ta iyici akikanlardan ,sistem tasar imina uygun olani kullanilmalidir :

Su nhibitrl Su Su+Glikol Kar iimlar i (Antifrizli Su) Silikon Yalar i Hidrokarbonlar Parafinli veya Madeni Yalar Su+Gliserin Kar iimlar i (Antifrizli Su) Hava Florokarbonlar (Freonlar)

nh ibitr : Dk younluklarda, konsantrasyonlarda kullanildiklar inda korozyonugeciktirebilen kimyasal maddelerin genelad idir .

Isi ta iyici akikan seilirken, sistemin isil verimineyapaca i etki kadar, temastabulunduu sistem elemanlar i ile aras indaki kimyasal ve mekanik etkilemeler dedikkate alinmalidir . Bu etkilemeler gz ardi edildii taktirde, sistem gvenlii veinsan salii a ilar indan problemlerlekar ilailabilir . Bilhassa hem kullanma suyu,hem de isi ta iyici akikanla temas halinde bulunan isi deitiricisi yzeylerindemeydana gelebilecek etkilemeler ok nemli olabileceinden gerekli tedbirler alinmalidir .

Bu gibi problemleri tamamen ortadankaldirmak veya en aza indirmek iin,kullanilan isi ta iyici akikanlar in kimyasal yapisi (pH, zehirlilik, zamanla bozuma

derecesi, mr vb.) ve eitli devre elemanlar inin mekanik dayan imi ok iyibilinmelidir.


50/61

ok nadir baz i haller hari, isi ta iyici akikan in iilebilir olmayaca i ve isiaktarma ilemi siras inda , kullanma suyunu kirletme ihtimalinin daima mevcut olduu;ayr ica , kapali sistemlerde kullanilan ve zehirli olmayan, hatta iilebilir olanakikanlar in bile, ya madeni borulara, lehimli veyakaynakli ek yerlerine, lastikcontalara vb. temas ede ede zamanla, ya da devrede daha nce zehirli bir akikan

kullanilmi olmas i sebebiyle hemen kirlenebilecei de dikkate alinmalidir .Kapal i devre sistemlerde kullanilan akikan in zellikleri toplayici verimine ve

sistemin boyutlar ina tesir eder. Genel olarak dz t oplayicilarda dola tir ilan akikan in,a) Donma s icaklii dk ( -40 C) kaynama s icaklii yksek ( 200 C), b) Donmave kaynama sicakliklar i araliinda kimyasal kararli, c) zgl isisi ve isi iletimkatsay is i yksek, viskozitesi dk, ) Yanma ve parlama sicaklii yksek, d) Korozif deil, e) Zehirleyici ve kokulu deil, f) Ykseks icakliklarda doyma bas inci dk, g)Ucuz ve kolay temin edilebilir olmalidir .

Gne enerjili sicak su haz irlama sistemlerinde su; kolaylikla bulunabilen, ucuz,zgl isisi yksek, viskozitesi dk bir akikand ir ve zelliklerinin uygunolmasinedeniyle en yaygin kullanilan isi transfer akikan idir . Ancak donma ve kaynamasicakliklar i dk olduu gibi korozyonda yapabilir. Fakat inhibitr ilaveli antifrizkullanilarak korozyon nlenebilir ve donmas icaklii drlebilir. Kullanilan akikanve malzemeye gre uygun inhibitr seilmelidir. Bu sorun yeni sistem tasar imlar veyaantifriz zeltilerininkullanimiyla a ilabilmektedir . Antifriz zeltisi olarak, genellikleairlika %50 glikol sukar i imi kullanilir . Genellikle, alminyum toplayicilardamineral, sentetik veya silikon yalar kullanilmaktad ir . Gne enerjisi uygulamalar i iinantifrogen N 52%, antifrogen L 52%, thermogen 1693 (ekil 28) gelitirilenalimaakikanlar idir .

ekil 28 : Transfer Akikan i Thermogen 1693n Baz i zellikleri

Younluk (20C) 1,060-1,070 g/cmkinematik Viskozite (20C) 11-14mm/s

PH 8,5-9,5zgl isi (20C)

(180C)2,1 kJ/kgK2,9 kj/kgK

Genleme Katsay is i (20C) 8.10-4

C-1

Buhar bas inci (20C)(100C)(150C)


51/61

inceltir .

Delik Korozyonu Mevzii olarak meydana gelir. ok ince delikler oluturarak, akikan s izmalar ina sebep olur.

atlak KorozyonuBirbirine balanan iki borunun birlemeyerinde

veya gevek bir contan in altinda meydanagelen sinirli s ivi akii neticesinde borulardaortaya ikar .

Galvanik KorozyonAkikan in yolu zerinde bulunan f arkli iki

metalin elektriksel temas i sonucu meydanagelir .

V.4. ISI TAIYICI AKIKAN SEVYESNN KONTROL

ki devreli su isiticilar i, isi toplama kapali devrelerindeki isi aktarma akikan ininyeterli seviyede olupolmadiinin kolayca kontrol edilebilmesi ve eksikolmasidurumunda gerekli ilaveninyapilabilmesi iin gerekli tehiza ti ierecek ekildetasar imlandir ilmalidir .

V.5. LETMEDE AKIKANDEBS

Cebri dola imli su is iticilar inda isi ta iyici akikan in ktlesel debisi, en yksek isilverimi salayabilmek iin, montaj yerindeki toplam gneiimas i iddetine ve isita iyici olarak kullanilan akikan in cinsine bali olarak 40 kg/m2h-120 kg/m2h (1,011kg/m2s-0,033 kg/m2s) aras inda seilmelidir.

V.6. MONTAJ Gne enerjisi panelleri gneye bakacak ekilde monte edilmelidir. Panellerin

eimi bulunulan enlem derecesi 15 olmalidir . Bu limitlerindi indakimontajlar, sistemin verimini drr.

Kapal i devre sistemlerde, sistemdeki havan in alinmas i, sistemin doldurulmasiya da boal tilmasi iin gerekli elemanlar (otomatik purjr vb.)kullanilmalidir .

40 metreden fazla dz olarak devam eden balan tilarda, boru genilemelerininyolaaca i gerilme ve hasarlar i nleye

Documents

Güneş Enerjisi İle Sıcak Su Temini