güneş enerjisi sistemleri temel prensipler · 1 güneş enerjisi ““paramı güneşe ve...

66
Serdar Öksüz Teknik ve Eğitim Bölümü Yöneticisi Ankara/Haziran 2014 Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler

Upload: lydat

Post on 31-Aug-2018

244 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

Serdar Öksüz

Teknik ve Eğitim Bölümü Yöneticisi

Ankara/Haziran 2014

Güneş Enerjisi Sistemleri

Temel Prensipler

Page 2: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

1

Güneş Enerjisi

““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım

bunu ele almak için petrol ve kömürün bitmesini beklemeyiz.

1931 Thomas Edison

Page 3: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

2

Yenilenebilir Enerji

Kanuni Düzenlemeler

Page 4: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

3

BİNALARDA ENERJİ PERFORMANSI YÖNETMELİĞİ (Özet)

5 Aralık 2008 Sayı: 27075

– Yeni yapılacak olan ve kullanım alanı 1.000 m2’nin üzerindeki oteller, hastaneler, yurtlar ve

benzeri konaklama amaçlı konut harici binalar ile spor merkezlerindeki merkezi ısıtma ve

sıhhi sıcak su sistemlerinde güneş enerjisi toplayıcıları ile sistemin desteklenmesi

zorunludur

– Yeni yapılacak binalarda yenilenebilir enerji sistemleri için tesbit edilen ilk yatırım maliyeti

enerji ekonomisi gözönünde bulundurulmak suretiyle, inşaat alanı 20.000 m2’ye kadar olan

binalarda 10 yıl, inşaat alanı 20.000 m2 ve daha büyük binalarda 15 yılda geri kazanılması

durumunda bu sistemlerin yapılması zorunludur

– Yeni yapılacak binalarda hava, toprak ve su kaynaklı ısı pompası sistemleri için tesbit edilen

ilk yatırım maliyeti enerji ekonomisi gözönünde bulundurulmak suretiyle, inşaat alanı 20.000

m2 ve üstündeki binalarda 15 yılda geri kazanılması durumunda, bu sistemlerin yapılması

zorunludur

Page 5: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

4

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARININ ELEKTRİK ENERJİSİ ÜRETİMİ AMAÇLI

KULLANIMINA İLİŞKİN KANUNDA DEĞİŞİKLİK YAPILMASINA DAİR KANUN

Kanun No. 6094 29/12/2010

Bu madde kapsamında yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik enerjisi üreten gerçek ve tüzel

kişiler; ihtiyaçlarının üzerinde ürettikleri elektrik enerjisini dağıtım sistemine vermeleri halinde, I sayılı

Cetveldeki fiyatlardan on yıl süre ile faydalanabilir. Bu kapsamda dağıtım sistemine verilen elektrik

enerjisinin perakende satış lisansını haiz ilgili dağıtım şirketi tarafından satın alınması zorunludur.

I Sayılı Cetvel

Yenilenebilir Enerji Kaynağına Dayalı Üretim Tesis

Tipi

Uygulanacak Fiyatlar

(ABD Doları cent/kWh)

a. Hidroelektrik üretim tesisi 7,3

b. Rüzgar enerjisine dayalı üretim tesisi 7,3

c. Jeotermal enerjisine dayalı üretim tesisi 10,5

d. Biyokütleye dayalı üretim tesisi (çöp gazı dahil) 13,3

e. Güneş enerjisine dayalı üretim tesisi 13,3

Page 6: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

5

• Çevresel kaynakları az kullanmak ve

karbondioksit salınımını azaltmaktadır.

• Binanın değerini arttırmaktadır.

• Güneş enerjisi kullanıcıyı daha da

bireyselleştirmektedir.

• Diğer girdilerden bağımsız hale getirmektedir.

• Gelecekteki tüm enerji giderleri net olarak

hesaplanabilmektedir.

• Çok az bakım giderleri olmaktadır.

• Enerji krizlerinden bağımsızdır.

• Devlet tarafından da desteklenmektedir.

Solar Sistemlerin Avantajları

Page 7: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

6

Güneş

Stefan Boltzmann kanununa göre termal radyasyon P = δ x A x T4

Güneş, dünyadan ortalama 1,469 x 10^8 km

uzaklıkta, 1,392 x 10^6 km çapında ve 1,99

x 10^30 Kg kütlesinde sıcak gazlardan

meydana gelen bir küredir. Yüzey sıcaklığı

6000 ºC olup iç bölgelerindeki sıcaklığın

8.000.000 ºC ile 40.000.000 ºC arasında

olduğu tahmin edilmektedir.

Güneşten saniyede 4 milyon ton kütle

enerjiye dönüşmektedir. Güneş daha

milyonlarca yıl ışımasını sürdüreceğinden,

dünyamız için sonsuz bir enerji kaynağıdır.

A = 6 x 1012 km²

Page 8: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

7

Solar Radyasyondan elde edilebilecek enerji miktarı

Dünyanın primer enerji ihtiyacı yaklaşık 107,000 TWh/Yıl dır.

Güneş bize bu miktarın 20 katını sunar.

Güneşten gelen güç yaklaşık 63 MW/m² dir.

Güneş yüzeyinden yayılan ışınım 3.8 x 10^20 MW gücündedir.

Yer yüzü her yıl bu miktarın 2,500,000 TWh nı alır.

Page 9: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

8

Güneş Işınları

Page 10: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

9

Direkt ve yayılmış (difüze) ışınım

Güneşten direk gelen ışınlar ve yayılımla gelen ışınların toplamına tam ışınım denir.

Güneş ışınları bulutlar ve hava içindeki partiküller tarafından dağıtılır,yansıtılır ve

kırılır.Bu ışınım da solar teknoloji tarafından kullanılabilir.Direk ışınımla yayılım ışınımı

mevsime ve hava şartlarına göre yüzdesel olarak değişmektedir. Bulutlu bir günde

yayılım ışınlarının miktarı %80 olsa bile 400 W/m ² enerji verilmektedir

Işın

ım ş

idd

eti k

Wh

/ m

² g

ün

Page 11: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

10

Solar spectrum

Grafik güneş ışınımlarının dalgaboyu enerjisini göstermektedir

Güneş ışınımının büyük bir miktarı görünür ışık aralığındadır (0.38-0.78

μm dalga boyu, maviden kırmızı ışığa) Bu aralık alınan toplam güneş

ışınının %47 sine karşılık gelmektedir.

Page 12: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

11

Güneş Açıları

Güneş ışınları ile dünya üzerindeki yüzeyler arasında belirli açılar vardır.

Bu açılar hakkında bilgi edinilerek güneş enerjisinden en verimli şekilde yararlanılabilir.

Page 13: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

12

Kolektörlerin optimum yönü güneye göre 0⁰ ve 30⁰ eğimle olmalıdır. Güneş ışınının kolektöre vuruş yönüne azimut denir güney yönü 0º kabul edilir.

Güneş ışınlarından maksimum faydalanabilmek için kolektör açısı 30-45 º olmalıdır. Kalorifer destekli solar

sistemlerde, geçiş mevsimlerinde daha çok verim

almak için kolektör açısının 45-60 º arasında olması

tavsiye edilmektedir.

Güneş açıları

Azimut açısı sapması

güneyden 30⁰

Page 14: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

13

Kollektörün yön ve açısına göre solar verim

Page 15: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

14

Güneş Enerjisi

Aktif Sistemler Pasif Sistemler

Elektrik Enerjisi Üretimi

Isı Enerjisi Üretimi

Düşük Sıcaklık Uygulaması

Havuz Isıtması

Kullanım Suyu Isıtması

Isıtma (Kazan) Desteği

Yüksek Sıcaklık Uygulaması

Güneş Enerjisi Kullanımı

Page 16: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

15

Güneş Enerjisi Kullanımı

Gut Erlasee Solar Park Almanya 12 MW Shandong, China 75000m²

Page 17: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

16

Güneş Enerjisi Kullanımı

Page 18: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

17

Dünyada güneş ışınımı

Almanyada yıllık ortalama güneş ışınımı 950 kWh/m²*Y ve1,200

kWh/m²*Y arasındadır.Dünyada ise İskandinavya da 800 kWh/m²Y ve

Sahra çölünde 2500 kWh/m²Y dır.Toplam güneşlenme sürelerinde

farklar vardır.

Page 19: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

18

Türkiye Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası

Page 20: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

19

TÜRKİYE Güneşlenme Süreleri (Saat)

Ay İçerisindeki Bir Günlük

Toplam Güneş Radyasonu

Ay İçerisindeki Bir Günlük

Toplam Güneşlenme Süresi

TÜRKİYE Global Radyasyon Değerleri

(KWh/m2-gün)

Türkiye Güneş Enerjisi Potansiyeli

Page 21: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

20

BÖLGE GÜNEŞLENME

SÜRESİ (Saat/yıl)

G.DOĞU

ANADOLU

2993

AKDENİZ 2956

DOĞU

ANADOLU

2664

İÇ ANADOLU 2628

EGE 2738

MARMARA 2409

KARADENİZ 1971

Türkiye Güneş Enerjisi Potansiyeli

Page 22: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

21

Güneş Enerjisi

Türkiye’de yatay yüzeylere gelen güneş enerjisi miktarı 1400

kWh/m² ile 2000 kWh/m ² arasında olmaktadır. Bir yılda ort.

1450 kWh/m² ye gelen güneş enerjisi yaklaşık 145 l fuel-oil’e

denk gelmektedir.

1450 W/m² 870 W/m² 400 W/m² 146 W/m²

Page 23: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

22

• Güneş enerjisinin, ısıtma ve sıcak su sisteminin gereksinim duyduğu enerjiyi

karşılama oranı, Kolektör alanını ve boyler büyüklüğünü belirlemektedir.

• Bu oran, sistem için gerekli enerjinin ne kadarının güneş tarafından

karşılanacağını göstermektedir.

• Kış aylarında güneş etkisi az olacağından dolayı %100 karşılaması mümkün

değildir. Kolektör yüzeylerini artırarak kış aylarında karşılama oranını artırmak

mümkündür. Fakat bu yaz aylarında sisteme fazla yüklenilmesine (aşırı genleşme

ve kaynama) neden olmakta ve ilk yatırım maliyetlerini artırarak amortisman

zamanını uzatmaktadır.

• Böyle bir sistemin kullanışlı olabilmesi için fazla olan enerji eğer mevcut ise

havuzda harcanarak sistem çalıştırılabilir.

• Sistemin enerji ihtiyacının tamamının güneşten karşılanabilinmesi için sistemde

büyük enerji depolarının olması gerekir.

Güneş Enerjisinin, Toplam Enerjiyi Karşılama Oranı

Page 24: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

23

–Küçük Sistemlerde ~ % 60

–Orta Büyüklükteki Sistemlerde (Apartman, Spor salonu….) % 30 - % 45

–Büyük Sistemlerde (30m2 ile 40m2 üzeri kolektör yüzeyinde) < % 20

Mevsimlere göre güneş

enerjisinin, gerekli olan toplam

enerjiyi karşılama oranı.

Güneş Enerji Sistem Verimleri

Sıcak su talebi

Isıtma enerji talebi Fazla Isı

Kollektör yüzeyindeki solar ışınım

Isıtma desteği için katkı

Kullanım suyu ısıtmasıiçin katkı

Page 25: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

24

Karşılama eğrisi

Verimlilik eğrisi

Kollektör yüzeyi A

İhtiya

ç k

arş

ıla

ma

ora

Sis

tem

ve

rim

liliğ

i

En uygun ihtiyaç ve

verim

seçim aralığı

Güneş Enerji Sistem Verimleri

Page 26: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

25

100 %

70 %

-20 %

-10 % difüzyonla

ışınım

Boru kayıpları Kullanılan ısı enerjisi

konveksiyon

Doğrudan ışınım

Absorberden yansıma

Camdan yansıma

Radyasyon kayıpları

Cam yüzeyde yutulan

Rüzgar, kar, yağmur konveksiyon kayıpları

Kolektördeki enerji akışı

Page 27: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

26

Kollektör Yapısı

– Sicherheitsglas, 3,2 mm

– Absorberblech mit selektiver Beschichtung

– Absorberserpentine mit Sammlerrohr Cu

– Aluminium Rahmen

– Glaswolle Isolierung 40 mm

– Aluminium Rückwand

Koruyucu Cam

Selektif Yüzeyli Absorber

Cu borulu kollektör

Alüminyum Kasa

Cam Yünü İzolasyon 40mm

Alüminyum Taban Sacı

Page 28: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

27

Anti-reflective (Düşük yansıtıcı) cam

Standart camdan geçiş Antireflex camdan geçiş

Yansıma

Antireflex cam Standart Cam

Yansıma

Geçiş Geçiş

Yansıma

Page 29: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

28

Selective yüzey

Seçici yüzey, kısa dalga boylu ( 0.2 – 2.5 µm ) ışınımın tamamına yakınını tutan, uzun

dalga boylu ( 2.5 – 50 µm ) ışınımın geri yayılımını en aza indiren yüzeydir. Böylece,

emici plakanın sıcaklığı daha fazla arttırılarak, akışkana daha fazla ısı iletimi sağlanmış

olur.Vaillant kollektörlerde absorbe değeri α:% 95 ve yansıtma değeri ε:%5 dir.

Page 30: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

29

Selektif yüzeylerin karşılaştırılması

Selektif yüzeylerde istenen değerler yüksek ve yutma düşük yansıtma değerleridir..

Page 31: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

30

mirotherm® | mirosol® selektif yüzey kaplaması

–Anodlaştırılan aluminyum baz üzerine Fiziksel Buhar Yatırma (PVD) tekniği kullanılarak,

–yüzeye çoklu katman seçici kaplama uygulanır. Yüksek kızılötesi (IR) yansıma, düşük

–emisyon katsayısını mümkün kılmaktadır. Üst yüzeydeki oksit kaplama, son derece yüksek

– soğurma katsayısı ve dayanıklılık özelliğine sahiptir

Page 32: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

31

Stagnation (Durgunluk)

QS - Işınım Enerjisi

QD - Stagnasyon enerjisi

QN - Kullanılan faydalı ısı

Stagnation sıcaklığı kollektörde

ulaşılabilecek maksimum sıcaklığı

tanımlar.

Eğer bir solar sistemde ısı kaybı olmazsa

kollektördeki tüm enerji su sıcaklığını

artırmak için kullanılacaktır.Enerji dış

çevreye bir kayıp olarak atılana kadar

sıcaklık artar.

Page 33: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

32

Basınçlı Sistemler

Doğal sirkülasyonlu (Termosifon) sistemler

Drainback Sistemler

Güneş Enerjisi Sistemleri

Page 34: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

33

Ülke sıralaması pareto diyagramı 2009, ‘000 m2 & %

100100100100100999999989897969592

8985

79

0

20

40

60

80

1001.150

400

350

300

250

200

150

100

50

0

UA

2

RU

2

RO

4

HR

7

IRL

11

DK

12

SK

12

HU

15

NL

23

CZ

27

BE

48

UK

60

CH

102

PL

126

PT

171

FR

250

AT

310

ES

363

72

IT

410

63

TR

1.100

53

DE

1.125

27

% ‘000 m2

Solar kollektör

(toplam pazar: 4.179.000 m2)

basınçlı sistem

termosifon sistemi

drain back (geri toplama) sistemi

* 21 Avrupa ülkesi / Kaynak: Vaillant Pazar araştırma, Eylül 2010

Avrupa’da düzlemsel solar kollektörlerin kullanım oranının %79’u 5 ülkeye

dağılmış durumdadır.

Avrupa ülkelerinde solar kollektör kullanım oranlarının dağılımı

Page 35: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

34

Doğal Sirkülasyonlu Sistemler, Akışkanın ilave bir pompa veya benzeri herhangi bir hareket

mekanizması olmaksızın kollektör ile depo arasındaki sirkülasyonun kendiliğinden gerçekleşmesidir.

ısınan suyun yoğunluğu azalır ve sistemin üst kısmına doğru toplanmaya başlar. Soğuk, yani yoğunluğu

yüksek olan su ise aşağıya doğru yönelerek sistemin alt kısmında toplanır. Doğal sirkülasyonun mantığında

sıcaklık farklılığından kaynaklanan bu yoğunluk değişmesi ile kendiliğinden oluşan harekettir. Bu hareket

kolektör ile depo arasındaki ısı alışverişinin gerçekleşmesini sağlar.

Doğal sirkülasyonlu sistemlerde ısı transfer akışkanı günde 8-10 defa depo ile kolektör arasında

sirkülasyon eder.

Güneş Enerjisi Sistemleri

Page 36: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

35

Açık Devre Doğal Sirkülasyonlu Sistemler

Açık devrede kullanım suyu kolektör içerisinde

dolaşarak direkt olarak ısınır. Kapalı devrede

olduğu gibi ilave bir ısı transfer akışkanına

ihtiyaç yoktur.

Bu sistemler ilk kullanım günlerinde kapalı

sistemlere nazaran daha yüksek sıcaklıklara

ulaşırlar. Fakat zamanla güneş kollektörlerin

de oluşan kireçlenme verimi düşürerek

ısınmayı engeller ve şebeke suyundaki kirece

bağlı olarak belirli bir süre sonra delinmeler

yaşanmaktadır.

Bu sistemlerin dezavantajlarından biri dış

ortam sıcaklığı 0 °C’nin altına düşen

bölgelerde dört mevsim kullanılamaz. Kış

aylarında sistemdeki suyun mutlaka

boşaltılması gerekir.

Page 37: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

36

Kapalı Devre Doğal Sirkülasyonlu Sistemler (antifrizli sistem)

Kapalı devre sistemlerde birbirinden bağımsız

çalışan iki ayrı devre bulunmaktadır. Kolektör

devresinde bulunan su (antifriz + su ) güneşten

aldığı enerjiyi şehir şebekesinden gelen

kullanım suyuna transfer eder.

Kollektör devresindeki kapalı devrede bulunan

akışkan, kış aylarında donma riskinin

bulunduğu bölgelere bağlı uygun orandaki

antifriz su karışımından oluşur.

Kullanma suyu Solar sıvısı

Page 38: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

37

Havuz Isıtması

Page 39: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

38

Basınçlı Sistemler

.

Bu tür sistemler ısı transferi akışkanının pompa

ile dolaştırıldığı sistemlerdir.

Deponun yukarıda olma zorunluluğu yoktur.

Depoda ve kollektör de bulunan sensörler

arasındaki sıcaklık farkına göre çalışırlar.

Page 40: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

39

c

– Kollektör

– Takviye ısıtma

– Solar boyler

– Kullanma suyu

– Termostatik vana

– Soğuk su

a

b

d

c

e

f

b

d a

e

f

70 %

Güneş enerjisinden sıcak su

ihtiyacının karşılanma oranı

BF

T1

T2

Basınçlı Sistemler/Sıcak su hazırlama

Page 41: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

40

BF

T5

T6

T1

T2

Basınçlı Sistemler/Sıcak su hazırlama ve ısıtmaya destek

Page 42: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

41

Drain- back paket sistemler

Termosifon sistemler

Solar destekli sıcak su hazırlama

amaçlı standart sistemler

auroSTEP plus 1.150, 2.250 or 3.350

Page 43: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

42

Kapalı devre bir drain – back sisteminin çalışması

.

Solar devresinde, standart solar sistemlerden farklı olarak glykolün

yanında hava da bulunmaktadır. Solar sıvısı saf su,

proplenglykol ve koruyucu katkı maddelerinden oluşmaktadır.

Solar devresinin içinde, sistem kapalı olduğunda sadece solar

boylerin içindeki eşanjörü dolduracak kadar solar sıvısı

bulunmaktadır. Kolektör ve boru devrelerinin içinde hava

bulunmaktadır. Solar devresi tamamen solar sıvısı ile dolu

olmadığından devre üzerinden bir genleşme deposu

kullanılmasına gerek yoktur. Devre içinde ısınan solar sıvısının

hacim artışını karşılayabilecek yeterli hava bulunmaktadır

Sistemin içinde havanın kalması zorunlu olduğundan solar devresi üzerine herhangi bir purjör

takılmamalıdır

Page 44: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

43

Drain Back Sistemler

40

Göstergeler

1 Solar geri dönüş

2 Boyler doldurma çevrimi otomatik hava

purjorü

3 Boyler doldurma pompası

4 Boyler doldurma çevrimi akış sensörü

5 Solar pompa

6 Solar sistem emniyet valfi

7 Boyler geri dönüş

8 Boyler gidiş

9 Solar çevrim doldur ve boşalt bağlantısı

10 Solar sıvısı toplama tankı

11 Solar yükleme ünitesi elektronik kutu

12 Çalıştırma ünitesi ile ekran

13 Solar çevrim temizleme / hava alma

14 Solar gidiş

Page 45: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

44 8

auroFLOW plus tek ve toplu yaşam yerleri uygulaması

Drain Back Sistemler

Page 46: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

45

Sıcak su bölgesi doldurma çalışma şeması

72

Page 47: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

46

Page 48: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

47

Page 49: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

48

Page 50: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

49

Solar destekli mahal ısıtması sistemi

Page 51: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

50

Sistem Çizimi

21

Page 52: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

51

Sistem Çizimi

24

Page 53: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

52

Büyük sistemler de solar karşılama oranının boyler

kapasitesine göre değişimi

Grafikte 50l /gün için değişik karşılama oranları verilmiştir

A) Solar karşılama oranı %34 0.8m² kolektör yüzeyi /50l sıcak su

Her 1m² kolektör yüzeyi için 20 l boyler hacmi

B) Solar karşılama oranı %50 1.25m² kolektör yüzeyi /50l sıcak su

Her 1m² kolektör yüzeyi için 40 l boyler hacmi

Örnek :Sıcak su tüketimi 10.000l/gün

Solar karşılama oranı %34 160m² kolektör

yüzeyi 3200l boyler

Solar karşılama %50 250m² kolektör yüzeyi

10000l boyler

Page 54: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

53

Kolektör ölçüsüne ve boyler hacmine bağlı olarak enerji tasarrufu

Page 55: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

54

Güneş Kollektörleri

Solar Boylerler

Çift serpantinli Boylerler

300-400-500 lt

Tank in Tank Boyler

700 -1000 lt

Akümülasyon Tankı

500-750 -1000 lt

Sistem elemanları

Page 56: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

55

Solar Kontrol Panelleri

Su İstasyonları

25l/dak.-40 lt/dak.

Solar İstasyon

6l/dak.-22 lt/dak.

Hidrolik Blok

Solar Sistem

Elemanları

Sistem elemanları

Page 57: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

56

Montaj Sistemleri

–Vaillant Kolektörler farklı montaj şekillerinde uygulanabilmektedir.

– Çatı üstü – Çatı içi – Düz çatı

Page 58: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

Hibrit Sistemler

Page 59: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

58

Hibrit Sistemler : HP + Solar + Yoğuşmalı Kazan

Page 60: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

59

Hibrit Sistemler : mCHP + Yoğuşmalı Kazan

Page 61: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

60

Sistem Çizimi

24

Page 62: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

61

Sistem Çizimi

28

Page 63: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

62

Sistem Çizimi

31

Page 64: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

63

Sistem Çizimi

34

Page 65: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

64

Sistem Çizimi

37

Page 66: Güneş Enerjisi Sistemleri Temel Prensipler · 1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine yatırırdım.Ne büyük bir güç kaynağı! Umarım bunu ele almak

65

İlginiz için teşekkür ederiz