ISIL GÜNEŞ TEKNOLOJİLERİ

1. DÜŞÜK SICAKLIK SISTEMLERİ
Düzlemsel Güneş
Kollektörleri: Güneş enerjisini toplayan ve bir akışkana ısı olarak aktaran çeşitli tür
ve biçimlerdeki aygıtlardır. En çok evlerde sıcak su ısıtma
amacıyla kullanılmaktadır. Ulaştıkları sıcaklık 70°C civarındadır.
Düzlemsel güneş kollektörleri, üstten alta doğru, camdan
yapılan üst örtü, cam ile absorban plaka arasında yeterince
boşluk, metal veya plastik absorban plaka, arka ve yan yalıtım
ve bu bölümleri içine alan bir kasadan oluşmuştur. Absorban
plakanın yüzeyi genellikte koyu renkte olup bazen seçiciliği
artıran bir madde ile kaplanır. Kollektörler, yörenin enlemine
bağlı olarak güneşi maksimum alacak şekilde, sabit bir açıyla
yerleştirilirler. Güneş kollektörlü sistemler tabii dolaşımlı
ve pompalı olmak üzere ikiye ayrılır. Bu sistemler evlerin
yanında, yüzme havuzları ve sanayi tesisleri için de sıcak
su sağlanmasında kullanılır. Bu konudaki Ar-Ge çalışmaları
sürmekle birlikte, bu sistemler tamamen ticari ortama girmiş
durumdadırlar. Dünya genelinde kurulu bulunan güneş kollektörü
alanı 30 milyon m2' nin üzerindedir. En fazla güneş kollektörü
bulunan ülkeler arasında ABD, Japonya, Avustralya İsrail
ve Yunanistan yer almaktadır. Türkiye, 7,5 milyon m² kurulu
kollektör alanı ile dünyanın önde gelen ülkelerinden biri
konumundadır.
GÜNEŞ KOLLEKTÖRLÜ SICAK SU SİSTEMLERİ
hakkında ayrıntılı teknik bilgi için tıklayınız

Vakumlu Güneş Kollektörleri: Bu sistemlerde, vakumlu cam borular ve gerekirse absorban yüzeyine gelen enerjiyi
artırmak için metal ya da cam yansıtıcılar kullanılır. Bunların
çıkışları daha yüksek sıcaklıkta olduğu için (100-120°C),
düzlemsel kollektörlerin kullanıldığı yerlerde ve ayrıca
yiyecek dondurma, bina soğutma gibi daha geniş bir yelpazede
kullanılabilirler.
Güneş Havuzları:Yaklaşık 5-6 metre
derinlikteki suyla kaplı havuzun siyah renkli zemini, güneş
ışınımını yakalayarak 90°C sıcaklıkta sıcak su eldesinde
kullanılır. Havuzdaki ısının dağılımı suya eklenen tuz konsantrasyonu
ile düzenlenir, tuz konsantrasyonu en üstten alta doğru
artar. Böylece en üstte soğuk su yüzeyi bulunsa bile havuzun
alt kısmında doymuş tuz konsantrasyonu bulunan bölgede sıcaklık
yüksek olur. Bu sıcak su bir eşanjöre pompalanarak ısı olarak
yararlanılabileceği gibi Rankin çevrimi ile elektrik üretiminde
de kullanılabilinir. Güneş havuzları konusunda en fazla
İsrail'de çalışma ve uygulama yapılmıştır. Bu ülkede 150
kW gücünde 5 MW gücünde iki sistemin yanında Avustralya'da
15 kW ve ABD'de 400 kW gücünde güneş havuzları bulunmaktadır.

Güneş Bacaları: Bu yöntemde güneşin
ısı etkisinden dolayı oluşan hava hareketinden yararlanılarak
elektrik üretilir. Güneşe maruz bırakılan şeffaf malzemeyle
kaplı bir yapının içindeki toprak ve hava, çevre sıcaklığından
daha çok ısınacaktır. Isınan hava yükseleceği için, çatı
eğimli yapılıp, hava akışı çok yüksek bir bacaya yönlendirilrse
baca içinde 15 m/sn hızda hava akışı-rüzgar oluşacaktır.
Baca girişine yerleştirilecek yatay rüzgar türbini bu rüzgarı
elektriğe çevirecektir. Bir tesisin gücü 30-100 MW arasında
olabilir.Deneysel bir kaç sistem dışında uygulaması yoktur.

Su Arıtma Sistemleri: Bu sistemler esas olarak sığ bir havuzdan ibarettir. Havuzun üzerine eğimli
şeffaf-cam yüzeyler kapatılır. Havuzda buharlaşan su bu
kapaklar üzerinde yoğunlaşarak toplanırlar. Bu tür sistemler,
temiz su kaynağının bulunmadığı bazı yerleşim yerlerinde
yıllardır kullanılmaktadır. Su arıtma havuzları üzerinde
yapılan Ar-Ge çalışmaları ilk yatırım ve işletme maliyetlerinin
azaltılmasına ve verimin artırılmasına yöneliktir.
Güneş Mimarisi: Bina yapı ve tasarımında
yapılan değişikliklerle ısıtma, aydınlatma ve soğutma gerçekleştirilir.
Pasif olarak doğal ısı transfer mekaniz-masıyla güneş enerjisi
toplanır, depolanır ve dağıtılır. Ayrıca güneş kollektörleri,
güneş pilleri vb. aktif ekipmanlar da yararlanılabilir.

Ürün Kurutma ve
Seralar: Güneş enerjisinin tarım alanındaki uygulamala-rıdır. Bu tür sistemler ilkel
pasif yapıda olabileceği gibi, hava hareketini sağlayan
aktif bile-şenler de içerebilir. Bu sistemler dünyada kırsal
yörelerde sınırlı bir biçimde kullanılmaktadırlar.


Güneş Ocakları: Çanak şeklinde ya
da kutu şeklinde, içi yansıtıcı maddelerle kaplanmış güneş
ocaklarında odakta ısı toplanarak yemek pişirmede kullanılır.
Bu yöntem, Hindistan, Çin gibi bir kaç ülkede yaygın olarak
kullanılmaktadır.
2. YOĞUNLAŞTIRICI SİSTEMLER
Parabolik Oluk
Kollektörler:Doğrusal yoğunlaştırıcı termal sistemlerin en yaygınıdır. Kollektörler, kesiti
parabolik olan yoğunlaştırıcı dizilerden oluşur. Kolektörün
iç kısmındaki yansıtıcı yüzeyler, güneş enerjisini, kollektörün
odağında yer alan ve boydan boya uzanan siyah bir absorban
boruya odaklarlar. Kollektörler genellikle, güneşin doğudan
batıya hareketini izleyen tek eksenli bir izleme sistemi
üzerine yerleştirilirler. Enerjiyi toplamak için absorban
boruda bir sıvı dolaştırılır. Toplanan ısı, elektrik üretimi
için enerji santraline gönderilir. Bu sistemler yoğunlaştırma
yaptıkları için daha yüksek sıcaklığa ulaşabilirler. (350-400°C)
Doğrusal yoğunlaştırıcı termal sistemler ticari ortama girmiş
olup, bu sistemlerin en büyük ve en tanınmış olanı 350 MW
gücündeki şimdiki Kramer&Junction eski Luz International
santrallarıdır.

Parabolik Çanak
Sistemler:İki eksende güneşi takip ederek, sürekli olarak güneşi odaklama bölgesine
yoğunlaştırırlar. Termal enerji, odaklama bölgesinden uygun
bir çalışma sıvısı ile alınarak, termodinamik bir dolaşıma
gönderilebilir ya da odak bölgesine monte edilen bir Stirling
makine yardımı ile elektrik enerjisine çevrilebilir. Çanak-Stirling
bileşimiyle güneş enerjisinin elektriğe dönüştürülmesinde
% 30 civarında verim elde edilmiştir.


Merkezi Alıcı Sistemler:Tek tek odaklama
yapan ve heliostat adı verilen aynalardan oluşan bir alan,
güneş enerjisini, alıcı denen bir kule üzerine monte edilmiş
ısı eşanjörüne yansıtır ve yoğunlaştırır. Alıcıda bulunan
ve içinden akışkan geçen boru yumağı, güneş enerjisini üç
boyutta hacimsel olarak absorbe eder. Bu sıvı, Rankine makineye
pompalanarak elektrik üretilir. Bu sistemlerde ısı aktarım
akışkanı olarak hava da kullanılabilir, bu durumda sıcaklık
800°C'ye çıkar. Heliostatlar bilgisayar tarafından sürekli
kontrol edilerek, alıcının sürekli güneş alması sağlanır.
Bu sistemlerin kapasite ve sıcaklıkları, sanayi ile kıyaslanabilir
düzeyde olup Ar-Ge çalışmaları devam etmektedir.

YOĞUNLAŞTIRICILI
GÜNEŞ ENERJİSİ SANTRALLARI hakkında daha geniş bilgi