Güneş Enerji Sistemleri

 

Vakum Tüplü Güneş Enerji Sistemleri

 

Vakum tüplü sistemlerin çalışma prensibi

 

Vakum tüplü teknolojisi bugün piyasada geleneksel emici daha iyi performans sunar. Bu gelişmiş tasarım, borosilicate cam (borcam) iki tabaka arasında bir vakum katman ile oluşur ve iç kısımda tüpler içermektedir. Bu vakum bir termos gibi, termal enerjinin % 93'e kadar koruyarak, daha yüksek bir verim elde etmektedir. Elde edilen bu termik enerji borular yardımı ile gerekli yerlere aktarılır.
Güneş enerjisi vakum tüplü katmanlar Yapısı: Tüm cam konsantrik çift katman tüp geometriye sahiptir.
Cam malzeme: Borosilikat cam (borcam).
Soğurma özelliği: > 0,92.
Işınım yayıcılığı: <0.08 (80oC)
vakum: 0,005Pa
Durgunluk: >230 m2*oC/kW
Ortalama ısı kaybı: <0.8W/m2*oC
Sıcaklık dayanımı: > 200oC
Camın et kalınlığı: 1,6mm
Termal genleşme: 3.3x10-6oC
Ömrü: >15 yıl
Güneş enerjisi vakum tüp kaplama ALN/AIN-SS/CU AL/N/AL ALN/AIN-SS/CU (Solda) ve AL/N/AL (Sağda) İki tür seçici kaplama kullanılmaktadır.
Al/N/Al (Alüminyum/Azot/Alüminyum): 0,93 soğurma özelliğine (AM 1,5'de) ve ışınım yayıcılığı 0.08'dir (80oC'ta).
ALN/AIN-SS/Cu(Alüminyum nitrür/AIN-SS/Bakır): Geleneksel vakum tüplerinden (AL/N/AL'den) ışınım soğurma bakımından %12 daha iyi ve ışınım yayıcılığı %30 daha azdır. Seçici yüzey kaplaması daha yüksek sıcaklıktadır.
Güneş enerjisi vakum tüp baryum tabakasıVakumlu (sol tarafta ki), başarısız bir vakumlama (sağ) Baryum tabakası vakum tüpün durumu net bir şekilde gösterir ve bu tabaka vakumu dış gazlardan korur. Eğer vakum kaybolmuşsa gümüş beyaz renge dönecektir. Bu şekilde tüpün iyi durumda olup olmadığı kontrol edilir.
Güneş enerjisi vakum tüpIsıl borulu vakum tüp. Güneş enerjisi vakum tüpDüzemsel yapıda bulunan emici, güneşi her açıdan dik alamaz, bu tür tüpler yerine diğer tüpler tercih edilmelidir. Yüksek verimlilik ile dairesel yapıları sayseinde gün boyu güneşi dik açıya yakın bir açı ile alırlar.
Tüplerin içerisinde bakır bir boru ile tüplerin soğurduğu güneş enerjisini manifolda iletirler.
Bakır boru içerisinde damıtılmış su bulunmaktadır, buna rağmen vakum sayesinde -30oC'a kadar antifriz olmadan çalışırlar.
Her bir tüp bağımsız çalışabilmektedir ve tüplerin ömürleri 15 yılın üzerindedir.
Vakum tüp ile ısıl boru arasında ki özel bağlantı ile sorun yaratmaz ve hasarlı tüpler değişebilmektedir.
Vakum yalıtımı ile iç tüp 150oC olduğu zaman bile dış kısımda ki tüp dokunulacak kadar soğuktur.
Tüplerin boyutları Ø/47 X 1500, Ø/58 X 1800, Ø/70 X 2000 (tüpün çapı/tüpün uzunluğu) gibi değerlerde olabilir.

 

Vakum tüplü sistemler

 

Her tüp bağımsız olduğundan istenen miktar kadar sistem kurulabilir. Tüplerin silindirik biçiminden dolayı güneş ışınları daha çok dik açı ile gelir ve verim artışı sağlar. Diğer bir avantajı da tüpler arasında ki boşluklardan dolayı rüzgardan etkilenme oranı daha azdır. Kırılan tüpler kolayca değişebilir, bunun yanı sıra 10 yıllık garanti ömrü verilmektedir. - 15 oC'a kadar düşük sıcaklıklarda test edilmiştir, daha düşük sıcaklıklarda kırılma tehlikesi olabilir, o yüzden her bölge için uygun değildir.

 

Depo kısmı üst kısımda veya çatı altında bir bölgede olabilir, çatı altında olabilmesi pompa yardımı ile olur.

 

Vakum tüplü sistemEstetik bir görüntü sunmaktadır, zorlanmış dolaşımlı sistem. Vakum tüplü sistemDeğişik büyüklükte depolar bulunabilmektedir. Vakum tüplü sistemDoğal dolaşımlı vakum tüplü sistemler ise basit bir sistem sunmaktadırlar.

 

Yukarda yer alan resimlerden de anlaşılacağı üzere vakum tüplü güneş enerji sistemleri de doğal ve zorlanmış olarak ikiye ayrılabilir. Doğal dolaşımlı olanlarda tüpler doğrudan depoya bağlanırlar, pompalı sistemler ise daha estetik ve karmaşık bir yapıya sahiptirler. Güneş enerjisinin yetersiz olduğu durumlarda yeterli sıcaklığa ulaşana kadar elektrikli veya gazlı bir sistemle depo biraz daha ısıtılır.

 

Vakum tüplü sistemlerin çalışma şeması

 

Vakum tüplü sistemler diğer düzlemsel kollektörlere nazaran daha pahalı olmasına karşın daha verimli oldukları ispatlanmıştır. Özellikle kış aylarında daha verimlidirler, bunun temel nedeni vakumlu tüpler kollektörlere nazaran daha çabuk ısınırlar ve suyunu daha çabuk ısınmasını sağlar.

 

Borcamdan üretilen (temel maddesi ülkemizde bol olan bor ve silisyumdur) bu tüpler yurtdışından, özellikle Çin'den ithal edilmektedir. Oldukça sert bir yapıda olan, yüksek sıcaklığa ve darbelere karşı (25mm çapında dolu yağışına) dayanıklıdırlar. İç içe geçmiş olan tüplerin arasında ki havanın emilmesi (vakumlanarak) ile yüksek sıcaklıkta ağız kısmı birleştilir. İç tüpün içerisinde bakır bir boru yer alır, boru içerisinde iletkenliği yüksek bir sıvı ile borulardan emilen enerji manifolda, oradan da depoya gönderilir, bu tip tüpler zorlanmış (cebri, pompalı) sistemlerde kullanılır.

 

Vakum tüplü sistemlerin güneş ışınımı dik açı ile alırlar

 

Daha detaylı bir karşılaştırmayı MMO VIII. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi'nde yayınlanmış olan makaleyi buradan inceleyebilirsiniz.
Vakum Tüplü Güneşli Su Isıtma Sistemi İle Standart Düz Kollektörlü Güneşli Su Isıtma Sistemlerinin Performans Ve Verimlerinin Deneysel Olarak Karşılaştırılması

 

Zorlanmış sistem yerine, pompasız ve deposu üstünde yer alan bir sistem;
Doğal Dolaşımlı Vakum Tüplü Güneş Enerji Sistemi
Vakum Tüp Borcam (borosilicate glass)
Vakum Tüp Boyutları (Dış, mm) Ø/58 X 1800
Vakum Tüp Boyutları (İç, mm) Ø/47 X 1800
Cam kalınlığı (mm) 1,6
Vakum Tüp sayısı 20
Vakum <0,005Pa
Emici Yüzey Al-N/Al (alüminyum nitrür)
Güneş ışını emiciliği > %93
Kollektör Boyutu 2000 x 1600 x 80
Sıcaklık dayanımı -18oC
Yüzey Alanı 2,88 m2
Emici Yüzey Alanı 2,99 m2
Boyler Hacmi 165 lite
Boyler Isı İzolasyonu 50 mm Poliüretan
Boyler Malzemesi Krom-Çelik
Antifriz Gerek yoktur
Toplam Boş Ağırlığı 90 kg
Fiyatı ~1.100 TL + KDV

 

Not: Burada yer alan yazılar bilgi amaçlıdır, üreticilerin sunduğu sistemler farklı olabilir, 800TL'den başlayan fiyatlar ile vakum tüplü sistem sunan firmalar vardır fakat farklı özelliklerde. Çin'den kaça getirdiklerine göre değişir, aslında Çin'de vakum tüplerin tanesi 2,2TL (47'lik) ve 3TL'dir (58'lik), depo, ısı izolasyonu, ithalat giderleri derken fiyatın bu kadar yüksek olması düşündürücü.

Hakkımızda   Site Haritası   Reklam   İletişim 
2008 yılından beri güneş enerjisi gücünü göstermektedir. ©2012