Güneş enerjisi ile sıcak su

Dünyanın temel enerji kaynağı güneştir. Güneşten gelen ışınların sahip olduğu enerji, bazı sistemlerin kullanılmasıyla ısı, elektrik ve hareket enerjisi gibi enerji türlerine çevrilebilmektedir. Fosil yakıtlardan elde edilen enerjinin devamlılığının olmaması ve bu ürünlerden enerji elde edilirken doğanın kirletilmesi gibi faktörler güneş enerjisinden yararlanmanın önemini gittikçe arttırmaktadır. Güneş enerjisinden yararlanma yollarından bir tanesi de güneş enerjisi sistemleridir. Sıcak su elde edilmesinde kullanılan bu sistemin nasıl çalıştığını ve bu sistemin kullanılmasıyla nasıl tasarruf yapıldığını öğrenmek ister misiniz?

Güneş enerjisi sistemleri konutların çatılarına yerleştirilen ve güneşten aldığı enerji ile şebeke suyunu ısıtan bir sistemdir. Bu sistemler güneş ışığını içine alarak hapseden ve ısı enerjisine çeviren bir kollektör ve ısınan su içine aktarıldığı bir depodan oluşur. Güneş enerjisi sisteminin kollektörü güneş ışınlarını en etkili biçimde alabilmesi için, türkiyede güneye bakacak pozisyonda çatıya belli bir açı ile yerleştirilir.

Güneş enerjisi sistemleri yalnızca güneşli günlerde değil, güneş ışınları kollektöre direkt ulaşamasa bile, havanın aydınlık olduğu diğer mevsimlerde bile ısı enerjisi sağlayabilirler. Lakin sistem güneş ışınlarını ne kadar uzun zaman ve ne kadar yoğun olarak alırsa verim o kadar fazla olur. Güneş enerji sistemlerine yalnızca ilk alışta bir yatırım yapılmaktadır ve uzun seneler boyunca bu sistemler vesilesiyle suyu ısıtmaya ek olarak bir ücret ödenmez. Bu biçimde zaman geçtikçe hem sisteme ödenen bedel çıkartılmış aynı zamanda uzun bir zaman sonra kara geçilmiş olur.

Evlerde bilhassa türlü amaçlar için sıcak suya ihtiyaç duyarız. Bilhassa sıcak suyun elde edilmesinde elektrikli sistemlerin kullanılması bu işin maliyetini hayli arttırır. Bu sebeple sıcak su elde edilmesinin maliyetini düşürmek ve tasarruf etmek için güneş enerjisi sistemleri kullanılabilmektedir.

Güneş enerjisi sistemlerinde kullanılan kollektörler düzlemseldir. Bu kollektörler 3 bölümden oluşurlar. Kollektörün en üzerinde üst örtü bulunmaktadır. Camdan yapılmış olan üst örtü güneş ışınlarının kollektör içine girmesine izin verirken içeriden yansıyan ışınların büyük bir kısmını yansıtarak kollektörden dışarıya çıkmasına izin vermez. Kollektörün içinde ise güneş ışınlarının enerjisini hapsederek ısı enerjisine çeviren siyah renkli absorban plaka vardır. Bu plaka güneş enerjisini ısı enerjisine çevirdikten sonra bu ısıyı sıkı sıkıya temas durumunda olduğu borular içindeki suya aktarır. Açık sistem adı verilen sistemlerde bu borularda tesisat suyu ısınırken, kapalı sistemlerde ise borular içinde başka bir sıvı ısıtılır ve bu ısı bir eşanjör kullanılarak kullanım suyuna aktarılır. Bilhassa suları çok kireçli olan kısımlarda boruların kireçlenmemesi için kullanılan kapalı sistemde eşanjörden ötürü verimlilik daha düşüktür. Kollektörün en altında ise kollektörün kasası bulunmaktadır. Kollektörün arka taraftan ısı kaybına uğramaması için kasanın yüksek sıcaklığa sağlam yalıtım malzemeleri kullanılarak yalıtılmış olması gerekmektedir.

Su kapasitesinin daha az olduğu güneş enerjisi sistemlerinde kollektörde ısıtılan su kollektörün 30 cm kadar yukarısında bulunan depoya konveksiyon yolu ile ulaşır. Bu sistemlerde depo kollektörün üstünde bulunmak zorundadır. Daha büyük sistemlerde ise depo değişik yere konumlandırılarak sıcak ve soğuk suyun akış kontrolü pompa ve elektrikli sistemlerle sağlanmaktadır. Her iki biçimde de kollektörde ısıtılan su depoya gönderilir ve evlerin sıcak su tesisatlarına bağlı olan depolardan istenildiğinde yüksek sıcaklıkta su elde edilebilmektedir.