TARIFNAME HAVALI GÜNES KOLLEKTÖRÜ TEKNIK ALAN Bulus, disaridan hiçbir sekilde baska güce ihtiyaci olmayan, ince kasa yapili havali günes kollektörü ile ilgilidir. Çatilara ve arazilere günese göre açili, bina cephelerine ise dik bir sekilde konumlandirilan bu sistem, ortam isitma ve sogutmasinda kullanilan cihazlara, AVM, hastaneler gibi büyük yerlerdeki kazanlara, su üretim cihazlari ve kurutma üniteleri gibi farkli cihazlara ön isitma araci olarak kolaylikla entegre edilmektedir. ÖNCEKI TEKNIK Günümüz dünyasinda enerji talebinin çogu fosil yakitlar tarafindan karsilanmaktadir. Ancak fosil yakitlarin büyük miktarlarda kullanilmasi küresel isinmaya ve su döngüsünde asitlesmelere neden olmaktadir. Bu da dünyanin ekolojik döngüsü için gerçek bir tehdit olusturmaktadir. Dünya nüfusunun son yillarda gösterdigi artis ile beraber enerji talebi de artmistir. Konvansiyonel enerji kaynaklarinin azalmasi, gün geçtikçe maliyetinin artmasi ve atmosferin kirlenmesi, insanoglunu yeni alternatif enerji kaynaklari aramaya yönlendirmistir. Alternatif enerji kaynaklarina erisilebilirligin kolay ve maliyetinin düsük olmasi sebebiyle günes ve rüzgar enerjisi alanlarindaki çalismalara ilgiyi artirmistir. Bununla beraber yenilenebilir enerjinin kullanilmasi bölgesel sartlara baglidir. Yenilenebilir enerji sistemlerinin kolay elde edilebilir, düsük maliyetli ve kaynaklarin bol olmasi gerekmektedir. Bu baglamda, bir hava kaynakli günes kollektörünü kurmanin baslica avantajlari sicak hava üretmek için günes enerjisini kullanmasi, basit yapili ve düsük maliyetli olmasi, ve agir bakim ihtiyacina gerek olmamasidir. Bu tip günes enerjili cihazlarin çevreye ve insanlara olumsuz bir etkisi yoktur. Havali günes kollektörleri, sicak hava üretmek için disaridan herhangi bir güce ihtiyaç duymaz. Bu yüzden havali günes kollektörleri ekosistemdeki karbon emisyonunu azaltma potansiyeline sahiptir. Günes hava kollektörleri, basit tasarimi, kolay imalati ve düsük isletme maliyeti nedeniyle günes enerjisinden faydalanmak için yaygin olarak kullanilan sistemlerdir. Günes hava kollektörü, günes isinimini yutarak isil enerjiye dönüstüren ve bu isiyi da çalisma havasina aktaran bir isi esanjörüdür. lsitilmis hava, mahsul kurutma, nem alma-nem verme prosesleri ve alan isitma gibi çok çesitli uygulamalarda kullanilir. En yaygin kullanilan günes hava kollektörü tipi, düz plakali hava kollektörüdür. Bu tip kollektörler hem dogrudan hem de yayilmis (difüze) günes isinimini emebilmekte ve dönüstürdügü isiyi cesitli uygulamalarda kullanilmak üzere iletebilmektedir. Bununla beraber hava, su veya diger çalisma sivilarina göre nispeten daha düsük bir yogunluga ve daha düsük isi transfer katsayisina sahiptir. Dolayisiyla, sivi kollektörlere kiyasla büyük isi kayiplarina ve düz plakali hava kollektöründe daha düsük bir termal verimlilige neden olur. Özellikle dogal sirkülasyonlu günes hava kollektörlerinde, yavas hava sirkülasyon hizi, hava ile sogurucu plaka arasinda daha düsük isi transfer hizina sebep olur. Yeterli miktarda isi toplamak için hava akis hizi veya sogurucu katmanin yüzey alani artirilarak isi toplama kabiliyetinin arttirilmasi gerekmektedir. BULUSUN KISA AÇIKLAMASI Bulus, disaridan hiçbir sekilde baska güce ihtiyaci olmayan, ince kasa yapili havali günes kollektörü ile ilgilidir. Bu sistem çatilara ve arazilere günese göre açili, bina cephelerine ise dik bir sekilde konumlandirilmaktadir. Ayrica, sisteme eklenen hava filtreleriyle kum firtinasi olan, tozlu, asiri yagis alan, nemli ve kuru bölgeler gibi olumsuz dis ortam kosullarinda da çalismaktadir. Sistem, ortam isitma ve sogutmasinda kullanilan cihazlara AVM, hastaneler gibi büyük yerlerdeki kazanlara, su üretim cihazlari ve kurutma üniteleri gibi farkli cihazlara ön isitma araci olarak kolaylikla entegre edilmektedir. SEKIL LISTESI Sekil 1. Havali günes kollektörünün izometrik patlatilmis görünümü Sekil 2. Havali günes kollektörünün boyuna kesit görünümü Sekil 3. Havali günes kollektörünün detayli boyuna kesit görünümü Sekil 4. Havali günes kollektörünün önden görünümü Sekillerde Gösterilen Numaralarin Karsiliklari 1. Kollektör kasasi 2. Saydam örtü 3. Yalitim malzemesi Balpetegi sogurucu levha Hava emis fani Fotovoltaik hücre Hava emis delikleri BULUSUN DETAYLI AÇIKLAMASI Bulus; kollektör kasasi (1), saydam örtü (2), yalitim malzemesi (3), balpetegi sogurucu levha (4), hava emis fani (5), fotovoltaik hücre (6), hava emis delikleri (7), içermesiyle karakterizedir. Kollektör kasasi (1) havali günes kollektörünü çevreleyen, dis etkenlerden koruyan birlestirici yapidir. Alüminyum, ahsap, çelik, plastik ve türevlerinden en az birinden meydana gelmistir. Kollektör kasasi (1) dis ortamla, kollektör içi arasinda isi yalitim görevi yapar. Sistemimizde kullanilan alüminyum kasa malzemeleri metal ekstrüzyon yöntemi ile üretilmis olup havali günes kollektörüne özel olarak tanimlanmistir. Yapinin arasinda bulunan hava boslugu sayesinde isi kaybinin önüne geçilmis ve bir yalitim duvari olusmasi saglanmistir. Hava emis delikleri (7) bu yapi üzerinde konumlanmaktadir. Saydam örtü (2), havali günes kollektörünü dis ortama karsi korumaktadir. Günes isinimini en yüksek seviyelerde geçirmesi için saydam malzeme kullanilmistir. Saydam örtü (2) olarak normal cam, temperli cam, seffaf polikarbon, plastik türevi seffaf malzemelerden en az biri kullanilmaktadir. Sistemimizde saydam örtü (2) olarak temperli cam kullanimi günes isinimi geçirgenliginin artirmakta ve mukavemet saglamaktadir. Yalitim malzemesi (3), havali günes kollektörlerinde performansi artirmak ve yüksek seviyelerde sicak hava elde etmek için, sistemin dis ortamla isi transferini olabildigince azaltmakla görevlidir. Bunun için sistemimizde isi yalitimini saglamak için poliüretan köpük kullanilmistir. Poliüretan köpük yalitim malzemesi (3) muadillerine göre artan sicaklik ile malzemeden çikan kokunun düsük sevide olmasi ve nemlenme durumunda dayanikliliginin yüksek olmasi etkenlerine sahiptir. Bununla beraber; tas yünü, cam yünü, isi iletim katsayisi düsük köpük türevleri ürünler de yalitim malzemesi (3) olarak kullanilabilmektedir. Balpetegi sogurucu levha (4), havali günes kollektörlerinde, günesten gelen isinlari sogurarak isinan ve bu isiyi kollektör içindeki havaya aktaran bilesenlerdir. Balpetegi sogurucu levha (4) alüminyum malzemeden yapilmis ve günes isinimini daha iyi sogurmasi için siyah renge boyanmistir. Ayrica, sistemde balpetegi sogurucu levha (4) malzemesi olarak bakir, kompozit malzeme ve çelikte kullanilabilmektedir. Balpeteginde bulunan gözenekler sayesinde, havanin bu gözeneklerden geçmesine imkan saglanmaktadir. Bu sayede akiskan havaya türbülans kazandirilmis ve bu da isi aktarimina olumlu katki saglayarak kollektör veriminde artis elde edilmistir. Kollektör içerisine giren hava balpetegi içinden en az bir kez geçerek sistemden çikis yapmaktadir. Bu hava geçis sayisinin en az bir olmasiyla sistem yüksek verimli çalisabilmektedir. Ayrica bu tip sistemlerde isi aktarimini en iyi seviyede saglamak için yüzey alaninin olabildigince yüksek olmasi gerekmektedir. Balpetegi sogurucu levha (4) altigen, kare, dalgali trapez ve finli yapi benzeri sekilden en az birine sahip gözeneklerden olusmakta olup yüzey alani maksimum seviyeye çikarilmaktadir. Bu sebeple yüzey alaninin artmasi ile isi aktarimina olumlu katki saglanmis olup sistemin performansinda artis saglanmistir. Balpetegi sogurucu levha (4) sistem içerisinde yalitim malzemesi (3) ve cam koruyucu arasinda havada asili durmaktadir. Bununla beraber balpetegi sogurucu levha (4) yalitim malzemesi (3) ile temas edecek sekilde konumlandirilmasi da sistemin çalismasina engel degildir. Balpetegi sogurucu levhanin (4) gözenek ölçüleri ve yüksekligi en az 1 mm'dir. Havali günes kollektörlerinde ana akiskan olarak hava kullanilmaktadir. Hava emis fani (5), sistemde dis ortamdaki havayi kollektör içerisine hava emis deliklerinden (7) almak, havayi içerde sirküle etmek ve isinan havayi dis ortama tekrar atmayi saglamaktadir. Hava emis fani (5) kollektörün arka tarafina, merkezden kaçik bir yere konumlandirilmaktadir. Bununla beraber, hava emis faninin (5) kollektörün arkasina merkeze yerlestirilmesi ve kollektörün arkasina merkezden farkli olarak herhangi bir yere konumlandirilmasi sistemin çalismasina engel teskil etmemektedir. Ayrica fan çikisina eklenebilecek hava filtresi sayesinde, isinan hava tozdan arindirilarak gönderilmektedir. Sistemimiz disardan hiçbir güç takviyesi olmadan tamamen kendi ürettigi elektrik enerjisiyle çalismaktadir. Kollektörün saydam örtüsünün (2) altina yerlestirilen/lamine edilen fotovoltaik hücreler (6) fana elektrik gücü saglamak için kullanilir. Fotovoltaik hücrelerin (6) saydam örtünün (2) altina konumlandirilmasi, fotovoltaik hücreleri (6) dis ortamin olumsuz etkilerinden korumaktadir. Havali günes kollektöründe dis ortam havasini kollektör içerisine almak için dis ortama açilan hava deliklerinin olmasi gerekmektedir. Sistemimiz içerisinde hava emis delikleri (7) kollektör kasasinin (1) yan ve alt kenarlarina konumlandirilmis olup üstüne delik açilmamistir. Bunun nedeni cephe uygulamalarinda yagmur suyu gibi kollektör dinamigini olumsuz etkileyecek dis etkenlerden korumak içindir. Ayrica hava deliklerine eklenebilecek hava filtresi sayesinde, isinan hava tozdan arindirilarak gönderilmektedir. Sistemimizde birden fazla konumlandirilan hava emis delikleri (7) sayesinde hava girisi çoklu, çikis ise tek kanaldan gerçeklesmektedir. Kollektör kasasinin (1) üç tarafina konumlandirilan hava emis deliklerinin (7) ölçüleri, sayilari ve konumlandirildigi yerlerin sistemin çalismasina olumsuz bir etkisi yoktur. Hava emis deliklerinin kollektör kasasinin dört tarafina konumlandirilmasinin sistemin çalismasina olumsuz bir etkisi yoktur. Sistem en az bir adet hava emis deligi (7) ile çalisabilmektedir. Ayrica sistem, hava emis deligi (7) en az 1 mm çapta oldugunda ve en az bir kenarda açildiginda da çalisabilmektedir. Özetle; günes isinlari saydam örtüyü (2) geçerek balpetegi sogurucu levhaya (4) ulasir. Yüksek sogurma katsayisina sahip balpetegi sogurucu levha (4) günes isinlarini yutarak isinir. Bu esnada sistemde bulunan hava emis fani (5) kollektör kasasinin (1) üç kenarinda yer alan hava emis deliklerinden (7) havayi emer. Kollektör içerisine giren ortam havasi, günes isinlariyla isinan balpetegi sogurucu levha (4) ile temas eder. Balpetegi sogurucu levhanin (4) gözenekleri arasindan ve yüzeyinden geçen hava, isinarak, kollektörün altinda konumlandirilmis hava emis fani (5) tarafindan çekilir ve sicakligi artmis sekilde çikis yapar. TR TR TR