Güneş kolektörleri de denir güneş termal toplayıcılarıgüneş ışığından ısı toplamak için tasarlanmıştır. Bu teknoloji genellikle su ısıtmak için kullanılır, ancak bazen hava ısıtmak veya yemek pişirmek için ve bazı uygulamalarda da enerji üretimi için kullanılır. Bu makale, ihtiyaçlarınız için doğru koleksiyoncuyu seçmeniz konusunda rehberlik sunuyor ve bugün piyasada mevcut olan en iyi seçeneklerden bazılarına göz atıyor.
İçindekiler
Güneş kollektörü pazarının büyümesi
Güneş kollektörlerine giriş
Düz plakalı güneş kollektörleri
Boşaltılmış tüplü güneş kollektörleri
Diğer güneş kollektörü türleri
Nihai düşünceler
Güneş kollektörü pazarının büyümesi
Güneş termal kollektörleri pazarı, büyük ölçüde alternatif enerji kaynaklarına olan talebin artması ve ulusal şebeke güç sağlayıcısı arzının artan fiyatı nedeniyle 2031'e kadar olan dönemde sağlıklı bir büyüme gösteriyor. Özellikle soğuk iklim ülkelerinde çoğu kişi için sıcak su temini bir zorunluluk iken, lüks pazar için yüzme havuzu ısıtması pratik ve uygun maliyetli bir seçenektir.
2022 ile 2031 yılları arasında bileşik yıllık büyüme oranı (CAGR) %5.1 olarak tahmin ediliyor Bir gelen 2021 değeri 21.5 milyar ABD doları a 2031 değeri 35.3 milyar ABD doları.
Bu büyüme güneş kollektörü tipine göre ayrıştırıldığında, aynı araştırma vakumlu tüp teknolojisinin düz plakalı toplayıcıların büyümesini aşacağını, diğer sırsız su toplayıcı ve hava toplayıcı teknolojilerinin daha küçük bir paya ve daha küçük bir büyümeye sahip olacağını gösteriyor.
Birincil pazar payı konut kullanımından, ardından ticari ve endüstriyel kullanımdan kaynaklanmaktadır. Hızla artan nüfusları, yüksek enerji talebi ve yenilenebilir enerji sistemlerine yönelik hükümet desteği nedeniyle Asya Pasifik'in, özellikle Çin ve Hindistan'ın en büyük talebi görmesi bekleniyor.
Güneş kollektörlerine giriş
Güneş kolektörleri, güneş ışınlarından ısıyı yakalayacak ve bu ısıyı mümkün olduğu kadar verimli bir şekilde bir ısıtma uygulamasına aktaracak şekilde tasarlanmıştır. En sık su ısıtmak, bir eve sıcak su sağlamak veya bir yüzme havuzunu ısıtmak için kullanılırlar. Konut su ısıtma sistemlerindeGüneş kollektöründen gelen ısıtılan su, evin su ısıtma sistemini desteklemek üzere ana su ısıtıcısına aktarılır ve burada depolanır. Tutarsız güç kaynağına sahip ülkelerde, ev gündüz saatlerinde hala sıcak su üretebilir ve ana şebeke elektriği mevcut olduğunda su ısıtmaya destek olabilir.
İki ana tip vardır:
- Kullanılabilir suyu doğrudan ısıtmak veya ısıyı toplayıp aktarmak için bir dizi su dolu boru içeren düz plakalı toplayıcılar.
- Isı iletkenliğini artırmak ve ısı kaybını azaltmak için vakumla doldurulmuş bir cam tüp içinde tutulan bir ısı toplayıcı ortamı kullanan boşaltılmış tüp toplayıcılar.
Bazı basit seçim hususları şunlardır:
- Vakumlu borulu kolektörler, verimli ısı yakalamaları nedeniyle soğuk iklimler için en iyi sistemler olarak kabul edilir. Düz plaka toplayıcılar tropikal ve subtropikal iklimler için daha yaygın bir seçimdir.
- Boşaltılmış tüplü güneş kollektörleri suyu yaklaşık 200 fahrenheit dereceye kadar hızlı bir şekilde ısıtır, düz plakalı kolektörler ise maksimum veya yaklaşık 140 fahrenheit dereceye kadar daha yavaş ısınır.
- Düz plakalı kolektörler genellikle içi boşaltılmış tüplü kolektörlerden daha ucuzdur, ancak ek maliyet daha yüksek ısı üretim verimliliği ile dengelenebilir.
Farklı güneş kollektörlerinin verimliliği genellikle yüzey alanı, ortam sıcaklığı ve yansıma gibi diğer çeşitli faktörler dahil olmak üzere bir dizi faktörü kullanan matematiksel modellerle ölçülür. Bununla birlikte, birincil faktörler, bir verimlilik yüzdesi vermek üzere, mevcut güneş enerjisi göz önüne alındığında, ısı emiliminin miktarı olarak özetlenebilir. %60-%80 aralığı arzu edilir.
Bu numaralar satıcılardan kolaylıkla temin edilemez, ancak alıcı bu bilgileri isteyebilir. Diğer seçim faktörleri istenen uygulamaya, toplayıcının konumu/konumuna ve tipik güneş ışığı koşullarına bağlı olacaktır. Kullanıcının ne kadar büyük bir ünitenin kurulabileceğine karar vermek için mevcut alanı ölçmesi gerekecektir.
Güneş kolektörlerinin, elektronları harekete geçiren bir dizi fotovoltaik hücre (PV) kullanan güneş pili panellerinden veya güneş fotovoltaik panellerinden farklı olduğunu lütfen unutmayın. Bu uyarılmış elektronlar daha sonra doğrudan cihazlara güç sağlamak için kullanılabilecek doğru akım üretmek veya daha sonra kullanılmak üzere pillerde depolanmak üzere bir devreden geçirilir.
Düz plakalı güneş kollektörleri
Düz plakalı güneş kolektörleri, güneş termal kolektörleri için çok yaygın bir seçimdir, çünkü düz panelleri, düz olmayan bir profil oluşturmadan eğimli çatılara monte edilebilir.
Düz plaka toplayıcılar aşağıdakilerden oluşur:
- En iyi ısı emilimi için koyu renkli, ön emici plakalı düz panel.
- Güneş ışığının emici plakaya süzülmesini sağlayan şeffaf koruyucu kapak. Bunlar genellikle yansıtıcı değildir ve temperlenmiş soda-kireç camı gibi özel malzemeler içerebilir.
- Plakadan ısıyı uzaklaştırmak ve absorbe etmek için bir sıvının panel boyunca dolaşmasına izin veren bir bakır boru sirkülasyon sistemi. Sıcak iklimlerde bu sıvı genellikle su iken soğuk iklimlerde antifriz karışımı olabilir. Su yerine antifriz benzeri bir sıvı kullanılması durumunda toplanan ısı, suyun ısıtılması için sıcak su deposuna aktarılır.
- Isı kaybını azaltmak için panelin etrafındaki yalıtım.
Boşaltılmış tüplü güneş kollektörleri
Boşaltılmış tüplü güneş kollektörleri Dünya çapında en popüler güneş enerjisi termal toplayıcı türleridir. Bu toplayıcılar, biri diğerinin içinde olmak üzere iki kat cam tüp ile paralel olarak düzenlenmiş cam tüpler kullanır. İki cam tüp arasında ısı kaybını azaltan bir vakum oluşturulur. İç tüpün içinde, su sistemine aktarılacak ısıyı yakalayan emici bir ortam bulunur.
Vakumlu tüp sistemleri, güneş enerjisinden gelen ısının emilmesi ve tutulmasında oldukça verimlidir ve genellikle düz plakalı toplayıcılardan daha verimlidir.
Diğer güneş kollektörü türleri
Parabolik güneş termal toplayıcıları
Parabolik kolektörler, güneş ışınlarını doğrudan ısıtılacak bir noktaya odaklamak için oluk veya bombeli şekilde düzenlenmiş cilalı metal bir ayna kullanan termal güneş kolektörleridir.
Parabolik oluklu güneş kollektörleri Güneş enerjisini oluğun merkezi boyunca uzanan bir tüpe odaklamak için bir düzlem boyunca kavislidir. Tüpün içindeki sıvı, odaklanmış ışınlarla ısıtılır ve daha sonra bir ısı kaynağı olarak kullanılmak üzere borulara bağlanır. Yukarıdaki örnekte satıcı, sipariş edilen miktara bağlı olarak metrekare başına 3 ABD Doları ile metrekare başına 6 ABD Doları arasında fiyatlandırıyor.
Parabolik oluklar yerine sabitlenir, güneş ışığının en uygun olduğu noktada güneşe göre hizalanır ve dizi için uzunlamasına alana ihtiyaç duyar. Genellikle ev kullanımı için satın alınmazlar ve daha çok çiftlikler ve diğer ticari kullanımlara yönelik uygulamalara sahiptirler.
Parabolik çanak güneş kollektörleri, adından da anlaşılacağı gibi, çanak şeklindedir ve güneşi çanağın önündeki tek bir noktaya odaklamak için cilalı aynalı bir yüzey kullanır. Tipik olarak su ısıtmak ve yemek pişirmek için kullanılırlar; yukarıdaki örnekte, yemeğin odak noktasına yerleştirilmiş bir su ısıtıcısını gösterirler.
Bu koleksiyoncular için, alıcının ana tercihi parabolik çanağın boyutudur; yukarıdaki örnekte 1.5 m çapında bir çanak gösterilmektedir ve yaklaşık 23 ABD Doları'na satılmaktadır. Bu modeller şu şekilde tanımlanmaktadır: mutfak güneş ocaklarıancak yeterli güneş ışığı alabilecekleri bir yere yerleştirilmesi gerekir. Kolayca hareket ettirilebilecek kadar küçüktürler ve özel kullanım için hızla monte edilebilirler.
Daha gelişmiş modeller, sabit tabanlı bir çanak kullanır, ancak güneşin yolunu takip etmek için çanağı döndürmek ve açılandırmak için bir izleme sistemine sahiptir. Bu modeller basit pişirme kapları değildir; bunun yerine toplanan ısıyı toplayıp yönlendirir.
Sırsız su toplayıcıları ve hava toplayıcıları
Bu güneş kolektörleri, düz plakalı kollektörlerle aynı şekilde bir soğurucu kullanır, ancak camlı bir kapak yoktur. Bunlar, su için ısı toplamaya veya ısıtılmış havayı bir konut veya ticari binaya borularla yönlendirmeye yönelik basitleştirilmiş yöntemlerdir.
Nihai düşünceler
Güneş enerjisi termal toplayıcıları, konut ve ticari kullanım için giderek daha popüler bir satın almadır. Bu sistemlerin satın alınması ve kurulumu ucuzdur ve güneşten kolaylıkla temin edilebilen yenilenebilir enerji kaynağından faydalanılır. Doğrudan güneş ışığından gelen güneş enerjisini kullanarak, bu enerjiyi doğrudan suya, havaya ve hatta yiyeceklere yönlendirirler ya da enerjiyi daha sonra ısıtma sistemlerinde kullanılan bir ısı toplama ortamına yönlendirirler.
Evsel kullanım, banyolar, duşlar ve yüzme havuzlarının ısıtılması için ısıtma suyunun en yaygın kullanımı için ana seçenekler düz plakalı güneş enerjisi termal kollektörleri veya boşaltılmış tüplü güneş enerjisi termal kollektörleridir.
Boşaltılmış tüp teknolojisi, termal yakalamayı geliştirmek ve yayılan ısı kaybını azaltmak için bir vakum alanı kullandığından, düz plakalı toplayıcılardan daha verimli kabul edilirler. Daha hızlı, daha yüksek bir sıcaklığa ısıtırlar ve bu ısıyı daha verimli bir şekilde korurlar. Karşılaştırıldığında, düz plakalı toplayıcılardan daha pahalıdırlar, ancak bu, termal birim başına bir dolar bazında çok rekabetçi olarak hesaplanabilir.
Potansiyel alıcılar ayrıca ihtiyaçlarına bağlı olarak parabolik güneş kollektörleri veya basitleştirilmiş hava kolektörleri gibi mevcut diğer seçenekleri de araştırmak isteyeceklerdir. Piyasada mevcut geniş yelpazedeki güneş enerjisi termal toplayıcıları hakkında daha fazla bilgi için şu adresteki çevrimiçi showroom'a göz atın: Chovm.com.
