Güneş kolektörü nedir?

Güneşin sağladığı güç kaynağı bedava, temiz ve işlenmeye hazır. Günümüzde giderek artan çeşitlilikte cihaz ve sistemler, hayatımızı biraz daha kolaylaştırmak için güneş enerjisi uygulamaktadır. İşte güneş kolektörleri, ne oldukları ve nasıl çalıştıkları hakkında bilmeniz gerekenler.

Güneş Kollektörü nedir?

Güneş kollektörü, güneş radyasyonunu konsantre eden ve toplayan bir cihazdır. Tipik olarak, bir ısıtma kaynağı olarak, özellikle evsel kullanım için alternatif bir su ısıtma biçimi olarak kullanılırlar. Ama aynı zamanda termal güneş enerjisi santrallerinde çalışan daha büyük dizilerde de bulunurlar.

Güneş Kollektörleri Nasıl Çalışır?

Güneş KollektörüBirçok farklı güneş kollektörü türü vardır, ancak hepsi temelde aynı şekilde çalışır. Kolektör, evin çatısı gibi bol güneş ışığı alabileceği bir yere kurulur.

Burada güneş ışığı, ısıtılacak suyu taşıyan alt boruları örten koyu siyah bir malzeme üzerinde toplanır. Siyah madde güneşin ısısını emdiği için çok ısınır ve bu ısıyı alttaki su borularına aktarır.

Konsept çok basittir ve suyu ısıtmak veya hatta ortam sıcaklığına kıyasla oldukça yüksek sıcaklıklara şapka çıkarmak için çeşitli şekillerde kullanılabilir.

Güneş Kollektörü Tipleri

Düz Plaka Kollektörleri

Bu tip güneş kollektörü, üstte şeffaf camlı bir kutu ve altta koyu siyah bir emici plaka gibi basit bir bölmeden oluşur.

Soğurucu plakalarda toplanan güneş radyasyonu, bölmeden geçen suya veya havaya ısı enerjisi olarak aktarılır. Üstteki cam, bazen bölme içindeki enerji verimliliğini artıran yansıtıcı bir kaplama ile işlenir.

Malzemeler her zaman verimli bir toplayıcının önemli bir parçasıdır ve bu kutular tipik olarak bakırdan yapılır.

Vakumlu Tüp Kollektörleri

Vakum mükemmel bir yalıtkan olduğu için, boşaltılmış tüpler güneş ışınımının toplanmasında gelişmiş verimlilik sağlar. Boşaltılan borunun içinde, bakır boruların veya özel bir akışkanı tam basınç altında taşıyan “ısı boruları”nın etrafına sarılı siyah malzeme şeklindeki absorpsiyon plakası bulunur.

Borunun bir ucunda basınç yüksektir ve içindeki sıvı kaynar. Borunun “soğuk” ucunda basınç yoğunlaşır. Bu düzenleme, ısı enerjisinin tek bir terminale yönlendirilmesini kolaylaştırır. Isı, ısıtma borularının sıcak ucuna hareket ettikçe, ısıtılmakta olan suya aktarılır.

Çizgi Odaklı Kollektörler

Bu kolektör aynı zamanda parabolik oluk olarak da adlandırılır. Bu tip güneş kollektörü, güneşin ısısını daha büyük miktarlarda toplanabileceği tek bir noktaya odaklamak için oldukça yansıtıcı malzemeler kullanır.

Isıtılacak su, bu yansıtıcı levha dizisinin odak noktasındaki bir oluktan geçer. Hat odaklı güneş kollektörünün özel tasarımı, güneş ısısının ısıtma oluğunda büyütülmesi ve bu nedenle özellikle yüksek sıcaklıklara dayanabilmesi anlamına gelir.

Bu tür bir düzenleme tipik olarak bir güneş enerjisi santraline güç sağlamak için gereken buharı oluşturmak için kullanılır. Hatta bazı tasarımlar her zaman güneşe bakacak ve her gün toplanan güneş radyasyonu miktarını en üst düzeye çıkaracak şekilde döndürülebilir.

Nokta Odaklı Kollektörler

Çizgi odaklı toplayıcıya çok benzer şekilde, nokta odaklı toplayıcı, güneş ışınımını belirli bir noktaya odaklamak için parabolik bir çanak uygular. Bu tabaklar, güneşin gökyüzündeki hareketini izleyerek gelişmiş güneş toplama sağlar.

Çoğu zaman, toplanan güneş enerjisinin odak noktaları, ısı üretmek yerine konsantre voltaik güç sağlamak için kullanılır, bu parabolikler geliştirilmiş verimlilikle elektrik üretir.