Düz Güneş Enerjili Su Isıtıcılarının Avantaj ve Dezavantajlarının Analizi

Düz güneş enerjili su ısıtıcısı, güneş ışığının bir kollektörün yüzeyinde parladığı, şeffaf bir kapak plakasından geçtiği ve bir ısı emici plaka üzerine yansıtıldığı bir cihazdır. Güneş radyasyonu tarafından üretilen ısı, yüksek emilim ve düşük emisyona sahip mavi veya siyah bir film kaplama tarafından verimli bir şekilde emilir ve termal enerjiye dönüştürülür ve ardından bir ısı transfer ortamına aktarılır. Düz bir güneş kollektörü dört ana bileşenden oluşur: ısı emici plaka, şeffaf kapak plakası, yalıtım katmanı ve dış kabuk. Sirkülasyonlu bir boru hattı ve bir su pompası kullanılarak, ısıtılmış çalışma sıvısı, bir ısı değişim bobini aracılığıyla soğuk suya aktarılır, su sıcaklığı sürekli olarak artırılır ve ısıtılmış su, yalıtımlı bir su tankında depolanır.

Peki düz güneş kollektörlerinin avantajları ve dezavantajları nelerdir?

Düz güneş enerjili su ısıtıcısının avantajları

1. Düz panelli güneş enerjili su ısıtıcıları, bina entegrasyon gereksinimleri için oldukça uygundur. Düz güneş enerjili su ısıtıcılarının düzlemsel yapısal özellikleri sayesinde, tasarım sırasında form veya boyut kısıtlaması yoktur ve formları ve yapıları esnektir, bina bileşenlerine kolayca entegre edilebilir. Ayrıca, metal malzemeden üretilen toplayıcı plakası, kurulum ve bakım için büyük kolaylık sağlar.

2. Isıl verimi çok yüksektir. Düz panel güneş kollektörleri, vakum tüpleri gibi boşluklara sahip değildir. Sürekli bir düzlemdirler ve güneş ışığına maruz kaldıklarında, kollektörün tüm yüzeyi güneş ışığı alabilir. Bu nedenle, aynı aydınlatma alanı ve güneş ışığı yoğunluğu altında, düz panel güneş enerjili su ısıtıcılarının günlük ortalama verimliliği vakum tüplerine göre %6'dan fazla daha yüksektir.

3. Düz güneş enerjili su ısıtıcılarının basınç dayanımı performansı çok iyidir. Düz güneş kollektörünün ısı emici plakası metal malzemeden, kollektör ile su depolama tankı arasındaki bağlantı da metal parçalardan yapılmıştır, bu sayede musluk suyu ve sirkülasyon pompasının basıncına dayanabilir.

4. Performansı da oldukça stabildir. Oteller, yüzme havuzları, fabrikalar vb. gibi bazı büyük mekanlarda, güneş enerjili su ısıtıcılarının kullanımı, büyük ölçekli bir su temin sistemi oluşturmak için çok sayıda güneş kollektörü gerektirir. Vakum tüplü güneş enerjili su ısıtıcısı, bağlantı için kauçuk bileşenler kullandığından sistemi oldukça dengesiz hale getirirken, düz güneş kollektörü sisteme metal aracılığıyla bağlandığından sistemi oldukça stabil hale getirir.

Düz güneş kollektörünün yapısal diyagramı

Düz güneş kollektörlerinin dezavantajları

1. Donmayan bölgelerde kullanım için daha uygundur, aksi takdirde kışın donma sorunları yaşanabilir. Düz güneş panellerinin çekirdeği vakumla doldurulmadığı için, dolgu için yalıtım malzemeleri kullanılsa da yalıtım etkisi hala iyi değildir. Vakum tüplü güneş enerjisine kıyasla, kışın dışarıdaki ısıyı daha hızlı ve daha düşük sıcaklıklarda dağıtır. İkincil ısıtma kullanmak, kışın kullanılamama sorununu çözse de, ara bağlantılar da ekler ve bu da bir miktar ısı kaybına neden olabilir.

2. Belirli bir miktarda ısı kaybı olacaktır. Düz güneş panellerinin çekirdeği vakumlu değildir ve ilgili ekipmanlarla birlikte kullanıldığında yalıtım etkisi çok iyi değildir. Vakum tüplü güneş panellerine kıyasla, kışın ısıyı daha hızlı dağıtırlar.

Aslında, binalara entegre güneş enerjisi ürünleri arasında, düz panelli ticari güneş enerjili su ısıtma sistemleri, güvenlik ve mükemmel performans arasında denge kuran ürünlerdir. Düz güneş kollektörlerinin avantajları ve dezavantajları vakum tüplü güneş enerjili su sistemlerine kıyasla daha belirgin olsa da, vakum tüplü güneş enerjili su sistemleri, yüksek binalarla birleştirildiğinde boru patlaması ve basınçsızlık gibi dezavantajlara sahiptir. Düz güneş kollektörü, düz tip bölünmüş güneş enerjili su ısıtma sisteminin temel ısı toplama bileşenidir ve performansı, tüm güneş enerjili su ısıtma sisteminin enerji verimliliğini doğrudan etkiler. Düz güneş enerjili su ısıtıcılarının termal performansını iyileştirmek, yalnızca güneş enerjisinden tam olarak yararlanmak için faydalı olmakla kalmaz, aynı zamanda kollektörün güvenilirliğini de artırır. Isı emici gövdenin termal yalıtımı ve emilim oranı, düz güneş kollektörlerinin termal performansını etkileyen iki ana faktördür. Mevcut ısı emici gövde kaplama malzemelerinin emilim oranı temel olarak 0,92 veya üzeri bir seviyeye ulaşmıştır ve iyileştirme için sınırlı alan vardır. Bu nedenle, düz güneş kollektörlerinin yalıtım performansını iyileştirmek, termal performanslarını iyileştirmede önemli bir faktördür.