Güneş enerjili su ısıtma sistemlerinin tekno-ekonomik analizi

Abstract

Güneş enerjili sıcak su sistemleri, güneş enerjisini toplayan düzlemselkollektörler, ısınan suyun toplandığı depo ve bu iki kısım arasında bağlantıyısağlayan yalıtımlı borular, pompa ve kontrol edici gibi sistemi tamamlayanelemanlardan oluşmaktadır. Güneş enerjili su ısıtma sistemleri devre şekillerine,işletme türlerine, depo yerleşim şekline ve panel tipine göre guruplara ayrılırlar.Teknolojik ve ekonomik olarak farlılıklar arz eden GESIS'ler her bölgenin ihtiyacınagöre avantaj ve dezavantajlara sahiptir. Teknolojik olarak ihtiyaca karşılıkverebilecek düzeyde olmasına rağmen ülkemizde yeterli bir kullanım alanıbulamamıştır.Güneş enerjisi su ısıtma sistemlerinin projelendirmesi ve boyutlandırmasındagenellikle iki yöntem kullanılır. Bunlar F-Chart yöntemi ve kollektör yüzey alanıtespit yöntemidir. Güneş enerjili sıcak su sistemlerini projelendirmede farklıyöntemler izlenebilir. Projelendirmede ihtiyacın güneşten karşılanma oranı %100olmayacağı gibi bu oran % 10'un altında da olmamalıdır. Genel olarak Mayıs ayındaihtiyacın %70'inin karşılanacağını düşünerek projelendirmekte yarar vardır.Çalışmamızda, GESIS`lerin ekonomik analizi yapılarak diğer yakıt türleri ilekarşılaştırıldı ve bu sonuçlar kullanılarak bir sistemin maliyeti ve geri ödeme süresihesaplandı. Bölgelere göre ve güneş enerjili su ısıtma sistemleri yerine tercih edilenyakıt türlerine göre farklı maliyet ve geri ödeme süreleri elde edildi.Hazırlanan bilgisayar programı ile bir ildeki konut veya tesise aitparametreler girilerek tasarımı yapılan GESIS `in tipi, gerekli kolektör yüzey alanı,maliyeti ve geri ödeme süreleri hesaplanarak sonuçlar bölgesel olarak karşılaştırıldı.En fazla maliyet ve kollektör yüzey alanı gerektiren bölge, Karadeniz Bölgesi, en azkollektör alanı ve maliyet gerektiren bölge ise Güney Doğu Anadolu bölgesidir.

Solar water heating systems consists of solar energy collecting units, tank forhot water, isolated pipes connect the tanks, collectors, pump and control unit etc.There are many kinds of solar water heating systems, according to their servicetypes, circulation types, hot water tank replacement types and collector types. Solarwater heating systems has some of advantages and disadvantages for differentgeographical regions. In spite of it?s technological satisfaction, in Turkey the solarwater heating systems has not been used widely.Generally, two different calculation methods has been used for the desigin ofthe solar water heater systems. One of them is F-Chart method, and the other one iscalculation of the collector surface area method. For the project calculations thesolar energy may not be adequate for % 100 of energy requirement, but also shouldnot be under %10 of energy needs. In general, % 70 of hot water supplyingperfrmance from solar energy system during May is satisfactory for project success.During the study we use both methods for the calculations and compared the results.After the economical analysis of the solar water heating systems the cost, paybackand necessary collector surface area has been calculated. And the results comparedwith each other for different geographical regions of Turkey. The geographical resultalso shows the differences for geographical regions of Turkey.Finally, a computer software developed in order to design and selection of thesolar water heating systems. With this software, the right system for the region, thesystem type, the size of system parts, the approximate cost and payback time can becalculated. The study shows that, minimum collector surface area and cost isnecessary for South Anatolia and maximum collector surface, cost and payback timefound for Black Sea region.