Güneş enerjisi su ısıtma sistemleri, güneşten alınan enerjiyi ısıya dönüştürür ve suyun sıcak kullanılmasını sağlar. Güneş kolektörleri, pasif ve aktif sistemler, kapalı ve açık devre sistemler ve ısı depolama gibi çalışma prensipleri bulunan bu sistemler son dönemlerde popüler hale gelmiştir.

Kullanım alanı her geçen gün artan güneş enerjisi su ısıtma sistemleri ciddi bir enerji tasarrufu sağlamaktadır. Çevre dostu olmakla beraber iklim değişikliğiyle mücadelede önemli bir yere sahiptir. Düşük bakım maliyeti, uzun ömürlü olması ve kolay kurulum gibi özellikleri sayesinde kullanım alanları artmaktadır. Öte yandan açık alanlara ve çatılara monte edilebilen güneş enerjisi su ısıtma sistemleri, kendi enerji ihtiyacını güneşten karşılamakta ve dışa bağımlılığı azaltmaktadır.

Güneş enerjisi su ısıtma sistemlerinden bahsederken, güneş enerjisi su arıtma sistemlerine de kısaca değinmek gerekir. Artık temiz bir su elde etmek için kullanılan en gelişmiş teknolojiler olarak bilinen bu uygulama farklı yöntemler kullanarak tuzlu ya da kirli suyu arıtan bu sistemler sonuç olarak tüketilebilir bir su üretilebilir. Birden farklı yöntemle su arıtmaya yarayan bu uygulamalar;

• Polistiren ve karbon tozu kullanımı
• Yoğunlaştırma ve buharlaştırma
• Aktif karbon ve kum filtrasyonu
• Mobil su arıtma sistemleri olarak tercih edilebilir.

Son dönemlerde elektrik faturasından tasarruf etmek isteyen herkes tarafından tercih edilen bu sistemlerde özel sistemler kullanılmaktadır. Yüksek verim elde ederken güneş ışığından yararlanarak daha sağlıklı su tüketimi gerçekleştirmek isteyenler de güneş enerjisi su arıtma sistemleri konusunda araştırma yapmaktadır. Güneş ışığı bu aşamada önemliyken panellerin de düzenli olarak temizlenmesi gerekecektir. Çünkü belirli bir alana kurulan veya mobil gezici cihaz olarak tercih edilen bu sistemlerin ortam tozu ve diğer çevresel faktörlerden etkilenmemesi gerekir.

Güneş paneli arıtma cihazı, su arıtma sisteminin bir parçasıdır. Bu sistemin yanında tüm arıtma cihazlarında olduğu gibi ters ozmos ve yumuşatma sistemlerinden de yararlanılması gerekir. Daha sağlıklı ve temiz su tüketmek isteyenler o halde güneş enerjili su arıtma sistemleri konusunda aksiyon almaya başlayabilir.

Güneş Enerjisiyle Çalışan Su Isıtma Sistemleri

Dünyanın en uygun enerji kaynaklarından biri olan ve Türkiye’de de ciddi bir üretim potansiyeli bulunan güneş enerjisi, su ısıtma sistemleri için de kullanılmaktadır. Yani yenilenebilir enerjiden yararlanarak temiz su elde etmeye yarayan bu sistemler, güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürerek suyu ısıtmaktadır. Yaşam alanlarında tasarruflu bir şekilde sıcak su kullanmak isteyenlerin de ilk tercihi haline gelen bu uygulamalarda pompa, depolama tankı, sıvı devresi ve güneş kolektörleri bulunur.

Çevre dostu ve ekonomik bir seçenek olmakla beraber güneş ışınlarının kullanılmasıyla sıcak su elde edilirken, elektrik faturasından ciddi tasarruf sağlamaktadır. Ek olarak fosil yakıtların kullanımı bu sistemler sayesinde azalır ve çevreye katkıda bulunur. Güneş enerjisiyle çalışan sus ısıtma sistemleri farklı boyut ve tiplerde üretilmektedir. Yaşam alanlarındaki ihtiyaca göre özelleştirilebilir. Başlangıç maliyeti yüksek görünse de uzun vadede enerji maliyetini ciddi oranda düşürür ve yatırım getirisini göstermeye başlar.

Bahçe ya da çatı gibi açık alanlara kurularak ev ve iş yerlerinin sıcak su ihtiyacını karşılayan kolektörler, doğalgaz ya da elektrik gibi enerji kaynaklarına göre çevre dostudur. Temelde güneş enerjisinden yararlanılarak su buharı elde eden ve buharın yoğunlaşmasıyla beraber tüketilebilir su üreten bu sistemlerde aktif karbon filtrasyonu, kum filtrasyonu ve ters ozmos sistemleri yer almaktadır. İnsan sağlığı ve çevresel sürdürülebilirlik açısından en önemli teknoloji sayılan güneş enerjili su ısıtma sistemleri ülkemizde de popülerlik kazanmıştır.

Güneş Enerjisi Su Isıtma Sistemleri Ne İşe Yarar?

Güneş enerjisi su ısıtma sistemleri, güneş enerjisinden yararlanılarak sıcak su elde etmek amacıyla kullanılır. Özel bir teknoloji olarak karşımıza çıkan bu sistemler daha çok Ege ve Akdeniz bölgelerinde tercih edilir. Çünkü yıl boyu güneş alan bu bölgelerde enerji tasarrufu sağlarken sıcak ve temiz su ihtiyacı sürekli artmaktadır. Bu sistemler;

• Yaşam Alanlarının Değerini Artırır: Evlerde kullanıldığında yaşam alanının değerini artırmaktadır. Çünkü bu sistemler önemli bir yatırım olarak kabul edilir.
• Uzun Ömürlü Kullanım Sağlar: Minimum bakım gerektiren güneş enerjisi su arıtma sistemlerinin dayanıklı bir yapıda üretildiği bilinir.
• Çevre Dostudur: Bilindiği üzere güneş enerjisi en temiz enerji kaynağıdır. Bu sayede çevreye zarar vermeden sıcak su elde etmek için güneş enerjisi su ısıtma sistemleri kullanılabilir.
• Tasarruf Sağlar: Doğalgaz veya elektrik gibi kaynaklara ihtiyacınız azaltır. Bu sayede elektrikte tasarruf etmenizi sağlar. Yapılan pek çok araştırma güneş kolektörlerinin yıllık olarak yüzde 20 ile yüzde 50 arasında tasarruf sağladığını göstermiştir.

Güneş Enerjisi Su Isıtma Sistemleri Hangi Alanlarda Kullanılır?

Birçok alanda kullanılan bu sistemler işletmeler, tarım sektörü, endüstri, yaşam alanları, havuz ısıtma ve sağlık sektöründe yaygınlaşmıştır.

• Havuz Isıtma: Yüzme havuzlarının ısıtılması için kullanılan en ideal yöntemdir. Bu sayede havuz suyunun sıcaklığı artırılırken daha kaliteli ve konforlu bir yüzme deneyimi sunmaktadır.
• Sağlık Sektörü: Pek çok sağlık kuruluşu ve hastahane, bu sistemleri tercih ederek sıcak su üretmektedir. Ayrıca enerji maliyetini azaltan hastahaneler, hijyen standartlarını da korumaktadır.
• Endüstri: Endüstriyel tesislerde de güneş enerjisi su ısıtma sistemleri kullanılır. Özellikle de üretim aşamasında sıcak su ihtiyacı bu sayede karşılanırken ciddi bir enerji tasarrufu sağlanmaktadır.
• Tarım: Sulama sistemlerinde tercih edilebilen bu sistemler enerji maliyetlerini düşürdüğü gibi ürün verimini artırmaktadır.
• İşletmeler: Güneş enerjisi ile su ısıtma sistemleri artık ticari işletmelerin de ilk tercihi haline gelmiştir. Çünkü bu sistemlerle çevresel etkiler azaltılırken kârlılık oranı artar.
• Yaşam Alanları: Yaşam alanlarında sıcak su ihtiyacını karşılamak için tercih edilir. Ev sahipleri enerji maliyetlerini düşürürken evin maddi değerini de bu sistemler sayesinde artırmaktadır.

O halde güneş enerjisi su arıtma sistemleri kullanım alanları maddeler halinde şu şekilde olacaktır;

• Evler
• İş yerleri
• Tarım alanları
• Klinikler
• Hastaneler
• Ofis binaları
• Restoranlar
• Oteller
• Kırsal alanlar
• Yüzme havuzları

Güneş Enerjisi ile Su Nasıl Isıtılır?

Güneş enerjisi ile su ısıtmak için bu sistemlerin bazı özelliklere sahip olması gerekir. Ayrıca aktif ve pasif sistem olarak iki farklı şekilde su ısıtma yöntemi bulunmaktadır. Her iki sistem arasında da temel bir fark bulunur. Pasif sistemde doğal konveksiyondan yararlanılır. Aktif sistemlerde ise akışkan bir hareket söz konusudur ve suyu hareket ettiren bir pompa kullanılır.

• Aktif Güneş Enerjisi Sistemleri: Güneş enerjisinden elektrik ve su üretimi sağlanmaktadır. Yüksek verimli toplayıcılar ile güneş pillerinin kullanıldığı aktif sistemde ek ısı depolama özelliği de bulunur. Haliyle ısı dağılımı sistem içerisinde sürekli denetlenmektedir.
• Pasif Güneş Enerjisi Sistemleri: En yaygın yöntem olarak bilinir. Maliyeti düşük olmakla beraber karmaşık bir teknolojide değildir. Güneş enerjisinin alınabilmesi için duvar veya çatıya ekipmanların kurulması yeterlidir. Enerjinin depolanıp iç mekanlara dağıtılması prensibiyle çalışan pasif sistemlerde kış aylarında da güneş enerjisiyle su ısıtılabilir.

Bu sistemler suyun dolaşım şekline göre iki farklı şekilde ele alınır;

• Açık Devre Sistemler: Soğuk suyun doğrudan kolektörden geçmesi ve ısıtılarak depoya aktarılmasına dayanır. Kireçlenme probleminin çokça görüldüğü açık devre sistemlerin fazla tercih edilmediği söylenebilir.
• Kapalı Devre Sistemler: Kolektörde dolaşan sıvıyla kullanım suyunun birbirinden ayrı olduğu sistemlerdir. Kış dönemlerinde donma sorununun yaşanmaması adına önemli bir süreçtir. Ayrıca ısı transferi, ısı değiştiricisi üzerinden geçer ve kullanım suyunu ısıtır.

Firmalar, apartmanlar veya büyük işletmeler su ısıtma sistemleri için güneş takip sistemi cihazlarını kullanarak, ısınmayı daha hızlı ve verimli bir hale getirebilir. Güneş takip sistemi ile solar paneller, güneşin yönüne göre yön değiştirir ve güneş ışınlarını gün boyu en verimli bir şekilde alır. Buda elde ettiğiniz verimi oldukça arttırır.

Güneş Enerjisi ile Su Isıtma Sistemlerinin Çalışma Prensibi

Güneş enerjisi su ısıtma sistemlerinin bazı çalışma prensipleri vardır. Aşağıdaki adımlar bu prensipleri içerir.

• Kolektörler: Güneş kolektörleri bu sistemlerin temel bileşenidir. Güneş ışığını emmeye yarayan kolektörler ısı enerjisini ortaya çıkarır. Bu kolektörlerin içerisinde genelde su ya da antifriz dolaşır. Kolektörlerin yüzeyine vuran güneş ışınları sayesinde sıvı ısınmaya başlar.
• Aktif Sistemler: Aktif sistemli su ısıtmada ısı transferi genelde pompa yardımıyla kolektörlere gelir ve daha sonra depoya gönderilir. Pompa ise kolektördeki ve depodaki suyun sıcaklığı arasındaki farkı bulur ve çalışmaya başlar.
• Pasif Sistemler: Pasif sistemlerde pompa yoktur. Su doğal bir hareket içerisindedir. Isındıkça tankın üst kısmına, soğuduğunda ise tankın alt kısmına doğru gönderilir.
• Isı Eşanjörü: Kolektörde elde edilen ısı, eşanjör üzerinden suya aktarılır. Yani ısı eşanjörü, kolektördeki sıcak su ısısını depodaki suya doğrudan iletmektedir. Bu şekilde iki sıvıda herhangi bir karışım olmadan sıcak su ortaya çıkar.
• Depolama Tankı: Elde edilen ısı depolama tankında saklanmaktadır. Güneşli günlerde üretilen sıcak suyu depolayan bu tanklar, güneşin yetersiz olduğu saatlerde ısıyı kullanılmak üzere hazır tutmaktadır.
• Kontrol Ünitesi: Burada sıcaklık farkını algılayabilen otomatik kontrol sistemleri yer almaktadır. Asıl görevi, sıcak suyun depoya aktarılmasını ve uygulamanın sorunsuz çalışmasını sağlamaktır.