Güneş Kolektörü Günlük Isı Üretimi ve Sıcak Su Hesaplama

Güneş kolektörü ne kadar ısı üretir?

Güneş kolektörü, üzerine düşen güneş ışınımını suya aktarır. Bir günde ürettiği kullanılabilir ısı üç şeyin çarpımıdır:

Q = A × H × η

• A kolektör alanı (m²).
• H kolektör düzlemine bir günde düşen ışınım (kWh/m²).
• η sistem verimi: düşen enerjinin sıcak su olarak elinize geçen kısmı.

Bu ısıyla ısıtılabilen su miktarı V = Q / (1.163 × ΔT) ile bulunur. Burada V litre, Q watt saat, ΔT istenen su sıcaklığı ile şebeke suyu arasındaki farktır.

Örnek

4 m² kolektör, günlük ışınım 5 kWh/m², sistem verimi yüzde 40. Günlük üretim 4 × 5 × 0.40 = 8 kWh olur. Şebeke suyu 15 °C, istenen sıcaklık 45 °C ise bu ısı 8000 / (1.163 × 30) = 229 litre suyu ısıtır.

Kaç metrekare kolektör gerekir?

Tersinden gidilir. Önce günlük ısı ihtiyacı bulunur: 200 litre suyu 15 °C sıcaklıktan 45 °C sıcaklığa ısıtmak 1.163 × 200 × 30 = 6977 Wh ister. Sonra A = Q / (H × η): günlük ışınım 5 kWh/m² ve verim yüzde 40 ile 3.5 m², yani iki adet 2 m² kolektör gerekir.

Aynı hesabı kış ışınımıyla yaparsanız alan birkaç katına çıkar. Bu yüzden sistemler çoğu zaman yılın tamamını değil büyük kısmını güneşten karşılayacak biçimde boyutlandırılır ve kış için elektrikli ya da kazandan beslenen yedek ısıtıcı bulunur.

Depo ne kadar olmalı?

Güneş gündüz ısıtır, su çoğu zaman sabah ve akşam kullanılır. Depo bu farkı kapatır. Yaygın kabaca kural kolektör alanının metrekaresi başına 50 ile 70 litredir. Depo küçük kalırsa su aşırı ısınır ve kolektör verimi düşer, büyük kalırsa su yeterince ısınmaz.

Bu araç neyi hesaplamaz?

Elektrik üreten güneş panelleri (fotovoltaik) ayrı bir konudur: onlar için güneş enerjisi üretim aracını kullanın. Burada kolektör tipinin verim eğrisi, saatlik ışınım, gölgelenme, depo ve boru kayıplarının ayrıntısı, donma koruması ve basınç hesabı yoktur.