Günəş kollektorları

Günəş enerjisindən passiv və aktiv qurğular vasitəsilə istifadə etmək mümkündür. Passiv sistemlərdə Günəş enerjisi şüalanma, istilik keçiriciliyi və təbii ventilyasiya yolu ilə ötürülür. Bu sistemlər sadə olmaqla yanaşı, istismar zamanı etibarlı və iqtisadi cəhətdən səmərəli işləyirlər. Aktiv sistemlərdə isə Günəş şüaları ilə qızan səthin istiliyi,istilik daşıyıcısının vasitəsilə digər qurğulara nəql edilir. Tətbiq sahələrə görə termik Günəş qurğularından aşağıdakılara rast gəlinir:

- Üzgüçülük hovuzları üçün;

- İsti su təchizatı üçün;

- Duzlu suların şirinləşdirilməsi üçün;

- Otaqların isidilməsi üçün;

- Müxtəlif texnoloji proseslər üçün;

- Elektrik cərəyanı istehsal etmək üçün.

Bu zaman istiliyi qəbul etmək üçün Günəş kollektorlarından istifadə edilir. Kollektorlar konsentratorsuz (hamar səthli), konsentratorlu, açıq və bağlı tipli növlərə ayrılır. Açıq tipli kollektorlar adətən üzgüçülük hovuzlarında (absorber) istifadə edilir, qapalı tipli kollektorlar isə isti su təchizatında, isitmə və s. sahələrdə tətbiq olunur. Hamar kollektorlar aşağı temperaturlu (40-60°C), orta temperaturlu (60-100°C) və yüksək temperaturlu (100°C-dən yuxarı) olur.

Hamar Günəş kollektorları

Hamar kollektorlar, hazırda ən çox istifadə edilən Günəş kollektorları arasında yer alır. Bu kollektorlar əsasən suyun qızdırılması məqsədilə istifadə edilir. Hamar kollektorlar üç əsas elementdən ibarətdir:

- Kollektorun örtüyü;

- Kollektorun gövdəsi;

- Absorber.

Kollektor, içərisində kanallar olan metal istilik dəyişdiricisindən ibarətdir. Bu kanalların içərisindən istilik daşıyıcısı maddə axır. İstilik daşıyıcı kimi hava, su və ya digər maddələr istifadə oluna bilər. Kollektorun Günəşə baxan səthi, şüaları yaxşı udan qara rənglə örtülür. Kollektorun Günəşə baxan tərəfi şəffaf qatla örtülür. Bu şəffaf qat şüşə və ya digər şəffaf materiallardan hazırlana bilir. Bunda məqsəd, istiliyin konveksiya və ən əsası şüalanma ilə itkisinin qarşısını almaqdır. Şəffaf qat, məsələn, pəncərə şüşəsi, Günəşdən gələn şüalar (0,4÷0,8 mikrometr) üçün heç bir maneə yaratmır. Bu qat həmin şüalar üçün demək olar ki, şəffafdır. Lakin, qızdırıcının 80°C-ə qədər qızdığı səthdən şüalanan infraqırmızı şüalar (0,8÷3,5 mikrometr) üçün isə bu qat demək olar ki, qeyri-şəffafdır. Bu, istixana effekti adlanır.

Adətən, hamar kollektorlar hərəkətsiz və cənuba baxan istiqamətdə quraşdırılırlar. Əgər bu kollektorlardan alınan istilik əsasən qış dövründə, isitmə və ya isti su təchizatı üçün istifadə edilirsə, onda onların quraşdırılma bucağı, F+(10°-15°) qəbul edilir, yay dövründə isə maksimum istilik almaq üçün isə bu bucağın qiyməti F-(10°-15°) olur. Qeyd etmək lazımdır ki, Bakı şəhəri üçün şimal en dairəsinin qiyməti təşkil edir. Kollektorun yan və aşağı tərəfləri isə istilik itkilərini azaltmaq məqsədilə istilik izolyasiya materialı ilə örtülür.

Burulğanlı Günəş-Hava Kollektoru

Burulğanlı Günəş-hava kollektorunun prinsipial sxemi göstərilmişdir. Bu Günəş kollektorunun konstruksiyası qara rənglə rənglənmiş və istilik-izolə materialı ilə örtülmüş qutudan ibarətdir. Qutunun üz tərəfi şüşə və ya adətən ikiqat plastik şəffaf material ilə örtülür. Günəş şüaları qara səthə düşərək onu qızdırır və oradan istilik hərəkət edən havaya keçir. Günəş kollektorunda istilik mübadilə prosesini intensivləşdirmək üçün burulğanlıq yaradan lövhələr nəzərdə tutulmuşdur.

Vakumlu boru kollektorları

Vakumlu boru kollektoru içərisində dərin vakuum olan hər tərəfli bağlı şüşə borudan ibarətdir. Şüşə borular metal borulardan fərqli olaraq xarici mühitin təsirlərinə məruz qalmırlar. Lakin, onlar metal borulardan daha kövrəkdir və zərbəyə qarşı davamlı deyillər. Bu borunun içərisində təbəqə şəklində absorberə sarınmış istilik borusu yerləşir. İstilik borusunun içərisində temperatura həssas maddə, məsələn, metanol yerləşdirilir. Günəş şüaları absorberin üzərinə düşərək onu qızdırır. İstilik buradan absorberin əhatə etdiyi istilik borusuna verilir və onun içərisindəki metanolu buxarlandırır. Metanol buxarı istilik borusunun yuxarı hissəsinə doğru hərəkət edərək , burada yerləşən istilik dəyişdiricisinə-(kondensatora) daxil olur. Burada metanol buxarı dövr edən istilik daşıyıcısı vasitəsilə soyudulur və kondensatlaşır. Alınan kondensat istilik borusunun aşağı hissəsi ilə geriyə, yenidən istilik borusuna axır və proses təkrarlanır. Prosesin davamlı olaraq təkrarlanması üçün vakuumlu boru kollektoru mütləq maili şəkildə yerləşdirilməlidir. Qeyd etmək lazımdır ki, atmosferdəki hidrogen molekullarının çox kiçik olması səbəbindən müəyyən vaxt ərzində kollektora nüfuz edərək oradakı vakuumu pisləşdirir. Buna mane olmaq üçün kollektorun içərisində qazuducu yerləşdirilir. Bu qazuducu daxil olan hidrogen molekullarını udaraq, müəyyən bir müddət ərzində vakuumun pisləşməsinin qarşısını alır.