GÃNEÅ ENERJÄ°SÄ° - TTMD

YAPI TEKNOLOJİSİNDE YENİLENEBİLİR 

ENERJİ VE ALTERNATİF SİSTEMLER 

“GÜNEŞ ENERJİSİ” 

Prof. Dr. Necdet ALTUNTOP 

Erciyes Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Kayseri 

GÜNDER Yönetim Kurulu Başkanı

BU SUNUMUN KONU BAŞLIKLARI 

 

Güneş Enerjisi ve Uygulamaları Hakkında Kısa Bilgiler, 

 

Güneş Enerjili Su Isıtma Sistemlerinin Tanımı Çeşitleri ve Uygulama Şekilleri, 

 

Güneş Enerjili Su Isıtma Sistemlerinin Basit Hesabı, 

 

Güneş Enerjili Su Isıtma Sistemlerinin Kurulumunda Dikkat Edilmesi gereken 

Hususlar, 

 

Güneş Enerjili Su Isıtma Sistemlerinde Sıcak Su Depolarının Performansının 

İyileştirilmesi, 

YAPI TEKNOLOJİSİNDE YENİLENEBİLİR ENERJİ VE ALTERNATİF SİSTEMLER “GÜNEŞ ENERJİSİ”

GÜNEŞ ENERJİSİ 

Güneş enerjisi, güneşten gelen ve dünya atmosferinin dışında şiddeti sabit ve 1370 

W/m2, yeryüzünde ise 0 - 1 100 W/m2 değerleri arasında olan yenilenebilir bir 

enerjidir. 

 

Bu enerji ısıtmadan soğutmaya dek çeşitli ısıl uygulamalarda ve elektrik üretiminde 

kontrollü olarak kullanılabilmektedir. 

Türkiye coğrafi konumu itibarıyla güneş kuşağı içerisinde yer alan ve güneş enerjisi 

kullanımının yaygın olduğu bir ülkedir. 

Tablo Türkiye'nin Yıllık Toplam Güneş Enerjisi Potansiyelinin Bölgelere Göre Dağılımı 

Bölge Toplam Güneş Enerjisi (kWh/m2-yıl) Güneşlenme Süresi (Saat/yıl) 

G.Doğu Anadolu 1460 2993 

Akdeniz 1390 2956 

Doğu Anadolu 1365 2664 

İç Anadolu 1314 2628 

Ege 1304 2738 

Marmara 1168 2409 

Karadeniz 1120 1971 


Türkiye de güneş enerjisinden faydalanma yolları 

 

 

 

 

 

 

 

Tarımsal ürünlerin kurutulması, 

Seraların ısıtılmasında, 

Konutların ısıtılmasında, 

Sıcak su elde edilemesin de, 

Buhar elde edilmesinde, 

Binaların serinletilmesi uygulamalarında, 

Güneş pilleri aracılığı ile elektrik enerjisi üretilmesinde, 


Türkiye ve AB ülkelerinde, yıllık güneş ışınımı miktarı 

Işinim Miktarları kWh/m2,yıl 

Malta 1,780 Türkiye 1,538 Bulgaristan 1,322 Sırbistan 1,183 Romanya 1,333 Avusturya 1,161 

Litvanya 999 Danimarka 965 Finlandiya 845 İspanya 1,591 İsveç 860 Almanya 1,012 

Macaristan 1,215 Çek Cum. 1,032 Letonya 1,005 Slovakya 1,108 Polonya 1,012 Belçika 990 

Portekiz 1,634 İtalya 1,430 Fransa 1,247 Yunanistan 1,505 Hırvatistan 1,301 L.burg 1,027 

Hollanda 971 İngiltere 940 Kıbrıs 1,753 İrlanda 948 Estonya 1,005 


GÜNEŞ ENERJİSİNDEN ELEKTRİK ENERJİSİ ÜRETİMİ 

 

 

 

Güneş Enerjisinden elektrik enerjisi üretimi temel de iki ayrı yoldan 

gerçekleşmektedir. Bunlar; 

1- Güneş Isıl Sistemler Kullanılarak, 

2- Güneş Pilleri (Pv) kullanarak; 

 

Güneş Isıl Santraller; Bu sistemlerin kurulumları teferruatlı ve pahalı olmakla 

birlikte, ürettikleri elektrik enerjisinin maliyeti kWh olarak; 15-17 Avrocent 

civarındadır. 

 

Güneş Pilleri (Pv) sistemleri, kurulumları gayet basit ve teferruat 

içermemektedir. Ürettikleri elektrik enerjisinin maliyeti kurulduğu yere bağlı 

olarak 18 – 40 Avrocent civarındadır. 

 

Pv sistemler uygulamada şebekeye bağlı (On Grid) veya şebekeden bağımsız 

(Off Grid) sistemler olarak adlandırılmaktadır. 

 

Geçmişte, Off Grid sistemler daha yaygın iken günümüzde On Grid sistemler 

daha yaygın hale gelmiştir. Günümüzde toplam güneş pilli elektrik üretme 

sistemlerinin % 85 civarı On Grid sistemlerden oluşmaktadır. 


Pv sistemlerden elektrik enerjisi üretimi uygulamaları 


Güneş Enerjisinden Isıl Uygulamalar İle Elektrik Enerjisi Üretimi, 

Güneşli Kurutma ve Su Arıtma 


Güneş Enerjisinin Isıl Uygulamaları 

Güneş Enerjisi ile Bina Isıtma ve Türkiye de İnşa Edilen Güneş Evleri 


Türkiye de Güneş Enerjisinin En Yaygın Uygulaması 

Güneş Enerjisi ile Su Isıtma Sistemleri 


Hindistan %3 

Japonya % 2 

Diğer Ülkeler 

% 4 

Türkiye, 

İsrail % 6 

Avrupa % 10 

Çin % 75 

Şekil-5 Dünya genelinde güneş kolektörü üretiminde ülkelerin payları (2004)

Güneş Enerjili Su Isıtma Sistemlerinin Tanımı Çeşitleri ve Uygulama 

Şekilleri 

1- Depo sayısına göre; 

- Tek depolu, 

- Çift depolu, 

2- Deponun pozisyonuna göre; 

- Dik depolu, 

- Yatık depolu, 

3- Mantolu olup olmadığına veya kapalı yada açık oluşuna göre; 

- Mantosuz (açık sistem) depo, 

- Mantolu (kapalı sistem) depo, 

4- İçinde bulunan serpantin sayısına göre; 

- Tek serpantinli, 

- Çift serpantinli, 

5- İçinde hazne bulunmasına göre; 

- Hazneli sıcak su deposu, 

- Haznesiz sıcak su deposu, 

6- Sıcak su deposundaki basınç seviyesine göre; 

- Basınçlı sıcak su deposu, 

- Basınçsız sıcak su deposu, 

7- Akışkanın sirkülasyon şekline göre; 

- Doğal sirkülasyonlu (pompasız), 

- Cebri sirkülasyonlu (Pompalı) 

Gibi değişik şekilde sınıflandırma ve ya gruplandırma yapmak mümkündür. 

Yukarıda yapılan sınıflandırmalara örnek olarak, şekilde, kapalı devre basınçlı sıcak su deposuna sahip bir 

sistem görülmektedir. Bu sistemlerde soğuk su deposu bulunmamaktadır. 


Doğal Sirkülasyonlu Güneş Enerjili Su Isıtma Sistemleri 

 

Bu sistemlerde, sistemde suyun dolaşımı doğal 

yolla gerçekleştirdiği için, güneş kollektörün de 

ısınan sıcak suyun toplandığı sıcak su tankının 

kollektör seviyesinin üstünde olması 

gerekmektedir. 

 

Bu sebepten dolayı görüntüsü yapılış şekline 

göre bazen çok çirkin olabilmektedir. 

Basınçlı depo 

Dik depolu, doğal sirkülasyonlu 

güneşli sıcak su sistemi 

Yatık çift depolu güneşli 

sıcak su ısıtma sistemi. 

Basınçlı depolu yatık tip güneşli su ısıtma sistemi. 


Doğal sirkülasyonlu, açık sistem sıcak su ısıtma sistemleri 

-Doğal sirkülasyonlu, açık sistem sıcak su ısıtma sistemlerinde 

sadece alt kısımdaki sıcak su tankı izolelidir. Sisteme giren 

taze su sistemde depo ve kollektörler dahil tüm kısımlarda 

dolaşır. 

FLATOR 

SICAK SU 

HAVALANDIRMA 

-Bu dolaşımın sonucu olarak ta tesisata gelen taze su sahip 

olduğu tüm kireci güneş enerjisi sisteminin özellikle kollektör 

kısmında bırakarak sistemden ayrılır. Kollektör borularının iç 

kısımları kireç taşı ile kaplanır. Bu durum siyah yüzeyden suya 

ısı transferini engellediği için sonuçta güneş kollektörlerinin 

SOĞUK SU ÇIKIŞ 

SICAK 

SU ÇIKISI 

SICAK SU GİRİŞ 

SOGUK 

SU GIRISI 

daha az su ısıtmasına sebep olur. 

Doğal sirkülasyonlu, kapalı sistem sıcak su ısıtma sistemleri 

-Doğal sirkülasyonlu, kapalı sistem sıcak su ısıtma sistemleri 

yandaki şekilde görüldüğü gibi alt ve üst kısımdaki sıcak ve 

soğuk su tanklarının ikisi de yalıtımlıdır. Sisteme giren taze su 

sistemde depo ve kollektörler dahil tüm kısımlarda dolaşır. 

-Bu dolaşımın sonucu olarak ta tesisata gelen taze su sahip 

olduğu tüm kireci güneş enerjisi sisteminin özellikle kollektör 

kısmında bırakarak sistemden ayrılır. Bunun sonucunda da 

kollektör borularının iç kısımları kireç taşı ile kaplanır. Bu 

durum siyah yüzeyden suya ısı transferini engellediği için 

sonuçta güneş kollektörlerinin daha az su ısıtmasına sebep 

olur. 


Doğal dolaşımlı güneş enerjili su ısıtma sistemi uygulamaları 


Cebri Sirkülasyonlu Kapalı devre Güneş Enerjili Su Isıtma Sistemleri 

 

Çok kolektörlü ve büyük miktarda 

sıcak su ısıtabilen sistemin tesisat 

şeması ve sistemde yer alan 

kolektör, sıcak su deposu, 

otomatik kontrol ünitesi, boru 

tesisatı ve diğer elemanların 

görünüşü verilmektedir. 

 

Şekil-7 ve 8 de tesisat şeması 

verilen bireysel sistemler ve Şekil 

11 de görülen büyük ölçekli 

sistemlerde, sistemde bulunan 

pompaların çalışması için gerekli 

komutlar, tesisattaki otomatik 

kontrol ünitesinden verilir. 

Cebri dolaşımlı güneşli su 

ısıtma sisteminim tesisat 

şeması. 

 

Otomatik kontrol üniteleri iki ayrı 

sıcaklık probundan gelen sıcaklık 

değerleri arasındaki fark a göre 

çalışırlar. 

Cebri dolaşımlı ve kalorifer destekli 

Güneşli su ısıtma sisteminin tesisat 

şeması 

 

Sıcaklık propları bir diferansiyel 

termostat görevi yaparak 

sistemin çalışması ve durması için 

alt ve üst sıcaklık seviyelerini 

belirlerler. Güneş enerjili sıcak su 

ısıtma sistemleri için bu sıcaklık 

farkı 8 – 10 oC civarındadır. 

Kayseri 

Trabzon 


Çok kolektörlü pompalı çirkin görüntü 

oluşturmayan güneşli sıcak su sistemi. 

(Fethiye - Muğla) 

Çok kolektörlü ve büyük miktarda sıcak su 

ısıtabilen bir sistemin tesisat şeması 

Kullanıma sıcak su 

1 1/2" M 

T 

Tahliye 

Plakalı ısı 

eşanjörü 

V PT P ÇV V 

1 1/2" 

Sıcak su 

tankı 

8cm cam yünü 

yalıtım, üzeri galvaniz 

sac kaplı 

Diferansiyel 

termostatlı 

otomatik 

kontrol 

panosu 

+ 

220-380 V 

- 

1 1/2" 

Soğuk 

şebeke suyu 

1 1/2" 

1 1/2" 

1 1/2" 

1 1/2" 

1 1/2" 

1 1/4" 

1 1/4" 

1 1/4" 

1 1/4" 

1 1/2" 

1 1/4" 

QHT 

3/4" 3/4" 

3/4" 3/4" 

1 1/4" 

1 1/4" 

cu 

QHT 

3/4" 

1" 

3/4" 

3/4" 

1" 

3/4" 

e 

e 

ava 

1" 

1" 

3/4" 

1/2" 

3/4" 

1/2" 

Boşaltma 

Boşaltma 


Büyük ölçekli güneşli sıcak su ısıtma örnekleri ve güneş enerjili hacım ısıtma 


Güneş Enerjisi ile Buhar Üretimi ve Serinletme Uygulamaları 

Güneş enerjisi ile buharlı 

sistemler kullanarak 

soğutma yapma 

işlemlerinde genellikle 

absorbsiyonlu soğutma 

sistemleri en yaygın 

olanıdır. 


Güneş Enerjili Su Isıtma Sistemlerinin Hesabı, 

 

Büyük miktarlarda sıcak su kullanan otel, motel, fabrika, tatil köyü, hastane, yurt, gibi 

işletmelerde sıcak su ihtiyaçlarının güneş enerjisinden karşılanması için, özellikle 

Akdeniz ve Ege bölgesi kıyı şeridinde çok kolektörlü “Güneşli Sıcak Su Üretim 

Sistemleri” tesis edilmektedir. 

 

Bu sistemlerin hesaplanmasında, toplam güneş kolektörü alanının, sirkülasyon pompasının, 

ısı eşanjörü ve sıcak su depolama tankın boyutlandırılmasında dikkate alınan kolektör 

verimleri, bu sistemlerin sıcak su üretim miktarları üzerinde çok önemli rol 

oynamaktadır. 

 

Bu çerçevede, büyük ölçekli güneşli sıcak su ısıtma sistemlerinin hesaplanmasında 

yapılması gerekenler aşağıda sıralanmıştır. 

1- Günlük sıcak su ihtiyacının belirlenmesi, 

2- Güneş kollektörü yüzey alanı ve sayısının hesabı, 

3- Isı değiştiricisi (eşanjörü) hesabı, 

4- Sıcak su depolama tankı boyutlarının belirlenmesi, 

5- Boru çapları ve dolaşım pompasının hesaplanması, 

6- Kapalı genleşme kabı ve diğer tesisat elemanlarının hesaplanmasıdır. 

 

Yukarıda belirtilen sebeplerden kaynaklanan hatalı hesaplar sonucunda güneşli sıcak su 

üretim sistemleri kendilerinden beklenen randımanı verememektedir. 


SICAK SU İHTİYAÇLARININ BELİRLENMESİ 

 

Dahili sıcak su kullanan olan birimlerde, sıcak su tüketim miktarı, tüketim birimindeki 

insanların hayat standardı, alışkanlıkları, kültür ve eğitim düzeyleri ile ilişkili olmakla 

birlikte, en önemli gösterge ekonomik gelir seviyeleridir. 

 

Değişik kaynaklarda sıcak su tüketimleri, birçok faktöre bağlı olarak değişen aralıklarla 

verilmekle birlikte, kişi başına yaklaşık sıcak su tüketimleri aşağıdaki tabloda 

görülmektedir. 

 

Otel, motel, tatil köyü ve benzeri, büyük miktarda sıcak su tüketimi olan yerlerde, sıcak 

su tüketimi için ayrıca ücret talep Tablo-1 Bireylerin gelir seviyelerine göre kişi başına 

günlük sıcak su tüketimleri edilmediği için, bireyler kendi evlerinde tükettiklerinden % 

10÷20 civarında daha fazla sıcak su tüketmektedirler. 

Ekonomik gelir seviyesi Kişi başına sıcak su tüketimi (litre/gün,kişi) 

Dar gelir grubu 30 – 50 

Orta gelir grubu 50 – 80 

Üst gelir grubu 80 – 100 

En Üst gelir grubu 100 – 200 


ÇEŞİTLİ YERLER İÇİN SU TÜKETİM MİKTARLARI (litre/gün, kişi) 


HESAP YÖNTEMİ 

 

 

 

 

Güneşli sıcak su üretim sistemlerinde, tesis için gerekli sıcak su tüketimi 

hesaplandıktan sonra, belirlenen sıcak suyu üretecek olan güneş enerjisi 

sisteminin boyutlandırılması yapılır. 

Bu aşamada, kolektör sayısının veya toplam kolektör alanının belirlenmesi için 

birçok hesap tarzı veya yöntemi bulunmakla birlikte en pratik ve kısa hesaplama 

yöntemi aşağıdaki denklem ile yapılmaktadır. Burada Atop; ihtiyaç duyulan toplam 

kolektör alanı olmak üzere; 

Atop = Q/ D dir. (1) 

Bu ifadedeki Q; sıcak su üretimi için gerekli toplam ısı yüküdür. Q ifadesi 

aşağıdaki bağıntı ile hesaplanabilir. 

Q = m. c . (Ti – Tş ) (2) 

 

Bu denklemdeki, m; tesisin toplam sıcak su ihtiyacı, c; suyun özgül ısısıdır. Ti; 

güneş enerjisi ile ısıtılması istenen suyun sıcaklığı, Tş; güneş enerjisi sistemine 

şebekeden gelen su sıcaklığıdır. (1) denkleminde yer alan D ifadesi ise, güneşten 

temin edilen ve yararlı hale dönüşen net ışınım enerjisi olup, aşağıdaki gibi ifade 

edilebilir[1,2]. 

D = G. S. k . s (3) 

 

dir. 


Tablo- Aylara ve Şehirlere Göre Ortalama Şebeke Suyu Sıcaklıkları 


Bu denklemdeki G; kolektörün birim yüzeyine gelen günlük güneş ışınımı miktarı, 

S; Işınımın geldiği eğik yüzeyin eğim açısına göre değişen bir katsayıdır. Aylara 

göre 0.75 ile 1.8 arasında değişmektedir. k; sistemde kullanılması düşünülen 

güneş kolektörünün ortalama ısıl verimi ve s; güneş enerjisi sisteminin güneş 

kolektörü dışında kalan, sıcak su depolama tankı, boru tesisatı, ısı değiştiricisi 

gibi elemanlarda meydana gelen ısıl kayıplarından dolayı alınan sistem verimidir. 

Yukarıda belirtilen değerler hesaplanıp (1) denkleminde yerine konulması ile 

güneşli sıcak su üretim sistemi için gerekli toplam kolektör yüzey alanı bulunur. 

Kolektör sayısının bulunması için (1) denklemi ile belirlenen toplam kolektör 

yüzey alanının (Atop), bir kolektörün yüzey alanına (A) bölünmesi ile toplam 

kullanılacak kolektör sayısı belirlenir. Bu belirlemede N toplam kolektör sayısı 

olmak üzere; 

N = Atop / A (4) 

Burada, A; bir adet kolektörün ışınım alan net alandır [2]. 

 

KOLLEKTÖR VE SİSTEM VERİMLERİ 

Düzlemsel güneş kolektörlerinin yapıldığı malzeme ve kalitesi ne olursa olsun, 

Şekil-1 de görüldüğü gibi “a” noktası olarak isimlendirilen ve güneş 

kolektörlerin çalışması esnasında sadece sabah saatlerinde kısa bir süre için 

ulaşılabilen “Optik Verimleri” hemen hemen aynıdır. 

 

Kalitesiz kolektörler de, kolektördeki suyun ısınması ile ısıl verim büyük 

oranda düştüğü şekil-1 de görülmektedir. Kaliteli kolektörlerdeki ısıl verim 

azalması, kalitesizlere göre çok az olmaktadır. 


Günes radyasyonu 

Optik 

kayiplar 

Termal kayiplar 

Cam örtü 

Faydali isi 

Isi transfer akiskani 

Izolasyon 

Yutucu 

Kolektör verimlerinin düşmesinin en önemli iki sebebi; 

Kolektörlerde kullanılan camların düşük ışınım geçirgenliği. Kaliteli kolektörlerde ışınım geçirgenliği % 90–92 

civarında ve kalitesiz camlarda ise % 75–80 civarındadır. Camlardan kaynaklanan be kayıplar optik kayıplar 

olarak adlandırılmaktadır. 

a 

Toplayıcı verimi 

orta kollektör 

kötü kollektör 

çok iyi kollektör 

iyi kollektör 

Verim ( % ) 

100 

80 

60 

40 

20 

a 

200 

W/m2 400 600 800 

Verim ( % ) 

100 

80 

60 

40 

20 

Faydalı ısı 

Optik kayıplar 

Isıl kayıplar 

0 

0 

20 40 60 80 100 120 

20 40 60 80 100 120 

Ortalama akışkan sıcaklığı (C ) 

İşletme - noktası parametresi 

Ortalama akışkan sıcaklığı (C ) 

Güneş kolektörlerinde, kollektör 

Düzlemsel güneş kolektörlerinin ısıl 

Güneş kolektörlerinde optik verimin ve ısıl 

kalitesine göre ısıl verimlerin değişmesi. verimlerinin gün içinde değişimi [4]. 

verimin ortalama akışkan sıcaklığına göre 

değişimi [4]. 

YAPI TEKNOLOJİSİNDE YENİLENEBİLİR ENERJİ VE ALTERNATİF SİSTEMLER “GÜNEŞ ENERJİSİ” 

a

Kolektör sayısının hesabında, kolektör verimi olarak optik verim yerine, şekilde “b” noktası olarak 

adlandırılan günlük ortalama verim değerinin dikkate alınması gereklidir. 

Şekilde optik verim (“a”) ve günlük ortalama ısıl verim (“b”) noktaları görülmektedir. Günlük ortalama 

verimin, optik verimden oldukça düşük olduğu diyagramdan da anlaşılmaktadır. 

ANLIK VERİM 

a 

1.0 

0.9 

0.8 

0.7 

b 

0.6 

0.5 

0.4 

0.3 

x x 

x 

0.01 

x 

x x x x 

x xx 

x x x x x 

0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 

[((Tg+Tc)/2)-Ta] / G 

x 

x x 

x 

x 

x 

x 

Güneşli sıcak su ısıtma sistemlerinde 

kollektör dışında kalan, ısı eşanjörü, 

sıcak su tankı, boru tesisatı gibi diğer 

sistem elemanlarından meydana gelen 

kayıplar sistem verimi olarak 

adlandırılmaktadır. 

Sistem verimi (sis), uygulamada % 80- 

95 arasında alınmaktadır. Bu değer, 

tesisatta kullanılan toplam boru 

uzunluna, boruların yalıtımına, sıcak su 

tanklarının yalıtım durumuna göre 

değişmektedir. 

Düzlemsel güneş kolektörü panel tipleri Ortalama ısıl verimleri (%) 

Vakum borulu ve siyah krom Kaplamalı 74 ÷ 77 

Düzlemsel güneş 

kolektörlerinin optik verimi 

“a” ve günlük ortalama ısıl 

verimi “b” değerleri. 

Bakır levha üzerine siyah krom kaplama 70 ÷ 74 

Alüminyum levha üzerine siyah krom kaplama 63 ÷ 65 

Bakır levha üzerine siyah boyalı 63 ÷ 65 

Alüminyum üzerine siyah boyalı 50 ÷ 54 

Galvaniz sac levha üzerine siyah boyalı 35 ÷ 45 


Düzlemsel sıcak su kollektörleri ve boru dizilişi 


Güneş kollektörlerin de kullanılan siyah yüzeyler 

 

Güneş kollektörlerinde kullanılan siyah yüzeyler temelde üç çeşittir. Bunlar; 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Siyah boyalı yüzeyler, 

Seçici (selektif) yüzeyler, 

Yarı seçici (selektif) Yüzeyler 

Yüzey üzerine siyah boya 

uygulaması her tür yüzeye 

uygulanabilir. 

Bu yüzeyler; 

Bakır, 

Alüminyum, 

Çelik, 

Plastik, 

Ahşap, 

Cam vb. olabilir. 

Belirtilen ahşap, plastik ve cam gibi malzemeler ısı iletim 

katsayıları düşük olduğu için genellikle siyah yüzey olarak 

kullanılmazlar (boyanmazlar). 

Boyama işleminde boyanın kalınlığı önemlidir. Bu kalınlığın 

20-30 mikrometre civarındadır. 

Siyah boyalı veya kaplama olan yüzeylerde, yüzeylerin 

üzerine gelen ışınımı yutma, yayma oranları, yüzey 

kalitesinin iyiliğini gösteren en önemli özellik; 

Işınım yutma oranı / Işınım yayma oranı 

Dır. Bu oran 4 ün üzerinde olduğunda yüzey selektif 

(seçici) yüzey olarak kabul edilir. 

Bunun altında olan yüzeyler 2-4 arası semi selektif (yarı 

seçici) yüzey olarak adlandırılır. 

Diğer yüzeyler siyah boyalı yüzeyler olarak adlandırılır. 


Güneş Kolektörlerinde kullanılan panellerin yüzeyleri 

uygulama açısından temelde iki gruptur. Bunlar; 

TiNox 


Düzlemsel güneş kollektörlerin de kullanılan camlar 

1-) Normal pencere camı; 3 mm kalınlıkta ışık geçirgenliği % 80 civarında, 

2-) Su beyazı cam (White water) ışık geçirgenliği % 91-92 civarındadır. 

 

 

 

Plastik esaslı saydam yüzeyler 

Naylon, Mika, fleksiglass, Maylar, tedlar, Polikarbonat levha, vb. isimlerle anılırlar. 

Polikarbonat levhanın 1 mm kalınlıkta olması durumunda ışık geçirgenliği % 92 dir. 

CAM YÜNÜ İZOLASYON 

Güneş kollektörlerinde kullanılan ısı yalıtım 

malzemeleri; 

Güneş kollektörlerinde ısı yalıtımı 

CAM YÜNÜ İZOLASYON 

- Cam yünü; Isı geçiş katsayısı k= 0.035 

W/m-K dir. 

Dayanabildiği sıcaklık; sürekli halde 150 oC , 

Geçici halde 250 oC (kısa süreli) 

 

 

 

 

 

-Taş yünü; Isı geçiş katsayısı k= 0.035 W/m- 

K dir. 

Dayanabildiği sıcaklık 650 oC, 

Gecici halde maksimum 850 oC 

Poliüretan; K = 0.028 W/m-K, 

Dayanabildiği maksimum sıcaklık 80 oC 

MONOBLOK POLİÜRETAN İZOLASYON 


Kollektör kasa malzemeleri; 

Çelik, 

Alüminyum, 

Ahşap, 

Paslanmaz Çelik, 

Bakır, 

Plastik (PVC) 

Malzemelerinden imal edilirler. 

Kollektör kasası 

Malzeme kalınlığı konusunda herhangi bir standart bulunmamaktadır. Kollektör içindeki 

malzemeye zarar vermeden taşınabilecek sağlamlığın gerektirdiği kalınlıkta olması 

gerekmektedir. 

Kolektör veya kollektör kasası boyutları; 

Kollektör boyutlarının ne olması gerektiği konusunda, belirleyici unsur, cam boyutlarıdır. 

Kullanılacak olan cam ın fabrika da firesiz olarak kesilebileceği tüm boyutlar olabilir. 

Türkiye de genellikle; 900 x 1900 mm standart ölçülerin yanı sıra geniş kasa olarak 

adlandırılan 1900 x 1210 mm boyutlarında da kollektör üretilmektedir. 

Özellikle yurt dışı için daha farklı boyutlarda da üretim yapılabilmektedir. 


Güneş Enerjili Su Isıtma Sistemlerinin Hesabı ve 

Kurulumunda Dikkat Edilmesi gereken Hususlar 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1- Kollektör ile sıcak su deposu ve gidiş-dönüş boru uzunluğu ve basınç kaybının eşit 

olması, 

2- Tesisattaki boru çapları, minimum basınç kaybı oluşturacak büyüklükte olmalıdır. 

Kollektör giriş-çıkış boru çaplarının en az ¾” parmak olmalıdır. Tesisattaki boru 

çaplarının mümkün oldukça yüksek seçilmelidir. 

3- Tesisatlarda, basınç kayıplarının düşük olması için, vana, çekvalf, dirsek vb. bağlantı 

elemanların minimum sayıda kullanılması, 

4- Özellikle kış aylarında, yüksek sıcaklıkta su elde etmek için kollektörlerin seri olarak 

ikili bağlanmasından kaçınılması, 

5- Güneş enerjili sıcak su boru tesisatlarında oluşan havanın sistemden kolayca tahliyesi 

için, borulara akış yönünde yukarıya doğru yeterli eğim verilmelidir, 

6- Sistemde, seçici yüzeyli kollektörler sıcaklıktan etkilenebilen plastik parçalar içeren 

elemanların kullanımından kaçınılmalıdır. 

7- Sistemde, kullanılan kollektör sayısı üç ten fazla ise gömlekli ısı değiştiricisi 

kullanılmamalıdır. 

8- Kollektörler yan yana geçişli seri bağlandığında, kollektörden kollektöre akışkan 

aktarıldığında, yüksek debilerde yüksek basınç kayıpları meydana gelmektedir. 

Kollektörler yan yana 3 den fazla bağlanmamalıdır. 


Belirtilen hatalarından kaynaklanan yüksek basınç kayıpları, düşük sıcak su üretimi ve ısıl 

verime sebep olmaktadır. Bu nedenle tesisatların özellikle Tichelman bağlantısına göre 

yapılması gerekmektedir. 

Şekilde ilk kollektörde yüksek, diğer kollektörlerde yetersiz akışkan dolaşımı sebebi ile ilk 

kollektörden sonraki kollektörlerde düşük sıcak su eldesi gerçekleşecektir. 

Son kollektörlerde, oldukça zayıf bir şekilde düşük debide akışkan dolaşımı, su sıcaklığının 

aşırı yükselmesi ile kollektör verimini düşmekte ve elde edilen ısıl enerji miktarı 

azalmaktadır. 

TESİSAT BAĞLANTILARINDA BORU UZUNLUKLARI 

YANLIŞ BAĞLANTI ŞEKLİ 

FLATOR 

SICAK SU 

HAVALANDIRMA 

İMBİSAT 

DEPOSU 

SICAK AKIŞKAN GİRİŞ 

SICAK AKIŞKAN GİRİŞ 

SOGUK SICAK 

SU GIRISI SU CIKIS 

SOĞUK AKIŞKAN ÇIKIŞ 


Kullanıma 

Sebeke 

Sebeke 

Ölü Bölgeler 

YANLIS 

DOGRU 

Şekil Hatalı kollektör giriş–çıkış bağlantısı Şekil Doğru kollektör griş–çıkış bağlantısı 


Güneş Kollektörlerinin eşit Basınç kaybı oluşturması için tek tek bağlanması 

Kullanıma 

Sebeke 

Güneş Kollektörlerinin yerleştirilmesi 

ve uygun açıların verilmesi 


Sıcak su tankı 

1/2" 

Boşaltma 

1/2" 

3/4" 

3/4" 

3/4" 

1" 

1" 

1" 

1 1/4" 

1 1/4" 

3/4" 

1 1/4" 

1 1/4" 

1 1/4" 

1" 

1" 

1" 

3/4" 3/4" 3/4" 1" 1" 1" 

3/4" 

3/4" 

3/4" 

1 1/4" 

1 1/2" 

1 1/4" 

1 1/2" 

Diferansiyel 

termostatlı 

otomatik 

kontrol 

panosu 

+ 

220 V 

- 

V vana 

PT pislik tutucu 

P pompa 

ÇV çekvalf 

M manometre 

T termometre 

1 1/2" 

1 1/4" 

1 1/4" 1" 1" 

1" 3/4" 3/4" 3/4" 

1 1/4" 

1 1/2" 

1 1/2" 

3/4" 3/4" 3/4" 1" 

1" 

1" 

1 1/4" 

1 1/4" 

M 

T 

1/2" 

1 1/4" 

1 1/2" 

1 1/4" 1" 1" 

1" 3/4" 3/4" 3/4" 

1 1/2" 1 1/2" 

1 1/2" 


eşanjörü 

Sıcak su 

tankı 

V PT P ÇV V 

1 1/2" 

1 1/2" 

1 1/2" 3/4" 


Kullanıma sıcak su 

1 1/2" 

M 

T 

Tahliye 


eşanjörü 

V 

PT 

P 

ÇV 

V 

1 1/2" 

Sıcak su 

tankı 

8cm cam yünü 

yalıtım, üzeri galvaniz 

sac kaplı 

Diferansiyel 

termostatlı 

otomatik 

kontrol 

panosu 

+ 

220-380 V 

- 

1 1/2" 

Soğuk 

şebeke suyu 

1 1/2" 

1 1/2" 1 1/2" 1 1/2" 

1 1/2" 

1 1/4" 

1 1/4" 

1 1/2" 

1 1/4" 1 1/4" 1 1/4" 

QHT 

3/4" 3/4" 

3/4" 3/4" 

1 1/4" 

1 1/4" 

V vana 

PT pislik tutucu 

P pompa 

ÇV çekvalf 

M manometre 

T termometre 

QHT otomatik hava 

tahliye 

QHT 

3/4" 

1" 

1" 

3/4" 

3/4" 

1" 

1" 

3/4" 

3/4" 

3/4" 

1/2" 1/2" 

YAPI TEKNOLOJİSİNDE YENİLENEBİLİR ENERJİ VE ALTERNATİF SİSTEMLER “GÜNEŞ ENERJİSİ” 

Boşaltma 

Boşaltma

Değişik tip güneş kollektörlerinin ve kullanılabileceği sıcaklığa göre 

ısıl verim 


Sıcak su depolama tanklarının kapasitelerinin belirlenmesi 

 

Depolama tanklarının kapasiteleri kollektör 

tipine ve kollektörün m2 sine göre belirlenir; 

 

Bakır üzerine selektif yüzeyli; 60 litre/m2 

 

 

 

Bakır üzerine siyah boyalı; 55 litre/m2 

Alüminyum üzerine siyah boyalı; 50 litre/m2 

Galvanizli sac üzerine siyah boyalı; 40 litre/m2 

 

Diyagram yardımı ile sıcak su 

depolama hacminin belirlenmesi 


Örnek güneş enerjili su ısıtma tesisatı bağlantı şeması 

(Thickelman sistemine göre) 

11/2 

11/2 

11/4 

11/4 

11/4 

11/4 

3/4 

3/4 

3/4 

3/4 

3/4 3/4 

3/4 3/4 

1 

3/4 3/4 

3/4 

3/4 

1 

1 

1 

3/4 

3/4 

3/4 

3/4 

Şekil-3 pompalı, 24 kollektörlü güneşli sıcak su hazırlama sisteminde boru çapları 


Kollektör sayısı 

Örnek sistemdeki boru çapı, hız ve debi değerleri 

Boru çapı 

¾” Kesit: 3.142 x10 4 m 2 1” Kesit: 5.725 x10 4 m 2 1 ¼” Kesit: 8.04 x10 4 m 2 1 ½” Kesit: 12.566 x10 4 m 2 

Debi (lt/h) Su hızı (m/s) Debi (lt/h) Su hızı (m/s) Debi (lt/h) Su hızı (m/s) Debi (lt/h) Su hızı (m/s) 

2 240 0.21 240 0.12 240 0.08 240 0.05 

3 360 0.32 360 0.17 360 0.12 360 0.08 

4 480 0.42 480 0.22 480 0.17 480 0.11 

5 600 0.53 600 0.27 600 0.21 600 0.13 

6 720 0.64 720 0.35 720 0.25 720 0.16 

7 840 0.74 840 0.41 840 0.29 840 0.19 

8 960 0.85 960 0.47 960 0.33 960 0.21 

9 1 080 0.96 1 080 0.53 1 080 0.37 1 080 0.24 

10 1 200 1.06 1 200 0.60 1 200 0.41 1 200 0.27 

11 1 320 1.17 1 320 0.66 1 320 0.46 1 320 0.29 

12 1 440 1.27 1 440 0.71 1 440 0.50 1 440 0.32 

13 1 560 1.38 1 560 0.76 1 560 0.54 1 560 0.34 

14 1 680 1.49 1 680 0.82 1 680 0.58 1 680 0.37 

15 1 800 1.59 1 800 0.87 1 800 0.62 1 800 0.40 

16 1 920 1.70 1 920 0.93 1 920 0.66 1 920 0.42 

17 2 040 1.80 2 040 0.99 2 040 0.70 2 040 0.45 

18 2 160 1.91 2 160 1.05 2 160 0.75 2 160 0.48 

19 2 280 2.02 2 280 1.11 2 280 0.79 2 280 0.50 

20 2 400 2.12 2 400 1.16 2 400 0.83 2 400 0.53 

21 2 520 2.23 2 520 1.22 2 520 0.87 2 520 0.56 

22 2 640 2.33 2 640 1.28 2 640 0.91 2 640 0.58 

23 2 760 2.44 2 760 1.34 2 760 0.95 2 760 0.61 

24 2 880 2.55 2 880 1.40 2 880 1.00 2 880 0.64

GEREKSİZ TESİSAT ELEMANLARI 

Pompalı güneş enerjisi sistemlerinde, vana, çek valf, dirsek, manşon, nipel, rekor, kruva, 

ınguva gibi tesisat elemanları, sistemin çalışması için değişik sayılarda kullanılmaktadır. 

Tesisatlarda toplam basınç kaybı; 

Hm = RL + Z (1) 

Şeklinde ifade edilmektedir. Burada; RL; düz borularda meydana gelen yerel sürtünme 

kayıpları ve Z; vana, dirsek, ayrılma birleşme gibi özel bağlantılardan meydana gelen özel 

basınç kayıpları olup aşağıdaki gibi ifade edilmektedir; 

Z = . (v2/2g). (2) 

 

Burada; v; su hızı, g; yerçekimi ivmesi, ; suyun yoğunluğu, ; özel tesisat elemanlarında 

meydana gelen basınç kaybını ifade eden özel dirençdir. Bu değerin küçük olması için 

bağlantı elemanlarının minimum sayıda kullanılması gereklidir. 

YETERSİZ BORU ÇAPLARI 

 

 

 

Standart tip olarak anılan 930 x 1930 mm boyutlarındaki kollektörlerde saatte dolaşması 

tavsiye edilen su debisi, pompalı sistemlerde 120 kg/h, Geniş kasa yani 1210 x 1930 mm 

boyutlarındaki geniş kasa kollektörlerde ise 155 kg/h dir. 

Güneşli sıcak su üreten tesisatlarda dolaşan suyun hızı ana borularda maksimum 0.75 

0.80 m/s ve uç kısımlardaki borularda ise 0.10.2 m/s civarında olması tavsiye 

edilmektedir. 

Uç kısımlardan ana borulara doğru hızın mümkünse lineer olarak artması gerekmektedir. 


Birden fazla kollektörün yan yana bağlanması 

çıkış 

çıkış 

giriş 

YANLIŞ 

Şekil-1 Hatalı bağlantı, eşit olmayan gidiş–dönüş 

boru uzunluğu 

0,8 

giris 

DOĞRU 

Şekil-2 Doğru (Tichelman) bağlantısı, eşit 

boru uzunluğu. 

0,7 

0,6 

• Şekil-3 Kollektörlerin 

şekil-1 deki gibi 

bağlanması durumunda 

1. ve 3. kollektörlerin 

ısıl verimlerindeki 

değişme 

VERİM 

0,5 

0,4 

1 

3 

0,3 

0,2 

0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 

(Ti-Ta)/GT 

1 

3 


KOLLEKTÖRLERİN SERİ BAĞLANMASI 

Kış aylarında, gün uzunluğu ve güneşlenme süresinin azalması ile birlikte, dış ortam ve 

şebeke suyu sıcaklığının düşmesinden dolayı, kollektörlerin enerji kayıpları arttığından 

istenen sıcaklıklarda su elde edilememektedir. 

Kış aylarında, yüksek sıcaklıkta su eldesi için güneş kollektörleri şekil-4 deki gibi seri 

bağlanmaktadır. Bu bağlantı ile daha sıcak su elde edilmekle birlikte, özellikle ikinci 

kollektörün veriminde önemli ölçüde düşme meydana gelmektedir. 

Şekilde a ve b kollektörlerinin ısıl verimlerinin karşılaştırılması verildi. Şekilden de 

görüldüğü üzere b kollektörünün verimi a kollektörüne göre büyük oranda düşüktür. 

0,7 

0,65 

a 

b 

b 

a 

Verim 

Düşük 

Verim 

Yüksek 

Şekil-4 Kollektörlerinin 

seri bağlanması 

VE RİM 

0,6 

0,55 

0,5 

0,45 

0,4 

0,35 

0,3 

0,25 

0,2 

0,017 0,019 0,021 0,023 0,025 0,027 0,029 0,031 0,033 0,035 

(Ti-Ta)/G T 

Şekil-5 Kollektörlerinin seri bağlanmasında kollektör ısıl veriminin değişimi 


TESİSATTA HAVANIN TAHLİYESİ 

Güneş enerjisi sistemlerinde gün içinde suyun yüksek sıcaklık farkından dolayı hacim 

değişimi ile su soğuk iken bünyesine aldığı hava, ısındığında ayrılmaktadır. Bu hava, kapalı 

sistemde otomatik hava tahliye cihazları yardımı ile dışarı atılmaktadır. 

Sistemin kendinden kaynaklanan havanın tahliyesi için kollektör-boru bağlantıları yukarıya 

eğimli olmalı ve tahliye cihazı sisteme yerleştirilmelidir. 

çikis 

Otom. hava 

tah. cihazi 

çikis 

giris 

giris 

Toplama borusu 

Dagitim borusu 

Şekil-7 Tesisatlarda, havanın otomatik tahliye cihazları ile uzaklaştırılması ve cihazın yeri 


KOLLEKTÖRLERDE BASINÇ DÜŞÜMÜ 

Kollektörlerde basınç düşümü, dolaşan akışkan debisi ve hız a bağlıdır. 

Hız arttıkça kollektördeki basınç kaybının artmaktadır. 

Şekilde görüldüğü gibi 150 kg/h debide 0.25 kPa olan basınç kaybı, 400 kg/h debide 

2 kPa değerine ulaşmaktadır. 

Basınç kayıplarının artması, sistem için güçlü pompa gerektirdiğini göstermektedir. 

2,2 

Tek Kollektör Seri Bağlı (2 Adet) Seri Bağlı (3 Adet) 

Basınç Değişimi (kPa) 

2 

1,8 

1,6 

1,4 

1,2 

1 

0,8 

0,6 

0,4 

0,2 

0 

100 150 200 250 300 350 400 450 

Su Debisi (kg/h) 

Kollektörlerin geçişli olarak yan yana bağlanması durumunda akışkan debisine göre basınç düşüşleri

GÃNEÅ ENERJÄ°SÄ° - TTMD

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?

GÃNEÅ ENERJÄ°SÄ° - TTMD