TR201800160A2 - Paraboli̇k oluk ti̇pi̇ güneş kolektörü yapilanmasi - Google Patents

Abstract

Buluş; binaların çatılarına yerleştirilen ve kullanım alanı sadece binaların çatısı ile sınırlı olan, proses banyo vb. yerlerde kullanılacak sıcak suyun teminini sağlayan parabolik oluk tipi güneş kolektrörü yapılanması ile ilgili olup, bünyesinde soğuk su taşıma hattı (1), kollektör (2), tüp (3), sabitleme bağlantıları (4), enerji kaynağı (5), kontrol vanası (6), boyler (7), sıcak su depo tankı (8), pompa (9), sıcak su taşıma hattı (10) içermesi ile ilgilidir. Soğuk proses sıvı hattı (11) (kaplama hatlarında kullanılan proses sıvısı) ve sıcak proses sıvı hattı (12) (kaplama hatlarında kullanılan proses sıvısı) içermektedir.

Description

TEKNIK ALAN Bulus, binalarin çatilarina yerlestirilen ve kullanim alani sadece binalarin çatisi ile sinirli olan, kaplama hatlarinda kullanilan proses sivilarinin isitilmasi vb. saglayan parabolik oluk tipi günes kollektörü yapilanmasi ile alakalidir. Parabolik oluk tipi günes kollektörünün tübünde isitilan kimyasal, çabuk isinip geç soguma özelligine sahip özel bir kimyasaldir.

TEKNIGIN BILINEN DURUMU Insanoglu var oldugundan bu yana önce kendi kas gücünü, sonralari evcillestirdikleri hayvanlarin gücünü kullanarak enerji elde etti. Sonralari su gücünden ulasimda yararlanildi, giderek rüzgâr da bazi alanlarda enerji kaynagi olarak kullanildi.

Bunlarin disinda özellikle isi enerjisi kaynagi olarak atesin bulunmasiyla odun insan için vazgeçilmez oldu. Bu durum 18. yüzyila kadar sürdü. Bu yüzyilda gerçeklesmesi buhar gücünün makineye uygulanmasiyla gelisen uygarlik, insanligi uzun süreli olacak baska enerji kaynaklarini bulmaya yöneltti. Buhar gücünden yararlanma, rüzgâr ve su gücünün önemini azaltti. Insanlar her türden makineyi çalistirmak için buhardan yararlaninca odunun yerine fosil kaynakli kömür denendi. Önce Ingiltere'de baslayan maden kömüründen yararlanma, sonralari Fransa ve Almanya'da önem kazandi. 20. yüzyilin basinda önce suyun hidroelektrik santrallari araciligiyla enerji üretiminde kullanilmasi, petrolün enerji kaynagi olarak ortaya çikmasiyla kömür üretiminde yavaslama görüldü. Buna karsin petrolde artis gözlendi.

Ikinci Dünya Savasi'ndan sonra insan, atom enerjisini denetlemeyi bunu isi ve elektrik enerjisine dönüstürmeyi ögrenince, bu arada denizlerdeki gelgit olayindan, günesten ve rüzgârdan daha akilci yararlanmayi kavrayinca enerji kaynaklarinda çesitlilik olustu. Bu baglamda enerji kaynaklari sunlardir: fosil yakitlar, fosillesmeyen biyolojik enerjiler, jeotermal enerji, rüzgar ve su gücü, nükleer enerji ve günes enerjisi. Fosil yakitlar; milyonlarca yil önce yasayan bitki ve hayvan kalintilarinin toprak altinda degisik derinliklerde olusturdugu bu enerji kaynaklari çesitli kalitede petrol, kömür ve dogal gazdir. Fosil yakitlar yenilenemez. Petrolün 35 ile 100 yil içinde tükenebilecegi hesaplanmaktadir. Dogal gaz rezervi günümüzde belirsizdir.

Fosillesmeyen biyolojik enerjiler; odun bu tür yakitin en eski ve en çok bilinenidir.

Baslangiçta bilinen tek enerji kaynagi olan odunun günümüzde enerji gereksinimi ve karsilanmasi içindeki payi % 10'dur. Özellikle Afrika ve Güney Amerika'da bol kullanim alanina sahip olan bu kaynak, yeniden ve bol yetistiginden tükenmesi söz konusu degildir. Jeotermal enerji: yerin merkezinde mam olarak adlandirilan sicak kayalar bazi yerlerde ergiyerek yerin yüzeyine dogru itiIir. Sicak su ya da gayzer (kaynaç) olarak ortaya çikan bu kaynak, dünyanin birçok yöresinde (Izlanda, Italya, Macaristan, Meksika, Japonya, Yeni Zelanda, Rusya, ABD), gerek isinmak, gerek elektrik enerjisi elde edilmesinde kullanilir. Bunun yaninda okyanuslardaki Gulf- Stream'dan yararlanilmasi da planlanmaktadir. Bu amaçla Haiti'de 500 MW'lik deneme bir santral isletilmektedir. Rüzgâr ve su gücü; günes enerjisinin dolayli bir biçimi olan rüzgâr, uzun zamandan beri yelken ve yel degirmenleri araciligiyla kullaniliyordu. Günümüzde birçok ülkede olabilecek en büyük verimlilikte rüzgâr türbinleri uygulanir. Ayrica 100 m yükseklikte 100 m çapinda yel degirmenleriyle de 3 MW'lik enerji üretimi saglanir. Sudan öncelikle irmaklarin yüksekliklerinden ya da belli bir engelin arkasinda toplayip yüksekten düsürerek elektrik enerjisi elde etme (hidroelektrik santrallar araciligiyla) 20. yüzyil basindan beri uygulanir. Dünya enerji üretiminde bu kaynagin % 9'luk bir yeri vardir. Son dönemlerde dalga hareketlerinden Ingiltere, Japonya ve Norveç'te yararlanilarak enerjiye dönüstürme çalismalari yapilmaktadir. Gelgit hareketiyle Fransa”da ticari olarak çalisan bir sistem de gelistirildi. Nükleer enerji; ikinci Dünya Savasi' ndan bu yana kullanilmaya baslanan bu enerji kaynagi, uranyumun nükleer bir reaktörde parçalanmasiyla olusur.

Parçalanma aninda kütlenin bir bölümü enerjiye dönüsür. Silah olarak düsünülen nükleer parçalanmadan barisçil amaçlarla yararlanma istegi bu enerjinin dogmasina yol açti. Ancak bu enerjinin isi biçiminde açiga çikmasi sirasinda bol miktarda radyoaktif yayilmaya yol açmasi ve radyoaktif kül gibi yan ürünlerinin çevreye verdigi zararlari korkutucudur. Her ne kadar ABD, Kanada, Almanya gibi gelismis ülkelerde bu artiklar yeraltinda ya da okyanus dibinde 40 yil süreyle tanklara gömüldüyse de bu güçten daha az zararli ve temiz yollardan yararlanma henüz saglanmis degildir.

Kimyasal enerji. Bazi kimyasal reaksiyonlardan yararlanarak pil, akü, batarya araciligiyla enerji saglanmasini içerir, el fenerleri, araba ve iletisim alaninda yararlanilan bu kaynak dar bir alani içine alir.

Günes enerjisi; günes, tarihin baslangicindan beri insanligin degisik biçimlerde kendilerinden bagimsiz yararlandiklari bir enerji kaynagidir. Hatta denebilir ki günümüzde tükettigimiz tüm enerjilerin kaynagini milyonlarca yildir Günes olusturmustur. Günes enerjisi nükleer bir tepkimeden olusur. Ancak 150 milyon km uzakta olan bu tepkime, bize temiz enerji olarak gelir ve ancak milyarda birinden yararlaniriz. Son dönemlerde kollektör adi verilen levhalar araciligiyla toplanip yogunlastirilarak elektrik, isi ya da kimyasal enerji olarak yararlanilir. Çok günes alan Israil, ABD, Fransa ve Italya gibi ülkelerde günes isisi santrallari kullanilir. Günes isisi günes pilleri araciligiyla da dogrudan elektrige dönüstürülür. ABD'nin yaptigi çalismalarla 2000'lerde toplam dünya enerjisi tüketiminin % 5'i günes enerjisinden saglanacaktir.

Günes enerjisi üretim asamasinda emisyon olmamasi, kolay bulunabilmesi ve diger yenilenebilir enerji kaynaklarina göre maliyetinin daha ucuz olmasindan dolayi yatirimlarda ciddi avantaja sahiptir. Bu enerji isitmadan sogutmaya dek çesitli isil uygulamalarda ve elektrik üretiminde kotrollü olarak kullanilabilmektedir. Türkiye cografi konumu itibari ile günes kusagi içerisinde yer alip, günes enerjisi kullaniminin uygun oldugu bir ülkedir. Günes enerjisinin kullanimi ile enerji dis alim artis hizinin frenlenmesi, fosil yakitlardan kaynaklanan çevre kirliliginin engellenmesinin mümkün olacagi düsünülmektedir. Günes enerjisinin aktif olarak kullanildigi sistemlerden biri olarak parabolik oluk tipi günes kollektörleridir. Bu sistemler, günesten parabolik yüzeye gelen isinlari sistemin odaginda yer alan ve eksen boyunca uzanan emici boruya yogunlastirma yapan sistemlerdir.

Yine teknigin bilinen durumunda, Türk Patent Enstitüsü kayitlarinda konu ile alakali Söz konusu bulusta oluk sisteminin olmazsa olmazlardindan olan aynalar hakkinda yenilik ile alakalidir. Herhangi bir sekilde sisteme dair genel çalisma sartlarinda bir degisiklik veyahut gelisme içermemektedir. Bulusumuzda ise, genel olarak Türkiye'de yapilmamis olan yeni yapilanma ile ilgili olup, kullanim alani olarak sadece çati üzerine kaplama olarak uygulanarak bina içi sicak su ihtiyacini karsilamak üzere tasarlanmistir.

Sonuç olarak, gelisen teknolojiye paralel olarak gelistirmelere gidilmekte, bu nedenle yukaridaki deginilen dezavantajlari ve eksiklikleri ortadan kaldiracak ve mevcut sistemlere çözüm getirecek yeni yapilanmalara ihtiyaç duyulmaktadir.

BULUSUN AMACI Mevcut bulus, yukarida bahsedilen gereksinimleri karsilayan, tüm dezavantajlari ortadan kaldiran ve ilave bazi avantajlar parabolik oluk tipi günes kollektör yapilanmasi ile ilgilidir.

Bulusun amaci; yenilenebilir enerji kaynaklarindan günes enerjisini çok daha verimli kullanilarak enerjide disa bagimliligi azaltmayi saglamaktir.

Bulusun bir diger amaci, enerji ihtiyaci için fosil yakitlarin yerine günes enerjisinin kullanilmasiyla çevre kirliliginin önüne geçilmesini saglamaktir.

Bulusun bir diger amaci, parabolik oluk tipi günes kollektöründeki sivi ile kaplama hatlarinda kullanilan proses sivisinin, dogrudan degilde isi degistiricilerle dolayli olarak isitilmasinin saglanmasidir.

SEKILLERIN KISA AÇIKLAMASI Mevcut bulusun yapilanmasi ve ek elemanlarla birlikte avantajlarinin en iyi sekilde anlasilabilmesi için asagida açiklamasi yapilan sekiller ile birlikte degerlendirilmesi Sekil - 1 bulus konusu parabolik oluk tipi kollektör yapilanmasinin temsili görünümüdür.

Sekil - 2 bulus konusu parabolik oluk tipi kollektör yapilanmasinin bina uygulamasinda temsili görünümüdür.

Sekil - 3 bulus konusu parabolik oluk tipi kollektörün kaplama tesisine distribütesi görünümüdür.

REFERANS NUMARALARI Soguk sivi hatti ( çabuk isinip geç soguma özelligine sahip özel kimyasal) Kollektör Sabitleme baglantilari Enenikaynagi Kontrol vanasi Sicak su depo tanki 9. Pompa (akis seviyesi ayarlanabilir) .8icak sivi hatti ( çabuk isinip geç soguma özelligine sahip özel kimyasal) 11.Soguk proses sivi hatti (kaplama hatlarinda kullanilan proses sivisi) 12.Sicak proses sivi hatti (kaplama hatlarinda kullanilan proses sivisi) BULUSUN DETAYLI AÇIKLAMASI Bu detayli açiklamada, bulus konusu soguk su tasima hatti (1), kolektör (2), tüp (3), sabitleme baglantilari (4), enerji kaynagi (5), kontrol vanasi (6) boyler (7), sicak su depo tanki (8), pompa (9), sicak su tasima hatti (10) içeren parabolik oluk tipi günes kolektörü yapilanmasinin tercih edilen yapilanmalari, sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik olarak ve hiçbir sinirlayici etki olusturmayacak sekilde açiklanmaktadir.

Soguk su hattindan (1) sisteme su girisi yapilir. Ve daha sonra pompa (9) yardimiyla kolektörlerin (2) bulundugu çatiya basilir. Kolektörlere (2) ulasan su, günes enerjisi kaynagindan (5) gelen isinlarin parabolik oluk tipi kolektörlerin (2) tüp (3) içinden geçerken içindeki suyu isitir. Isinan su sicak su tasima hatti (10) ile bina içine aktarilir. Sicak su boylere (7) aktarilir. Boylerde (7) kontrol vanasinda ayarlanan (6) sicakliga tekrar isitilarak sicak su tankina (8) aktarilir. Buradan sicak proses sivi hattindan(12) ya da soguk proses sivi hattindan(11) geçerek kaplama banyolarina dagitilir.

Claims (1)

ISTEMLER

1. Bulus; binalarin çatilarina yerlestirilen ve kullanim alani sadece binalarin çatisi ile sinirli olan, kaplama hatlarinda kullanilan proses sivilarinin isitilmasi vb. yerlerde kullanilacak sicak suyun teminini saglayan parabolik oluk tipi günes kollektrörü yapilanmasi ilgili olup, bünyesinde en az bir sicak su tasima hatti (1), en az bir kollektör (2), en az bir tüp (3), en az bir sabitleme baglantilari (4), en az bir enerji kaynagi (5), en az bir kontrol vanasi (6), en az bir boyler (7), en az bir sicak su depo tanki (8), en az bir pompa (9), soguk su tasima hatti (10), kaplama hatlarinda kullanilan soguk proses sivi hatti(11) ve kaplama hatlarinda kullanilan sicak proses sivi hatti (12) içermesidir.