ısı borulu vakum cam tüplü güneş kolektörleri

APAK ENDÜSTRİ VE AR&GE
Firmamız,
2007 yılında Eskişehir KOBİ Sanayi Bölgesi’nde
kurulmuştur. 2009 yılından itibaren güneş kolektörleri üzerine
çalışılmaya başlanmış, ve 2013 yılı sonunda TÜBİTAK-TEYDEB
destekli ‘Isı Borulu Vakum Cam Tüplü Yansıtıcılı Güneş
Kolektörü Prototip Üretimi’ projesi başarı ile tamamlanmıştır.
TÜRKİYE’DE ÜRETİLEN İÇİNDE ISI BORUSU KULLANILAN
İLK VAKUM CAM TÜPLÜ GÜNEŞ KOLEKTÖRÜ
AR&GE ÇALIŞMALARIMIZ...
Fizikçi, kimyager ve mühendislerimizden oluşan deneyimli
kadromuz ile laboratuvarımızda kapsamlı bir şekilde
araştırma ve geliştirme çalışmalarımızı yürütmekteyiz. Şu an
devam etmekte olan, yine TÜBİTAK-TEYDEB destekli ‘Karbon
Nanotüplü Nanoakışkanlı Isı Borulu Isı Değiştiricili
Endirek Evaporatif Soğutma Sistemi Tasarımı’ adlı
projemizi 2015 yılı sonuna kadar bitirmeyi hedeflemekteyiz.
Misyonumuz, AR&GE çalışmalarımız ile küresel teknolojik
gelişmeleri yakından takip edip bunları özgün fikirlerimiz ile
birleştirerek endüstrideki ihtiyaçlara cevap verebilecek
maliyeti düşük, doğa dostu, verimli ve yerli olan sistemler
üretmektir.
LABORATUVARIMIZ...
TÜBİTAK Bülten- Nisan 2015
İÇ VE DIŞ ORTAM
KOLEKTÖR
DENEYLERİ
GÜNEŞ SİSTEMİ KURULUM ANALİZLERİ...
Güneş
sistemleri kurulumu ile ilgili olarak sertifikalı
yazılımlar ile hem ısıl enerji ihtiyacına göre kolektör
sayısını belirlemekte, sistem ısıl analizini yapabilmekteyiz.
Bunların yanında gölge alabilen alanlarda, yıl boyunca
oluşan gölge haritası çıkarılarak en az gölge alan yerlerin
tespit edilip kolektörlerin buna göre konumlandırılmasını
da sağlayabilmekteyiz.
Güneş kolektörümüzün performans testlerini hem iç ortam
güneş simülatörümüz ile hem de dış ortamda yıl boyunca
gerçekleştirebilmekteyiz. Bu testler kapsamında; ısı borusu
ömür ve performans testleri yapılmakta, kolektör sistemi için
farklı ısı transfer sıvıları denenmekte, kolektör alanına göre
optimum akış hızları belirlenmekte, A sınıfı piranometre
yardımı ile küresel güneş ışınımı ölçülerek verim grafikleri
çıkartılmaktadır.
APAK ENDÜSTRİ Mühendislik Makine Sanayi ve Ticaret LTD. ŞTİ.
© Her hakkı saklıdır.
KOBİ Organize Sanayi Bölgesi 103.Cadde No:16 Eskişehir / TÜRKİYE
Tel: +90 222 236 90 26
Fax: +90 222 236 90 03
[email protected]
www.apakendustri.com.tr
1
ISI BORULU VAKUM CAM TÜPLÜ
GÜNEŞ KOLEKTÖRLERİ
APAK ENDÜSTRİ
Hem ekonomik, hem de çevre dostu yenilenebilir enerji türü olarak
güneş enerjisi, dünya çapında gün geçtikçe daha yaygın bir şekilde
kullanılmaktadır. Artan fosil yakıt fiyatları ve CO2 salınımı, ülkeleri
sürdürülebilir enerji kaynaklarının kullanımına yönlendirmekte, ve
temiz enerji teşvik politikalarına zemin hazırlamaktadır.
TÜRKİYE’DEKİ GÜNEŞ POTANSİYELİ...
Türkiye’de,
ISIL GÜNEŞ KOLEKTÖRLERİ...
Güneş
enerjisi potansiyelinden en verimli ve en
ekonomik şekilde yararlanmanın yollarından birisi de ısıl
kolektörler kullanarak güneş enerjisini ısıya çevirmektir.
Bu sistemlerde düzlemsel kolektörlerin ülkemizde yaygın
bir
şekilde
kullanıldığını
görmekteyiz.
Fakat bu
kolektörlerin ısıl ve optik verimleri, kolektörlerin kullanım
alanlarını kısıtlamaktadır.
dünyada olduğu gibi
güneş enerjisine olan ilgi ve
kullanım her geçen gün artmaktadır. Ülkemizde, sezonluk olarak ısıl
güneş sistemlerinin sıcak kullanma
suyu ısıtılmasında yaygın olarak
kullanıldığını görmekteyiz. Ancak,
Türkiye’nin Güneş Enerji
Potansiyeli Atlası’na göre 2737 saat toplam yıllık güneşlenme süresi
ve 1527 kWh/m2 yıllık ışınım gücü ile Avrupa’daki bir çok ülkeden
daha fazla güneş alan ülkemizde sezonluk kullanma suyu
ısıtılmasından çok daha fazla bir güneş enerjisi potansiyeli olduğu
görülmektedir.
ISI BORULU VAKUM CAM TÜPLÜ
KOLEKTÖRLER...
Isı borulu vakum cam tüplü kolektörler, güneşten gelen direk ve
dağınık ışınımı geometrik yapısı ve güneş seçici soğurucu yüzeyi
sayesinde en verimli şekilde ısı enerjisine dönüştürebilmektedir.
Bu yüzden özellikle kış sezonunda ve bulutlu günlerde düzlemsel
kolektörlerden daha fazla enerji üreterek yıl boyunca en verimli
şekilde enerji ihtiyacını karşılayabilmektedirler.
Vakum teknolojisi ve ısı borusu ısı değiştiricisi sayesinde, ısıl
kayıp en aza indirilmiştir ve bu sayede kolektör, yüksek
sıkcaklıklarda yüksek verimde enerji üretebilmektedir. Bu
özelliğinden dolayı, ısı borulu vakum cam tüplü kolektörlerin,
düzlemsel kolektörlerin çok düşük verimle çalışabildiği yüksek
sıcaklık gerektiren birçok alanda kullanılabilmesi mümkündür.
TAMAMEN YERLİ ÜRETİM...
Firmamız,
2013 yılı sonunda TÜBİTAK-TEYDEP Destekli ‘Isı
Borulu Yansıtıcılı Vakum Cam Tüplü Güneş Kolektörü
Tasarımı’ projesini başarı ile tamamlayarak ilk protopi üretmiştir.
Tamamen yerli üretim olan kolektörümüzün tasarım, AR&GE ve
üretimi firmamıza aittir. Yıl boyunca yüksek performans ve farklı
kullanım alanları sunarak kolektörümüz, ülkemizde ilklerden bir
tanesine imza atmıştır.
KOLEKTÖRÜMÜZÜN
KULLANIM ALANLARI
Kolektörümüz;
 Yazın ve kışın mekan
iklimlendirilmesinde,
 Soğutma sistemlerinde,
 Yıl boyu sıcak kullanım suyu ısıtılmasında,
 Havuz ısıtılmasında,
 80 - 150 °C sıcaklık gerektiren
endüstriyel işlemlerde,
 Gıda kurutulmasında ve daha pek çok yoğun
ısı gerektiren alanda kullanılabilmektedir.
APAK ENDÜSTRİ Mühendislik Makine Sanayi ve Ticaret LTD. ŞTİ.
© Her hakkı saklıdır.
KOBİ Organize Sanayi Bölgesi 103.Cadde No:16 Eskişehir / TÜRKİYE
Tel: +90 222 236 90 26
Fax: +90 222 236 90 03
[email protected]
www.apakendustri.com.tr
2
ISI BORULU VAKUM CAM TÜPLÜ
GÜNEŞ KOLEKTÖRÜMÜZÜN ÖZELLİKLERİ
GÜNEŞ SEÇİCİ SOĞURUCU YÜZEY...
Kolektörümüzde, güneşten gelen ışınımı %90
oranında soğurarak ısı enerjisine dönüştürebilen,
geri yayınımı çok düşük olan bir seçici yüzey
bulunmaktadır.
ISI BORUSU TEKNOLOJİSİ...
Isı borusu çok yüksek ısı iletim potansiyeline
sahip bir ısı değiştiricisidir. Bakırın ısıl iletkenliği
357 W/mK iken ısı borusunun iletkenliği
150.000 W/mK civarındadır. Bu sayede ısı çok
hızlı ve verimli bir şekilde iletilmektedir.
DÜŞÜK ISIL KAYIP...
KOLAY KURULUM...
Kolektör elemanları çatıya parça parça
çıkarılarak kolayca birleştirilebilir.
Vakum cam tüpler sayesinde düzlemsel
kolektörlerin ısıl kaybı 4,5 – 5 W/m2K iken
kolektörümüzde bu değer 1,5 W/m2K
civarındadır. Bu da yüksek sıcaklıklarda
kolektörümüzün performansını düzlemsel
kolektörlere göre çok daha fazla
arttırmaktadır.
ÇATIDA DEPO YOKTUR...
Özel tasarlanmış ısı toplayıcısı sayesinde ısı
enerjisi ısı transfer sıvısına aktarılır. Yüksek
sıcaklık ve basınca dayanaklıdır.
TEKNİK VERİLER
Isı Borulu Vakum Cam Tüp sayısına göre iki çeşit ürünümüz bulunmaktadır:
• AP15HP – 15 Isı Borulu Vakum Cam Tüplü Kolektör
• AP23HP – 23 Isı Borulu Vakum Cam Tüplü Kolektör
AP15HP
AP23HP
EBATLAR & ALANLAR
Kolektör Ebatları
Toplam Yüzey Alanı
1,2 × 1,9 × 0,15 m
1,8 × 1,9 × 0,15 m
2,34 m²
3,2 m²
1,2 m²
1,84 m²
1,45 m²
2,26 m²
15
23
Cam Tüp
Borosilikat 3.3
Borosilikat 3.3
Boyutlar (Boy × Dış Çap)
1800 × 58 mm
1800 × 58 mm
Isıl Kayıp Katsayısı
< 0,8 W/m²K
< 0,8 W/m²K
Güneş Seçici Soğurucu Yüzey
Cu - Al - Ni/Al
Cu - Al - Ni/Al
Soğurucu Yüzey Alanı
Açıklık Yüzey Alanı
VAKUM CAM TÜP
Adet
PASİF GÜNEŞ TAKİP EDİCİ...
Vakum cam tüplerin geometrik yapısı
sayesinde güneş ışınımı, gün boyunca
soğurucu yüzey üzerine dik gelebilmektedir.
Soğuruculuk Oranı
Vakum Basıncı
YIL BOYU YÜKSEK
PERFORMANS...
Kolektörümüz, güneşin eğik geldiği
gündüz ve akşam saatlerinde,
bulutlu günlerde, hava sıcaklığının
düşük olduğu özellikle kış aylarında
düzlemsel kolektörlere göre daha
verimli çalışabilmektedir
%90
%90
<0,005 Pa
<0,005 Pa
Alüminyum
Alüminyum
1800 mm
1800 mm
>150.000 W/mK
>150.000 W/mK
ISI BORUSU
Malzeme
Uzunluk
Isı İletim Katsayısı
KOLEKTÖR PERFORMANS DEĞERLERİ
Optik Verim (Soğurucu Yüzey)*
Birincil Isıl Kayıp Katsayısı
İkincil Isıl Kayıp Katsayısı
Direk Işınım Geliş Açısı Faktörü**
Özgül Isı Kapasitesi
%70
%70
1,57 W/m²K
1,57 W/m²K
0,005 W/m²K²
0,005 W/m²K²
%119
%119
9300 Ws/m²K
9300 Ws/m²K
Verim ölçümleri, APAK AR&GE tarafından laboratuvarımızda gerçekleştirilmiştir.
*Optik verim, 1000 W/m2 gücünde bir ışınımın kolektör yüzeyine dik şekilde gelirken ve ortam sıcaklığı ile
kolektör sıcaklığı birbirine eşit olduğunda ölçülen verimdir. Soğurucu yüzey alanı baz alınmıştır.
**Direk ışınım geliş açısı faktörü, ışınımın kolektör yüzeyine dik olarak geldiğindeki verim ile eğik açılardaki
verimler arasındaki ilişkidir.
APAK ENDÜSTRİ Mühendislik Makine Sanayi ve Ticaret LTD. ŞTİ.
© Her hakkı saklıdır.
KOBİ Organize Sanayi Bölgesi 103.Cadde No:16 Eskişehir / TÜRKİYE
Tel: +90 222 236 90 26
Fax: +90 222 236 90 03
[email protected]
www.apakendustri.com.tr
3
ÖRNEK GÜNEŞ SİSTEMİ KURULUMLARI
İKİ KİŞİLİK BİR EVDE YIL BOYUNCA SICAK
KULLANMA SUYU GÜNEŞ SİSTEMİ
YER
ESKİŞEHİR
KOLEKTÖR
1 × AP15HP
KOLEKTÖR YÜZEYİNE GELEN YILLIK
IŞINIM
%50’DEN
1791 W/m2/yıl
KULLANIM SUYU SICAKLIĞI
FAZLA YILLIK DOĞALGAZ
55°C
KİŞİ SAYISI
TASARRUFU...
2
KULLANIM SEZONU
YIL BOYU
1 X AP15HP
SOĞURUCU YÜZEY ALANI
1,2 m²
SİSTEMİN ÜRETEBİLDİĞİ YILLIK ENERJİ
1.217,59 kWh
SİSTEM VERİMİ
% 56,6
GÜNEŞTEN YARARLANMA ORANI (EN 12976)
% 51,2
YILLIK DOĞAL GAZ TASARRUFU
180 m3/yıl
YILLIK AZALTILAN CO2 SALINIMI
381,47 kg/yıl
DÖRT KİŞİLİK BİR EVDE YIL BOYUNCA SICAK
KULLANMA SUYU GÜNEŞ SİSTEMİ
YER
ESKİŞEHİR
KOLEKTÖR
1 × AP23HP
KOLEKTÖR YÜZEYİNE GELEN YILLIK
IŞINIM
KULLANIM SUYU SICAKLIĞI
DÜZLEMSEL KOLEKTÖRE GÖRE
%25 DAHA YÜKSEK VERİM¹...
KULLANIM SEZONU
1 X DÜZLEMSEL
KOLEKTÖR
1,8 m²
2,1 m²
1.970,49
kWh
1.664,08 kWh
SİSTEM VERİMİ
% 59,8
% 41,5
GÜNEŞTEN YARARLANMA ORANI (EN
12976)
% 47,9
%39
YILLIK DOĞAL GAZ TASARRUFU
m3/yıl
240 m3/yıl
618,90 kg/yıl
506 kg/yıl
SOĞURUCU YÜZEY ALANI
YILLIK AZALTILAN CO2 SALINIMI
¹ Belirtilen değerler, 55°C kolektör sıcaklığı baz
alınarak elde edilmiştir. Düzlemsel kolektörler
ile ısı borulu vakum cam tüplü kolektörlerin
arasındaki bu verim farkı, daha yüksek
sıcaklıklarda çok daha fazla artmaktadır.
55°C
KİŞİ SAYISI
1 X AP23HP
SİSTEMİN ÜRETEBİLDİĞİ YILLIK ENERJİ
1791 W/m2/yıl
292,7
---------------------------
4
YIL BOYU
YILLIK ENERJİ GEREKSİNİMİ
AP23HP’NİN ÜRETTİĞİ YILLIK ENERJİ
*Örnek modeller, tarafımızca tasarlanmış olup sadece görsel amaçla sunulmuştur.
**Isıl güneş sistemi analizleri, Avrupa Standartları’na uygun bir analiz yazılımı ile elde edilmiştir.
***Belirtilen değerler, kolekörlerin kurulum yönü ve açısına, iklim değişikliklerine ve kullanılan
sistem bağlantı elemanlarına göre sapmalar gösterebilir.
APAK ENDÜSTRİ Mühendislik Makine Sanayi ve Ticaret LTD. ŞTİ.
© Her hakkı saklıdır.
KOBİ Organize Sanayi Bölgesi 103.Cadde No:16 Eskişehir / TÜRKİYE
Tel: +90 222 236 90 26
Fax: +90 222 236 90 03
[email protected]
www.apakendustri.com.tr
4