Güneş Enerjisi
Özellikle yaz aylarında soğutma giderleri çok artmaktadır. Güneş enerjisinin soğutma teknolojilerinde kullanılmasıyla hem mali anlamda tasarruf sağlanabilmekte hem de fosil yakıtların kullanılması azaltılarak sera gazlarının salınımında azalma yaratılabilmektedir. Bu çalışmada güneş enerjisi kaynaklı soğutma sistemlerinin genel tanımlamaları yapılarak birbirleri arasındaki farklar, avantajlar ve dezavantajlar gösterilmiştir. Ayrıca güneş enerjisi kaynaklı soğutma sistemleri için önem taşıyan geçmişteki çalışmalardan ve oldukça yeni inovatif çalışmalardan bahsedilmiş ve yeni sistemler tanıtılarak özellikle bu alanda yeni olan araştırmacılar için ufuk açıcı bir çalışma hazırlanması odaklanmıştır.
GÜNEŞ ENERJİSİ SOĞUTMASI
Beş ana başlıkta toplanan güneş enerjisi kaynaklı soğutma çevrimleri, yıllardır bilim insanlarının araştırmalarına konu olmuşlardır.Özellikle 1970’lerde, petrol krizi sırasında, güneş enerjisi kaynaklı soğutma teknolojileri büyük ilgi gördü ve bunun sayesinde 1980’lerde de sahip olduğu önemi korudu . Bu sistemlerin çoğu piyasada yerini almıştır ve giderek fiyatları ucuzlamaktadır
Konvansiyonel buhar sıkıştırmalı soğutma çevriminde kompresörün AC motor yerine DC motor ile harekete geçirilmesiyle sistem çalışır (Şekil 1). Konvansiyonel buhar sıkıştırmalı çevrimden tek farkı da budur. DC motorun elektriği fotovoltaik (PV) paneller aracılığıyla sağlanır. Bu panellerin verimleri %15-17’leri bulmaktadır; fakat piyasada sıkça rastlanan PV panellerin ortalama verimi %10,3 dolaylarındadır [4]. Bu sistemin COP (Coefficient of Performance) değerleri 1,1 ile 3,3 arasında değişmektedir. Diğer güneş kaynaklı soğutma sistemlerine göre oldukça yüksek değerlere ulaşmaktadır. Fakat PV panellerin karbon ayakizi (carbon footprint) dikkate alındığında, üretiminde kullanılan yüksek miktarda elektrikten dolayı, oldukça yüksek oranda sera gazı salımının söz konusu olduğu görülmektedir.
Güneş Enerjisi (Solar Termal Enerji)
Kaynaklı Desikant Soğutma Çevrimi Desikant çevrimde sorbent havanın kurutulmasında görev alır. En sık rastlanan sorbentler; silika jel, aktif alüminyum, zeolit, LiCl ve LiBr’dür. Termodinamik bakış açısına göre, kurutma işlemi kapalı sorpsiyon çeviriminden çok farklı değildir. Havanın akışı sırasında değişen entalpiyi gözardı edersek, sorbentten 1 kg su buharlaştırmak için gerekli ısı enerjisi miktarı aynıdır. Yapılan bir çalışmada katı desikant soğutma sisteminin COP değeri 0,7 olarak hesaplanmıştır [16]. Benzer COP değerleri sıvı desikant soğutma sistemleri için de aynı şekilde hesaplanmıştır [17] (Matsushita vd. 2005). Tabii gerçekte COP çalışma koşullarıyla değişir. Desikant soğutma sistemleri tam anlamıyla HVAC sistemleridir. Yani havalandırma, nem ve sıcaklık kontrolü yapılabilir. Nem kontrolü konusunda diğer sistemlerden çok daha efektif çözüm sunarlar. Özellikle yüksek havalandırma ya da nem alma ihtiyacı bulunduğunda solar termal enerji destekli desikant sistemler, tam bir çözüm niteliği taşımaktadır. Şekil 5’te desikant bir iklimlendirme sistemi gösterilmektedir.