Güneş Enerjisi

Güneş enerjisi teknolojileri, güneşin enerjisini ve güneşten gelen ışığı kullanarak evler,iş yerleri ve endüstriyel uygulamalar için ısı,ışık,sıcak su, elektrik ve soğutma sağlarlar.

Günümüzde güneş enerjisini farklı amaçlar için kullanan çeşitli teknolojiler mevcuttur. Bu teknolojiler:

 

Fotovoltaik Sistemler: Doğrudan güneş ışınları ile elektrik üretirler

Fotovoltaik sistemlerin güneş enerjisinden elektrik enerjisi ürettiğini bilmekteyiz. Fakat bu şekilde elektrik üretmek için sadece güneş panelleri yeterli değildir.

Bir fotovoltaik sistem güneş panelinin dışında birçok cihazın bir arada kullanılmasını gerektirir. Aşağıda bir fotovoltaik sistemde olması gereken bileşenleri ve görevlerini görebilirsiniz.

Güneş Panelleri: Fotovoltaik sistemi ana bileşenidir. Güneşten gelen enerjisi elektrik enerjisine çevirmekle görevlidirler.  Bir güneş paneli seçerken aşağıdaki noktalara dikkat edilmelidir.

Fiyatı: Bir güneş panelinin fiyatı büyüklüğüne, dayanıklılığına ve çeşidine göre değişiklik gösterir. Ayrıca farklı firmaların farklı kalitedeki ürünleri de fiyat açısından farklılık gösterir. Aşağıdaki linkte çeşitli firmaların çeşitli büyüklükteki panellerinin fiyatlarını görebilirsiniz.

Büyüklüğü: Bir solar panelin büyüklüğü veya yüzey alanı onun ne kadar vat üreteceğini doğrudan etkiler. Solar panel büyüklüğünün yani sıra panelin çeşidi baksa bir değişle teknolojisi de vat değerini doğrudan etkiler. Bu konuda daha fazla bilgi için aşağıdaki makaleye göz atabilirsiniz.

Dayanıklılığı: Anlaşıldığı gibi bir solar panelin özellikleri birbirleri ile bağlantılıdır. Ayni şekilde bir panelin dayanıklılığı doğrudan fiyatını etkiler ve yine doğrudan panelin teknolojisine bağlıdır. Ayrıca daha kaliteli ürünler daha dayanıklı ve uzun omurludur. Uzun omurlu güneş panelleri yatırımın geri dönüşü açısından tercih edilmelidir.

Çeşidi: Solar panellerin üretiminde değişik teknolojiler kullanılmaktadır. Bu teknolojiler, bir solar panelin fiyatını, büyüklüğünü ve dayanıklılığını doğrudan etkiler. Yeni teknolojilerin güneş enerjisi üretme performansı daha yüksektir. Yani ayni yüzey alanından daha fazla enerji üretirler. Fakat bu özellikleri fiyatlarının yüksek olmasına yol acar. Konu hakkında ayrıntılı bilgi için aşağıdaki linke tıklayınız.

Inverter(çevirici): Inverter bir fotovoltaik sistemin önemli bileşenlerinden biridir. Görevi Doğru akimi alternatif akıma çevirmektir. Güneş panelleri tarafından üretilen enerji doğru akimdir. Doğru akıma bir başka örnek ise pillerdir. Buna karşılık şehir şebekesinden gelen akim alternatif akimdir.

 

Otomatik açma/kapama: Bu özelliği sayesinde bir inverter evdeki enerji kullanımını algılayıp otomatik olarak kendini acar. Buna karşın herhangi bir enerji kullanımı olmaması durumunda ise kendini otomatik olarak kapar. Böylece fazla enerji harcamaz ve tasarrufa yardımcı olur.

Pil Şarj Etme: İnverter kendi enerjisini kendi pilinden sağladığı için, kendi kendine şarj etme özelliği kullanım acısından büyük bir kolaylık sağlar. Böylece inverter solar panelden gelen enerjinin küçük bir bölümünü kendini şarj etmek için kullanır. Böylece kendi kendine pili azaldığı zaman şarj olur.

Güç Arttırma: Bilindiği gibi çamaşır makinesi gibi büyük cihazlar diğer cihazlara göre daha fazla güç tüketirler yani güç gereksinimleri fazladır. Güç arttırma özelliği olan bir inverter gerektiğinde çıkış gücünü arttırarak bu cihazların düzgün bir şekilde çalışmasını garanti eder.

Bu özelliklerin dışında bilinmesi gereken bir başka önemli nokta ise inverter çeşitleridir. Inverterler iki temel başlık altında incelenebilir.

  1. Şehir şebekesine bağlı solar sistemler için senkronize inverter: Bu inverterler solar panellerden aldıkları enerjiyi evi şehir şebekesinden gelen dağıtım kutusuna iletirler. Böylece bu enerji normal olarak ev içinde kullanılabilir.  Bunun dışında bu inverterler ayni zamanda üretilen enerjinin şehir şebekesine satılmasını da sağlar. Kanunlara ve uygulamalara göre üretilen enerji kadar para elektrik masraflarından düşülür.
  2. Şehir şebekesine bağlı olmayan solar sistemler için bağımsız inverter: Şehir şebekesinin olmadığı veya şehir şebekesinin kullanılmak istenmediği durumlarda güneş panellerinden alınan enerjiyi doğrudan evdeki prizlere ileten inverter çeşididir.

Inverter üreten firmalar arasında en bilinenleri ve en kaliteli olanlarından bazıları aşağıda sıralanmıştır.

  • Beacon Power
  • Exeltech
  • Fronius
  • SMA
  • PV Powered
  • Xantrex

Pil: Fotovoltaik sistemler üretilen elektrik enerjisini depolamak için pile ihtiyaç duyar. Böylece gün boyunca depolanan enerji herhangi bir zamanda kullanılabilir.

Arabalarda kullanılan pillerden farklı olarak, fotovoltaik sistemler lead-acid deep cycle denilen şarj edilmede meydana gelebilecek duraklamalara daha toleranslı piller kullanır. Böylece güneş paneline düşen güneş ışığında meydana gelebilecek aksamalar (gölgelenme, panelin açısının değişmesi gibi) pillerin şarj edilmesini olumsuz etkilemez.

Bir fotovoltaik sistemin pilleri sisteme orantılı olarak değişir. Yüksek enerji üreten sistemlerde bu enerjinin depolanmasını sağlayabilmek için fazla miktarlarda pil kullanılabilir. Bunun yanında bir evin elektrik ihtiyacını karşılamada daha az miktarda pil yeterli olacaktır.

Şarj Denetleyicisi: İsminden de anlaşıldığı gibi şarj denetleyicisi pillerin şarjlarını kontrol etmek için kullanılır. Solar panel ile pil arasına yerleştirilir. Böylece solar panel den pile giden şarj miktarını ayarlar. Eger pil dolu ise solar panelden pile giden bağlantıyı keser ve pilin fazla şarj olmasını, bozulmasini,ömrünün kısalmasını engeller. Bu olaya voltaj regülasyonu denir.

Solar Sıcak Su Sistemleri: Güneş enerjisini su ısıtması için kullanırlar

Ülkemizde yaygın bir biçimede kullanılan Güneş Enerjisi ile Çalışan sıcak su sistemleri, güneş panellerinden çok daha farklı bir biçimde çalışır.

Bir gölde sığ sular genellikle derin sulardan daha sıcaktır. Bunun nedeni güneş ışınlarının sığ sularda gölün tabanını ısıtabilmesidir. Isınan taban daha sonra da suyu ısıtır.

Güneş ışınları ile su ısıtma sistemleri de prensipte bu şekilde çalışır.

Binalarda kullanılarn solar sıcak su sistemleri iki ana bölümden oluşur. Solar toplayıcılar yani güneş panelleri ve depo yani su tankı. En çok kullanılan toplayıcı düz levhalı toplayıcı türüdür. Çatıya kurulan bu toplayıcılar genellkle dikdörtgen şeklinde olup güneşe bakan yüzü saydamdır. Bu toplayıcıların içinde ise küçük borular bulunur. Bu borularda su veya başka bir sıvı (anifriz karışımında olduğu gibi) devirdaim yapar. Paneller, güneş ışınlarını tutması açısından siyah renkli boya ile kaplanırlar. Güneşten gelen ışınların paneli ısıttıkça, içerideki borulardan geçen sıvı da ısınır. 

Isınan bu su veya sıvı daha sonra depoya gider ve burada saklanır. Bu tanklar genellikle iyi yalıtılmıştır. Su yerine başka bir sıvı kullanan sistemlerde ısınan sıvı daha sonra sarmal bir tüp sistemi yardımı ile suyun ısıtılmasında kullanılır.

SOlar sıcak su sistemleri pasif ve aktif olmak üzere iki çeşittir. Daha yaygın olan sistem, aktif sistemlerdir. Bu sistemlerde borulardaki su veya sıvı pompalar yardımı ile panellerden depoya aktarılır. Pasif sistemlerde ise bu işlem yerçekimi ve ısınan suyun devirdaim yapması ile sağlanır.

Yüzme havuzlarında kullanılan sistem ise çok daha basittir. Havuzun filtre pompası suyu solar toplayıcılara yani panellere yollar. Genellikle siyah plastik veya lastikten yapılmış olan bu toplayıcılar böylece devirdaim yapan suyu ısıtırlar.

Solar Elektrik Sistemleri: Güneş ışınlarının açığa çıkardığı ısı yardımı ile elektrik üretirler

Günümüzde fosil yakıtlar ile çalışan güç santrallerinin çoğu, bu yakıtları suyu buharlaştırmak için bir ısı kaynağı olarak kullanmaktadır.

Kaynayan suyun oluşturduğu buhar daha sonra büyük türbinleri çevirmekte kullanılmakta ve bunun sonucunda harekete geçen jeneratörler ile elektrik üretilmektedir. Yeni nesil güç santralleri ise fosil yakıtların yerine güneş enerjisini suyu buharlaştırmak ve böylece türbinleri döndürmek için kullanmaktadır.

Bu çeşit güneş enerjisi sistemlerine toplayıcılı solar güç sistemleri denir. Bu sistemlerin üç ana çeşidi vardır.Parabolik-oluk,çanak-motor ve güç kulesi.

Parabolik-Oluk sistemleri güneş enerjisini uzun, U şeklinde eğimli aynalar yardımı ile bir noktada yoğunlaştırır.Güneş ışınlarının yoğunlaştırıldığı bu noktadan yani oluktan bir boru geçirilir. Böylece güneş ışınları yoğunlaştırılmış olarak bu borunun üzerine düşer ve içinde devirdaim halinde bulunan yağı ısıtır. Isınan sıcak yağ daha sonra aynı eski tip güç santrallerinde olduğu gibi suyun buharlaştırlmasında kullanılır.

Çanak-Motor sistemleri ise büyük uydu antenlerine benzeyen aynalar ile kaplanmış bir çanak yardımı ile güneş ışınlarını bir alıcının üzerinde yoğunlaştırır. Bu alıcının görevi ısıyı emmek ve motorun içine bulunan sıvıya emdiği ısıyı iletmektir. Isı, motorun içindeki sıvının patlamasına ve pistonları itmesine yol açar. Böylece elde edilen mekanik güç jeneratörün veya alternatörün elektrik üretmesi için kullanılır.

Güç Kulesi sistemi geniş bir alana yayılmış aynalar yardımı ile güneş ışığını aynaların ortasında bulunan bir kulenin tepesindeki alıcının üzerinde yoğunlaştırır. Bu ısı, alıcının içinde devirdaim yapan erimiş tuzun ısınmasını sağlar. Isınan sıvı tuz ise yine bilinen güç santrallerindeki gibi suyu buharlaştırmak ve türbinleri döndürüp jeneratör ile elektrik üretmek için kullanılır. Sıvı tuz sahip olduğu ısıyı iyi tuttuğu için, elektriğe çevrilme işleminde kullanılmadan önce günlerce saklanabilir. Başka bir deyişle, bulutlu bir günde veya güneş battıktan sonra da elektrik üretmek mümkündür.

Pasif Solar Isınma ve Aydınlatma: Güneş enerjisi ile doğrudan ısınma ve kapalı mekanlar için gündüz saatlerinde aydınlatma sağlarlar

Solar Isıtma ve Soğutma Sistemleri: Güneş'in ısısının endüstriyel ve ticari uygulamalarda kullanılması

 



Sayfa Kategorisi: Yenilenebilir Enerji