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 çeşitli amaçlar için kullanan çeşitli teknolojiler mevcuttur. Bu teknolojiler:
Fotovoltaik Sistemler: Doğrudan güneş ışınlarıyla elektrik üretirler

Fotovoltaik sistemlerin güneş enerjisinden elektrik enerjisi ürettiğini bilmekteyiz. Ancak bu şekilde elektrik üretmek için sadece güneş panelleri yeteri kadar değildir.

Bir fotovoltaik sistem güneş panelinin dışında pekçok cihazın birlikte kullanılmasını gerektirir. Aşağıda bir fotovoltaik sistemde olması lazım gelen bileşenleri ve görevlerini görebilirsiniz.

Güneş Panelleri (Solar Paneller): 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. Bununla Birlikte çeşitli şirketlerin çeşitli kalitedeki ürünleri de fiyat açısından çeşitlilik gösterir. Aşağıdaki linkte çeşitli şirketlerin çeşitli büyüklükteki panellerinin ücretlerini görebilirsiniz.

Büyüklüğü: Bir solar panelin büyüklüğü ya da yüzey alanı onun ne civarı vat üreteceğini doğrudan etkiler. Solar panel büyüklüğünün başka bir deyişle sıra panelin çeşidi baksa bir değişle teknolojisi de vat kıymetini doğrudan etkiler. Bu konuda daha çok bilgi için aşağıdaki makaleye göz atabilirsiniz.

Dayanıklılığı: Anlaşıldığı gibi bir solar panelin nitelikleri birbirleriyle bağlantılıdır. Ayni şekilde bir panelin dayanıklılığı doğrudan fiyatını etkiler ve yine doğrudan panelin teknolojisine bağlıdır. Bununla Birlikte daha kaliteli ürünler daha sağlam ve uzun omurludur. Uzun omurlu güneş panelleri yatırımın geri dönüşü açısından tercih edilmelidir.

Çeşidi: Solar panellerin imalatında farklı teknolojiler kullanılmaktadır. Bu teknolojiler, bir solar panelin fiyatını , büyüklüğünü ve dayanıklılığını doğrudan etkiler. Yeni teknolojilerin güneş enerjisi üretme performansı daha yüksektir. Başka Bir Deyişle ayni yüzey alanından daha çok enerji üretirler. Ancak bu nitelikleri ücretlerinin yüksek olmasına yol acar. Konu hakkında detaylı bilgi için aşağıdaki linke tıklayınız.

Inverter(çevirici): Inverter bir fotovoltaik sistemin mühim bileşenlerinden biridir. Misyonu Doğru akimi alternatif akıma çevirmektir. Güneş panelleri açısından üretilen enerji doğru akimdir. Doğru akıma başka bir misal ise pillerdir. Buna karşılık şehir şebekesinden gelen akim alternatif akimdir.

Otomatik açma/kapama: Bu özelliği sayesinde bir inverter evdeki enerji kullanımını idrak edip otomatik olarak kendini acar. Buna karşın herhangi bir enerji kullanımı olmaması halinde ise kendini otomatik olarak kapar. Böylelikle fazla enerji harcamaz ve tasarrufa destek olur .

Pil Şarj Etme: İnverter kendi enerjisini kendi pilinden sağladığı için , kendiliğinden şarj etme özelliği kullanım acısından büyük bir kolaylık olanağı sağlar . Böylelikle inverter solar panelden gelen enerjinin küçük bir kısmını kendini şarj etmek için kullanır. Böylelikle kendiliğinden pili azaldığı süre şarj olur .

Güç Arttırma: Bilindiği gibi çamaşır makinesi benzeri büyük cihazlar öbür cihazlara göre daha çok güç tüketirler başka bir deyişle güç ihtiyaçları fazladır. Güç arttırma özelliği olan bir inverter gerek duyulduğunda çıkış gücünü arttırarak bu cihazların düzgün bir biçimde çalışmasını garanti eder.

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

• Şehir şebekesine bağlı solar sistemler için senkronize inverter: Bu inverterler solar panellerden aldıkları enerjiyi evi şehir şebekesinden gelen dağıtım kutusuna iletirler. Böylelikle bu enerji normal olarak ev içinde kullanılabilir. Bunun dışında bu inverterler ayni sürede üretilen enerjinin şehir şebekesine satılmasını da olanağı sağlar . Kanunlara ve uygulamalara göre üretilen enerji kadar para elektrik masraflarından düşülür.
• Şehir şebekesine bağlı olmayan solar sistemler için bağımsız inverter: Şehir şebekesinin olmadığı ya da şehir şebekesinin kullanılmak istenmediği vaziyetlerde 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 gereksinim duyar. Böylelikle gün süresince depolanan enerji herhangi bir sürede kullanılabilir.

Arabalarda kullanılan pillerden başka olarak, fotovoltaik sistemler lead-acid deep cycle denilen şarj edilmede meydana gelebilecek duraklamalara daha toleranslı piller kullanır. Böylelikle güneş paneline düşen güneş ışığında meydana gelebilecek aksamalar (gölgelenme, panelin açısının değişmesi benzeri ) 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 yeteri kadar olacaktır .

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

Güneş Enerjili Su Istma Sistemleri veya 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 çeşitli bir şekilde çalışır.

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

Güneş ışınları ile su ısıtma sistemleri de prensipte böyle çalışır.

Binalarda kullanılarn solar sıcak su sistemleri iki ana bölümden oluşur. Solar toplayıcılar başka bir deyişle güneş panelleri ve depo başka bir deyişle su tankı. En çok kullanılan toplayıcı düz levhalı toplayıcı türüdür. Çatıya kurulan bu toplayıcılar genellkle dikdörtgen halinde olup güneşe bakan yüzü saydamdır. Bu toplayıcıların içinde ise küçük borular bulunur . Bu borularda su ya da farklı bir sıvı/akışkan (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/akışkan da ısınır.

Isınan bu su ya da sıvı/akışkan daha daha sonra depoya gider ve burada saklanır. Bu tanklar çoğunlukla iyi yalıtılmıştır. Su yerine farklı bir sıvı/akışkan kullanan sistemlerde ısınan sıvı/akışkan daha daha sonra sarmal bir tüp sistemi yardımıyla suyun ısıtılmasında kullanılır.

SOlar sıcak su sistemleri pasif ve aktif olmak üzere iki çeşittir. Daha yaygın olan sistem, aktif sistemlerdir. Bu sistemlerde borulardaki su ya da sıvı/akışkan pompalar yardımıyla 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 başka bir deyişle panellere yollar. Çoğunlukla siyah plastik ya da lastikten yapılmış olan bu toplayıcılar böylelikle devirdaim yapan suyu ısıtırlar.

Solar Elektrik Sistemleri: Güneş ışınlarının açığa çıkardığı ısı yardımıyla elektrik üretirler

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

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

Bu çeşit güneş enerjisi sistemlerine toplayıcı 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 yardımıyla bir noktada yoğunlaştırır.Güneş ışınlarının yoğunlaştırıldığı bu noktadan başka bir söylemle oluktan bir boru geçirilir. Böylelikle güneş ışınları konsantre olarak bu borunun üzerine düşer ve içinde devirdaim şeklinde bulunan yağı ısıtır. Isınan sıcak yağ sonra aynı eski tip güç santrallerinde olduğu gibi suyun buharlaştırlmasında kullanılır.

Çanak-Motor sistemleri ise büyük uydu antenlerine benzeyen aynalar ile kaplanmış bir çanak yardımıyla güneş ışınlarını bir alıcının üstünde yoğunlaştırır. Bu alıcının görevi ısıyı emmek ve motorun içine bulunan sıvıya emdiği ısıyı iletmektir. Isı, motorun içerisinde bulunan sıvının patlamasına ve pistonları itmesine sebep olur . Böylelikle ele geçirilen mekanik güç jeneratörün ya da alternatörün elektrik üretmesi için kullanılır.

Güç Kulesi sistemi geniş bir alana dağılmış aynalar yardımıyla güneş ışığını aynaların ortasında bulunan bir kulenin tepesindeki alıcının üstünde yoğunlaştırır. Bu sıcaklık , alıcının içinde devirdaim yapan erimiş tuzun ısınmasını sağlar . Isınan sıvı/akışkan tuz ise yine bilinen güç santrallerindeki gibi suyu buharlaştırmak ve türbinleri döndürüp elektrik üreteci (jeneratör) ile elektrik üretmek için kullanılır. Sıvı/akışkan tuz sahip olduğu ısıyı iyi tuttuğu için, elektriğe çevrilme işleminde kullanılmadan öncesinde günlerce saklanabilir. Başka bir söylemle , bulutlu bir günde ya da güneş battıktan daha sonra da elektrik üretmek olasıdır .

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

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

[box type=”info” align=”aligncenter” ]
[highlight]Güneş Enerjisi Nedir?
Neden Güneş Enerjisi?
Fotovoltaik (solar) Sistemler ve Bileşenleri[/highlight][/box]