Güneş enerjisinin faydaları arasında söylenmesi gereken ilk şey bu enerji türünün hiçbir zaman bitmeyecek olmasıdır. Günümüzde kullanılan doğalgaz, petrol gibi enerji türleri ilerleyen zamanlarda tükenebilir. Fakat güneş enerjisinin tükenmesi gibi bir durum yoktur. Sınırsız enerji, ortak enerji kaynağı, temiz enerji, depolaması kolay ve oldukça maliyeti düşük bir sistem olduğundan günümüzde tercih edilen bir sistem olmuştur. Ayrıca atmosfere zehirli gazlar vermeyerek çevreci bir kurulum olmuştur. Enerji kaynaklarının önemi gün geçtikçe önem kazanmıştır. Bu önem daha çok artmaktadır. Geliştirilen teknolojiler güneş enerjisine bağlı yapılmaktadır. Güneş enerji sistemlerinden yararlanarak alt yapı maliyeti de düşmektedir. Ucuz yollu yatırım maliyeti ve yüksek verimi ile kısa zamanda en çok tercih edilen enerji kaynağı olmuştur. Güneş enerji sistemi çevreye duyarlılığı ile dikkat ve ilgi çekmektedir. Türkiye’de güneş enerjisinden yararlanma geliştikçe çevreci ve ekonomik bir kaynak elde etmiş olursunuz. Güneş enerjisi kullanım alanları oldukça geliştirilmiştir.
Güneş enerjisi sistemlerini yaygınlaştırmak amaçlanmıştır. Bu sebeple güneş enerjisi ile çalışan araçlar ve robotlar üretilmesi beklenmektedir. Güneş enerjisinin gücünü bir aracın hareketini sağlaması ile anlayabiliriz. Güneş enerjisinin ekonomik ve çevreci özelliği ile tanıtıldığı araçlar her yıl uluslararası yarışlarda dikkat çekmektedir. Bu araçlar güneş ışığını %20 verimli elektriğe çevirerek ihtiyacı olan enerjiyi karşılamaktadır. Su ısıtan güneş enerjisi sistemler ise ortalama %60 verimle ihtiyacını karşılamaktadır.
Güneş enerji panelleri kış aylarında da ihtiyacınız olanı karşılamaktadır. Çünkü paneller sıcaklıklara göre verim vermez. Direk olarak güneş ışınlarını üzerine çekerek ısıyı elde eder. Güneş panellerinde mevcut olan vakumlu tüpler sayesinde güneş ışınlarını her açıdan ve doğrudan alabilir. Bu sayede de günün her saati güneş ışınlarını panellere dık bir şekilde verir
Güneş Paneli Nasıl Çalışır?
Bir enerji kaynağı olan güneş panelleri üzerinde güneş enerjisini soğuran birçok güneş hücresi vardır. Güneş panelleri güneş ışığını elektrik enerjisine çeviren bir sistemdir. Çalışan panellerin üstüne güneş ışığı düştüğü anda panelde doğru akım üretilmeye başlar. Solar enerji panelleri tercih edilen güce göre seri ya da paralel olarak bağlanır. İhtiyaç olan yerlerde bir evin bütün elektrik ihtiyacını karşılayabilir. Bir güneş hücresinin enerjisi verimi ile ölçülür. Güneş panelleri mevsimlere göre yönleri değiştirilerek her mevsim yeterli verim alınması mümkün olur. Türkiye genelde 60 derece kış eğimi ve güneş panellerim özellikleri nedeni ile kar birikimini ve buzlanmayı engeller.
Güneş Paneli Nasıl Yapılır?
Güneş ışığının ve yarı iletkenli silikonların etkileşmesi ile artı ve eksi yüklerin sebebi ile bir voltaj oluşur. Doğru akım özelliği olan çok sayıda güneş hücresini bir araya getirerek -17 verim ile 130 W’a kadar enerji üreten güneş panelleri üretilir. Üretilen elektrik enerjisi bataryada birikir ve depolanır. DC elektrik enerjisi yaşam alanında kullanılan araçların kullanılması için AC elektrik enerjisine dönüştürülür. İlk olarak uzay araçları için elektrik sağlaması amacıyla üretilen bu paneller zamanla kapasiteleri arttığı için kullanım alanları oldukça genişlemiştir. Güneş ışığının elektriğe dönüşmesine fotovoltaik efekt denir. Son çıkan paneller gölge olduğu havalarda bile yeteri miktarda elektrik enerjisi üretebilirler.Güneş enerjisi sistemleri su ısıtmak ve arıtmak içinde kullanılır.
Güneş Paneli Tasarımı Nasıldır?
Güneş enerjisinden elektrik üretilmesi için yapılacak bir sistemde akü, akü şarj regülatörü, evirici ve gerekli elektronik devreler kullanılır. Sisteme göre bu gerekenler değişiklik gösterebilir. Yeterli enerji miktarına bağlı olarak güneş paneli ve sayısı belirlenip güneş olmadığı durumlarda enerji ihtiyacı olursa akü grubu sisteme eklenir. Akünün aşırı şarjdan zarar görmemesi için akü şarj regülatörü kullanılır. Bu duruma göre güneş pillerinden gelen akımı engeller ya da yükün akımını kesebilir. Eviriciler alternatif akım istenen sistemde panelde olan doğru akımı, alternatif akıma çevirmek için kullanılır. Tercih edilirse sisteme ekstra olarak maksimum güç noktası izleyici de eklenir.
Son dönemlerde dünyanın yeni enerji arayışına bir alternatif oluşturmuş güneş enerjisi, güneş ışınlarından yayılan fotonlardan yararlanılarak elde edilen enerji olarak karşımıza çıkmaktadır. Güneş ışınlarının en küçük birimine foton ismi verilmektedir. Fotonlar yansıma özelliğine sahiptir ve güneş ışınları bir noktaya değdikten sonra dikey çizilen bir çizginin tam simetrik yönünde tekrar yansırlar. Aynı şekilde güneş ışınlarını soğuran bir sistem içine giren fotonlar burada hapsedildiklerinde sistem için sürekli bir şekilde yansıyarak hızlı be etkili bir ısınma sağlamakla birlikte etkili bir enerji kaynağını da oluştururlar. Bu etkiye genel anlamda sera etkisi ismi verilmektedir. Sera etkisi özelliğinden yararlanılarak güneşin yeni bir enerji kaynağı olarak kullanılması söz konusu olmuştur. Güneş panelleri de bu enerji sistemleri arasında yer almaktadır.
Güneş Enerjisinin Kullanım Alanları
Güneş enerjisinin kullanım alanları çok geniştir. Özellikle geniş alanların, fabrikaların park ve bahçelerin aydınlatılmasında elektrik enerjisine alternatif olarak tercih edilebilen bu sistem, sürdürülebilir enerji kaynaklarının en başında gelmektedir. Elektrik enerjisinin üretiminde kullanılan çeşitli yöntemler doğaya zarar vermekte iken güneş enerjisi hem tükenme özelliği ile gelecek nesillerin enerji kaynaklarını tüketme yönünde bir tehlike oluşturmamakta hem de çevre dostu enerji sistemleri arasında yerini almaktadır. Güneş enerjisisin kullanım alanları arasında, levhaların geceleri aydınlatılması, telefonların şarj edilmesi, evlerde ve çeşitli mekanlarda suların ısıtılması ve soğutma sistemlerinin çalıştırılması yer almaktadır.
Güneş Panellerinin Çalışma Prensibi Nedir?
Güneş panellerinin bir diğer adı fotovoltaik panellerdir. Bu paneller güneşten aldıkları fotonların yüksek enerji düzeyine ulaşmalarını sağlamakla birlikte aynı zamanda güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürme özelliğine de sahiplerdir. Paneller, silikon ismi verilen hücrelerden oluşmaktadırlar. Silikon maddesinden yapılan bu hücreler güneşten gelen fotonların emilmesi konusunda son derece başarılıdırlar. Emilen fotonlar yansıma yolu ile yüksek enerji düzeyine ulaştıktan sonra elektronlar panelin alt kısmında doğru hareket eder ve buradaki bağlantı kablosu içinde elektrik enerjisine dönüşmüş olurlar. Elbette bu sistem içinde donanım elemanı açısından çok daha farklı mekanizmalar da yer almaktadır. Bu sistem birçok yerde kullanılabilir.
Güneş Enerjisi Panelleri ve İhtiyaç Hesabı
Güneş enerjisinden elektrik enerjisi elde etmek için en temel elemanlar güneş panelleridir. Güneş panelleri (solar paneller) çeşitli şekillerde üretilirler. Ancak çalışma prensipleri aynıdır. İhtiyaç duyulan enerji önceden hesaplanarak bir işletmenin ihtiyacı KW/H cinsinden belirlenir. Söz gelimi evlerde kullanılan her elektrik cihazının ihtiyaç duyduğu enerji bellidir. Kullanılacak tüm elektrikli cihazların saatte harcadığı elektrik enerjisi toplanarak ihtiyaç belirlenebilir.
Söz gelimi 10 adet 100 Wattt lambanın harcayacağı enerji 10×100 Watt = 1 kW olacaktır. Paneller çok çeşitli Watt değerlerine sahiptir. Sadece bu lambaların çalıştırılması için oluşturulacak sistem 8 adet 130 Watt panel olacaktır ve bu panellerin üreteceği enerji 8x 130 W= 1040 Watt= 1.040 KW olacaktır. Görüldüğü gibi işletmede kullanılacak elektrikli cihazların watt değerleri toplanarak ihtiyaca göre sistemler oluşturulmaktadır. Günümüzde led teknolojisinin gelişmesi ile artık lambalar 100 Watt değil 5 Watt led aydınlanma imkanı sunmaktadır. Aynı sayıda panellerle 10 adet lamba aydınlatmak yerine 200 adet 5 Watt led lamba aydınlatılabilir.
Güneş Panellerinde Verim Evrimi
1950li yıllarda güneş panellerinden alınan verim %5 civarında iken şimdi bu verim %20 lere çıkmıştır. Ülkemizde metrekare başına güneşten elde edilecek enerji 1300 Watt olarak hesaplanmıştır. Bu da yüksek bir verimdir.
Güneş Panellerinin İhtiyaç Hesabı
İşletmenin çekeceği elektrik yükü hesaplanırken, bulunulan konumdan kaç saat boyunca güneşten istifade edildiği de göz önüne alınır. Eğer bir bölge gün boyu 6 saat kesintisiz güneş alıyorsa ve bu noktadaki bir işletmenin enerji ihtiyacı günde 5 Kilo Watt ise bu durumda 1 Kilo Watt enerji verebilen ve bunu gün boyu 6 saat yapabilen bir panel yeterli olacaktır. Arta kalan 1 Kilo Watt enerji;
- Olumsuz dış ortam şartları
- Panel camlarının kirlenmesi
- Havanın gün boyu değişen ısısı
- Güneşin dik açısı
Gibi faktörlerle kaybolabilir. Üstelik hesaplanan bu sistem, yıl boyunca en az güneş alan mevsimlere göre hesaplanır. Yaz mevsiminde elde edilen verim 5 Kilo Watt değil, 8-9 kilo Watt düzeye çıkabilir.
Panel Ölçüleri
Güneş Panelleri standart olarak 129 cm x 99 cm olarak üretilir. Fakat panellerin çıkış değerleri farklı olabilir. Yukarıdaki sistem için 6 adet 175 watt panel yan yana dizilerek kullanılabilir. Bu da yaklaşık 8 metre karelik bir alana ihtiyaç duyulduğunu gösterir. Panel fiyatları ise Watt başına 2.50 Euro ortalama olarak fiyatlandırılırlar. Bu da demek oluyor ki, 6 panel gerektiğine göre;
6x 175 Watt x 2.50 Euro = 2.625 Euro panel maliyetidir. Bununla birlikte elde edilen enerjisi depolamak için akü kullanılmalıdır.
Akü Hesabı
Kuru tip aküler foto voltaik sistemler için avantajlıdır. Amper-Saat kapasiteleri ile ifade edilen aküler (AH) uzun ömürlü olmaları için yarım kapasiteye indiğinde şarj edilmelidir. Yukarıdaki hesaba göre bir günde toplam 5 KW enerji ihtiyacı olan bir işletmenin 10 KW gücü karşılayacak akü grubuna ihtiyacı vardır. 12 Volt 1200 Amper =14.400 Watt yani 14 kilowatt enerji kapasiteli akü grubu kullanılmalıdır. Aküler 12V 200 AH kapasitede ise bu aküler paralel bağlanarak ( + kutuplar birbirine, – kutuplar birbirine bağlanır) 12V 1200 Amper kapasite elde edilebilir.
Şarj Regülatörü
Akü grubunun tamamen dolmasını ya da tamamen boşalmasını engeller. Bu da sistemin ömrünü uzatır. Şarj regülatörü seçilirken dikkat edilmesi gereken husus ihtiyaç duyulan maksimum akımın ne olduğudur. Bir diğer husus ise seçilen regülatörün kullanılan pil voltajı ile uyumlu olmasının gerekli olduğudur.
Evirici İhtiyacı
Panellerin ürettiği elektrik DC doğru akım enerjisi verir. Bu akımı AC akıma çevirmek gerekir. Elektrikli cihazların çoğu 220 volt -50 Hz AC akımla çalışırlar. DC ile çalışan cihazlara şarj regülatöründen direkt olarak çıkış verilebilir. Ama eviriciden alınan enerji AC olmaktadır. Evirici yani invertör seçerken kullanılacak toplam yük hesaba katılır. Yukarıdaki sistem için gerekli olan evirici 2500 Watt invertör olacaktır. Maliyeti ise 450 Euro civarındadır.
Panel Çeşitleri
Türkiye’nin En İyi 7 Güneş Paneli Üreticisi Hangi Firmalardır?
Dünyada en fazla rağbet gören yenilenebilir enerji kaynağı güneş enerjisidir. Dünyada 28 tane büyük solar enerji şirketi yer almakta ve bu şirketlerin yıllık bütçeleri 120 milyar Amerikan dolarına ulaşmaktadır. Dünyada en fazla yatırım yapılan ve geleceği olduğu düşünülen enerji sistemleri, solar enerji sistemleridir. Bu sistemler kişilerin evlerinde kendi enerjilerini kendilerini üretmek için bireysel olarak kullanabilecekleri ve kurulumunu yaptırabilecekleri bir sistemdir. Bunun yanınca çeşitli geniş arazilerde tarım uygulamalarında ya da fabrikaların enerji ihtiyaçlarının karşılanması için de tercih edilebilirler. Bu yazımızda aynı zamanda Türkiye’nin en iyi güneş paneli üreticilerinden de bahsedeceğiz.
DEPAR Solar Güneş Enerjisi
DEPAR Solar Güneş Enerjisi Firması Türkiye’nin en iyi güneş enerjisi firmaları arasında yer almaktadır. Depar solar 30 yıldan fazla bir süredir 1984 yılından bu yana hizmet vermekte ve Türkiye’nin birçok fabrika ve kuruluşunun enerji ihtiyaçlarının karşılanması konusunda geniş bir yelpazeye sahip firmalar arasında yerini almaktadır. Firma aynı zamanda güneş enerjisinden en iyi yararlanılabilecek bir kıta olan Afrika’da da çalışmalarını yönetmektedir. Firma referansları arasında NATO worlwide Güneş Enerjili back-up ve Aydınlatma sistemleri, TİKA Afrika Güneş Enerjisi Sistemleri, Türk Arap yardımlaşma Projeleri, ASKİ güneş Enerjili Dozlama Sistemleri, Erzincan İliç Kaymakamlığı Aydınlık Çadırlar Projesi, DSİ Sulama ve Su arıtma, Pompa- Akçuatör Sistemleri, TVDD demiryolu telsiz haberleşme ve sinyalizasyonları, İller Bankası, İl Özel İdareleri, Karayolları ve Emniyet Müdürlüğü yer almaktadır.
Ankara Solar Enerji İnşaat A.Ş
2013 yılında kurulmuş olan Ankara Solar Enerji inşaat A.Ş Türkiye’nin yerli solar enerji üretim açığını kapatmak ve yerli enerji üretimini desteklemek adına kurulmuştur. Firmanın en birinci amacı, insan gücünün kaliteli şekilde kullanması ve insan kaynaklarının sürdürebilirliğinin sağlanmasıdır. Firma poly solar panel üretimi gerçekleştirmektedir. Firma aynı zamanda Türkiye’nin 81 ilinde solar enerji sistemi satışlarını sürdürmekte iken Avrupa’nın 26 ülkesine de solar enerji istemi desteği sağalmakta, ülkenin gelirine de katkı sağlamaktadır. Firma konutlar, kamu kurum ve kuruluşları ile Güneş enerjisi santralleri için panel üretimi gerçekleştirmektedir.
Data TSP Güneş Paneli Fabrikası
Türkiye’de yabancı şirket ortaklığı ile kurulmuş olan nadir güneş enerjisi firmaları arasında yer alan Data TSP Güneş Paneli Fabrikası, İzmir Atatürk organize Sanayi bölgesinde kurulmuştur. Türkiye’de ilk yerli üretim güneş panellerinin üretilmesini gerçekleştiren firma, Bir Fransız Şirketi olan Datatechnic International Firması ile işbirliği yapmıştır. Data TSP üretimlerinde, Alman; İngiliz ve İsviçre üretimli malzeme ve donanımları tercih etmektedir.
Sergün Güneş Enerjisi Firması
Sergün Güneş Enerjisi Firması 1984 yılında kurulmuş olan bir güneş enerjisi firmasıdır. Güneşten yararlanarak elektrik üretme, su ısıtma, güneş enerjisini LED aydınlatmalarda kullanma, güneş enerjisi tabanlı bireysel su artma cihazlarının tasarımı konusunda hizmet vermektedir. Firma aynı zamanda birçok güneş enerjisi arge projesinde de aynı anda yer almaktadır. Firmanın referansları arasında Mısır Havuz ve kullanım suyu ısıtma sistemleri, Güney Afrika Nizamiye külliyesi, Antalya Serik Siam Elegant, Aldiana Paradise Doğuş Gruops, Popilon Zeugma, Alanya Long Beach ve Hayat hastanesi, Çamyuva Kemer Simena otel, Antalya Kemer Devlet Hastanesi, Antalya ve Alanya Köşedere otel, İzmit Gürbüz Tuğla fabrikası, Uşak Şahlan spor tesisi Olarak sıralanmaktadır.
Solimpex Yenilenebilir Enerji Sistemleri
Solimpex, Türkiye’nin solar enerji fabrikalarından biri olarak 2001 yılında kurulmuştur. Solimpex İzmir’de kurulmuş olan merkezinden Türkiye ve Avrupa ülkeleri için hizmet vermektedir. Üretimi yapılan solar enerji sistemleri, yüksek verimli güneş kolektörü, termosifonik sistem, Pv-T hibrit kolektör, güneş panelleri, ısı pompası boyler, ve hibrit panel ismi verilen elektrik ve sıcak su üretimini aynı anda gerçekleştiren panelleri olarak karşımıza çıkmaktadır. Bireysel güneş enerjisi sistemleri ile endüstriyel güneş enerjisi sistemlerinin kurulumunu da gerçekleştiren firma, içinde bulunduğu sektörün pek çok farklı alanında birçok referansa sahiptir.
Seiso
Seiso 2009 yılında güneş enerjisi sistemlerinin üretimini için kurulmuş firmadır. Firmanın Konya başta olmak üzere Türkiye’nin birçok ilinde genel merkezi bulunmakla birlikte, ülkenin toplam santral lisanlarının yarısından çoğunu elinde bulundurmaktadır. Firma bünyesinde birçok mühendis ve tekniker çalışmakta, Ortadoğu ve Afrika firmanın önemli çalışma alanları arasında yer almaktadır. Firmanın referansları arasında, delta enerji, SMA, Canadian Solar, Power One, Panasonic, Soltech gibi şirketler yer almaktadır.
Korona Temiz Enerji Sistemleri
Korona temiz enerji sistemleri, 2009 yılında tescilini alarak Adana’da kurulmuş olan bir solar enerji sistemlerinin üreticisi konumundaki fabrikadır. Firma sadece yenilenebilir enerji kaynaklarının üretiminde kullanılan sistemlerin üretimini gerçekleştirmektedir. Firma, güneş enerjisi santrali projelerinde yer almakla birlikte, güneş panellerinin ve ısı pompalarının üretimini de gerçekleştirmektedir. Firma aynı zamanda rüzgar enerjisinin etkili kullanımı konusunda da hizmet vermekte olup enerjinin yönetimi konusunda bireysel ve kurumsal danışmanlık hizmeti sunabilmektedir. Firma referansları arasında, Pazarcık 500 KW Ges Kokteyli, Cem İplik, Mersin üniversitesi Hibrit Sistem, İl Gıda Tarım ve hayvancılık müdürlüğü, Bireysel Çiftlik hizmetleri yer almaktadır.
Güneş enerjisine Türkiye’de nasıl bir teşvik vardır?
Yenilebilir enerji kaynağı olan güneş enerjisi panelleri elektrik üretimindeki yeri günden güne daha da artmaktadır. Türkiye’de de bu alanda yapılan uygulamaların sayısı son derece hızlanmış durumdadır. Güneş enerjisi elektrik üretiminde çok kullanılmasa da alt yapısı hazırlanmıştır. Son zamanlarda Türkiye’de enerji sektöründe çok büyük gelişmeler gerçekleşmiştir. Sektörün büyümesi adına birçok çalışmalar yapılmaktadır. Türkiye yenilenebilir enerji kaynakları bakımından geniş ve büyük bir potansiyele sahiptir. Bu sebepten dolayı güneş enerjisi ön plana çıkmaktadır. Diğer devletlere göre Türkiye’nin yıllık güneşlenme süresi oldukça fazladır.
Türkiye’nin yılık en fazla güneş alan bölgesini değerlendirirsek Güneydoğu Anadolu Bölgesi denilebilir. Ardından Akdeniz Bölgesi takip etmektedir. Türkiye’de yıllık elektrik üretimi 255 milyar 337 milyon kilovatsaattir. Bu elektriğin birçoğu doğalgaza bağlı elektrik üretim alanlarında elde edilmektedir.
Türkiye’de Güneş Enerjisi
Türkiye’nin üzerine gelen güneş enerjisinin tamamı üretim amacı ile kullanılması söz konusu değildir. Türkiye’de hala güneş kolektörü üretiliyor. Yıllık üretilen miktar 750 bin oluyor. Üretilen güneş kolektörünün bir kısmı da ihraç ediliyor. Bu durumda Türkiye diğer ülkelere göre güneş kolektörü üreticisi ve kullanıcı olarak açık ara önde yer almaktadır. Türkiye’de üç farklı güneş paneli çalışması;
- Elektrik şebekesi ile bağlantısı olmayan alanlarda güneş enerjisinden elektrik üretimi
- Elektrik şebekesine bağlı olduğu halde ama lisans başvurusu yapmak istemeyen küçük yatırımcı kişiler kendi elektriğini sağlamak için bu elektrik üretiminden yararlanıyor.
- Sistem kurmak isteyen enerji şirketleri arazi bulup, güneş ölçümleri yapıp ihaleye girecektir. Kazanan şirket büyük güneş enerji santralları kuracaktır.
Türkiye’de elektrik üretimi yapan güneş enerjisi santrali sayısı 38’e ulaşmıştır. TEİAŞtarafından söylenen verilere göre Mayıs ayı 2014’ten bu yana toplam 8,5 megavatlık güçte 38 güneş enerjisi santrali üretim yapmaktadır. Güneş enerjisi ile elektrik üretimi için 27 bölge ve 38 şehre teşvik çıktı. 38 şehir arasında Konya en fazla kotaya 92 megavata sahip oldu. Van’a 77, Mersin’e ise 35 MW’lık başvuru tanındı. Türkiye genelinde, güneş enerjisinde güç 600 MW’ı geçmeyecektir ve sektörde 2 milyar Euro civarında yatırım yapılması bekleniyor.
Ülkemizde Güneş Enerjisinin Uygulama Alanları Nelerdir?
Güneş enerjisi temiz ve yenilenebilir bir kaynak olduğu için birçok çalışma alanına sahip olmuştur. Elektrik üretiminden ısıtma, sıcak su elde etme ve aydınlatmaya kadar uzanan pek çok geniş kullanım alanı mevcuttur. Bu tür kullanım alanlarına göre güneş enerji sistemleri ikiye ayrılır.
Pasif güneş sistemleri; En eski sistemlerden biri olan bu sistem yaşam alanlarını ısıtma ve soğutması için kullanılmaktadır.
Aktif güneş sistemleri; Isı birçok çalışma alanında ve değişik sıcaklıklarda da gerekli olur. Faydalı enerji türlerinin büyük bir kısmını temsil etmektedir. Güneş ışığını ısıya dönüştüren sistemlerin çok fazla çeşitleri bulunmaktadır. En basit güneş kolektörleri ile yeteri kadar solar enerji elde edilebilir. Aktif güneş sistemleri ısıtma, soğutma ve elektrik üretiminde kullanılabilir.
Güneş Enerjisi Sisteminin Özellikleri Nelerdir?
Yenilenebilir sistemlerde kurulum, bakımı ve işletmesi en kolay olan sistem güneş enerjisi sistemidir.
- Güneş panelleri binaların çatıları, bina dış yüzeyinde, petrol ofislerinin çatılarında, tekneler de, karavanda, geniş alanların zemin üzerinde kısacası güneş panellerinin montaj edilebileceği her yerde kullanılır.
- Güneş panelleri istenilen güç kapasitesine göre kolaylıkla montaj yapılabilir. Bunun sebebi güneş panellerinin modüler yapıda olmasıdır.
- Türkiye’nin coğrafi konumu güneş panelleri için oldukça uygundur. Rüzgâr türbinlerinin aksine verimliliği çoktur.
- Güneş panelleri için, fosil yakıtların yarattığı sorun geçerli değildir. Güneş panelleri yakıt olarak güneş ışını kullandığından atmosfere zehirli gazlar vermez.
- Şebeke elektriğinin ulaşamadığı ve ya ulaştırmanın çok fazla masraflı olduğu yerlerde de yeteri kadar elektrik kazandırır.
- Kişinin kendi elektriğini üretmesini sağlar ve elektrik faturasından tasarruf yapmanıza ve kazanç elde etmenize yardımcı olur.
- Deniz araçları için temel ihtiyaçları karşılamasında az voltajlı düşük güce sahip güneş panelleri de vardır.
- Artezyen kuyularından topraktan su çıkarmakta da paneller kullanılmaktadır. Genellikle enerji sistemlerinin olmadığı yerlerde tercih edilir.
Güneş Panellerinin Kullanıldığı Alanlar Nelerdir?
Güneş panelleri pek çok alanda kullanılır ve size kolaylık, elektrik tasarrufu sağlar. Günümüzde birçok kişi elektriğini güneş enerjisi panellerinden karşılıyor.
- Bina içi ve dışlarında
- Güneş enerjisi santralleri
- Deniz araçları(Tekne)
- Artezyen kuyusundan su çıkarma
- Güneş enerjisi ile çalışan pek çok araçlar
Türkiye’de Güneş Enerjisi Üzerine Araştırma Yapan Kurum Ve Kuruluşlar?
Türkiye’de güneş enerjisinden elektrik üreten santrallerin olmamasına rağmen bu alanda çalışma yapmakta olan pek çok kurum ve kuruluş bulunmaktadır. Başta üniversiteler olmak üzere özel sektörler, kurum ve kuruluşlar bu alanda araştırma ve çalışmalarını zamanla arttırmıştır. Bu kurum ve kuruluşlar;
- Üniversiteler ( Ege üniversitesi, Yıldız Üniversitesi, ODTÜ)
- Makine Kimya Enstitüsü
- Devlet Meteoroloji Enstitüsü
- TÜBİTAK
- Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü
- Özel sektörler
Güneş Paneli Çeşitleri
Güneş ışınlarından elde edilen enerjinin elektrik enerjisine çevrilmesi sadece silikon sistemlerden oluşan güneş panellerinden geçirilen düşük elektron akımından ibaret değildir. Güneş enerjisinin yoğunlaştırılması ile çok yüksek oranlarda elektrik enerjisi elde etmek mümkündür. Yoğunlaştırılmış Güneş enerjisine sahip sistemler sayesinde Güneşten gelen enerji, kurulan Ayna düzenekleri ile çok yüksek sıcaklıkta ısı enerjisine dönüştürmektedir.
Elde edilen Termal enerji ısı enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülebilmektedir. Bu sistemler 2 kısımda incelenebilmektedir. Birinci kısımda toplanan güneş enerjisinin ısı enerjisine dönüştürülmesi olayı vardır. İkinci kısımda ise ısının elektrik enerjisine dönüştürülmesi vardır. yoğunlaştırılmış güneş enerjili sistemlerde elektrik ihtiyacını karşılayacak düşük güçler için kullanılabileceği gibi, Örneğin hem 10 Kilo Watt sistemleri için hem de 100.000 KiloWatt enerji üretimi için aynı yöntemler geliştirilerek kullanılabilmektedir.
Üretilen enerji, yağmurlu- kapalı havalarda ve gece depolanmaktadır. Bazı sistemlerde doğalgazla birlikte Bu sisteminbirleşik hibrit sistemler şeklinde oluşturulmasıyla yüksek verim elde etmek mümkün olmaktadır. yoğunlaştırılmış güneş enerjili sistemlerde fotovoltaik dönüşüm sistemlerinden farklı olarak Güneş radyasyonundan ziyade direkt Güneş ışınımı kullanılmaktadır.
Yoğunlaştırılmış Enerji Gelecek Vadediyor
Dünyanın farklı merkezlerinde yoğunlaştırılmış güneş enerjili yöntemlerin kullanılması büyük avantajlar sağlamaktadır.
Parabolik sistemler Güneş Kulesi sistemleri ve ayna motoru sistemleri şeklinde farklı sınıflara ayrılabilen bu sistemlerin verimi çok yüksektir. Parabolik oluk sistemlerde uzunlamasına kesilmiş bir silindirin yapısı söz konusudur. parabolik eğri yüzeye sahip yansıtıcı eleman yardımıyla güneş enerjisi yoğunlaştırmaktadır ve parabolün içinden geçen boruya tüm toplanan ısı enerjisi odaklanmaktadır. Boru içindeki sıvı ısıtılmakta ve bu ısınan sıvı gaz –buhar haline getirilerek türbin döndürme hareketi sağlanmaktadır. Dönme hareketi ile elektrik enerjisi üretilmektedir.
Bu sistemlerin geceleri ve kapalı havalarda da verimli olabilmesi için fosil yakıtlardan istifade edilir. Güneş olmadığı zamanlarda doğal gaz ile borudaki sıvı ısıtılarak buharlaştırılmaktadır. Bu şekilde sıcaklık 400 derecede muhafaza edilebilmektedir.
Parabolik oluklardan oluşan bu sistemlerle 350 Mega Watt enerji elde edilebilmektedir. Almanya ve İsrail2de bu sistem kullanılmaktadır. Ayrıca güneşten elektrik enerjisi elde etmek için kullanılan bir başka yol daha vardır. Çanak Motor sistemleri ile oluşturulan ünitelerle günlük 25 Kilo Watt elektrik enerjisi elde edilebilir. Üretilen ısının mekanik güce çevrilmesi ilkesine göre çalışan bu sistemler son yıllarda Avrupa’da sık kullanılmaya başlanmıştır. Kırsal bölgelerde enerji ihtiyacının kolayca karşılanması için çanak motor sistemlerinden güneş enerjisi elde etmek son derece verimlidir. Bir diğer sistem de güneş kulesi sistemidir. Tarlalara yerleştirilen yansıtıcı aynalar, güneş ışınlarını güneş kulesine odaklar. Böylece toplayıcı içine yerleştirilen tuzlu maddenin sıcaklığı artmaya başlar. Toplanan ısı enerjisi termal enerjiden mekanik enerjiye dönüştürülür. Isı 700 dereceye kadar çıkar ve bu ısı buhar oluşturmak için kullanılır. Oluşan buhar tribünlere hareket sağlar. Dönme hareketi sağlandıktan sonra elektrik üreten mekanizma çalışmaya başlar.
Tüm sistemlerde görüldüğü gibi temel amaç bir dönme hareketi sağlamaktır. İster foto voltaik sistemlerde küçük çaplı elektron hareketlerini oluşturarak elektrik enerjisi elde etme sistemi olsun, isterse tribünlere ısıtılmış buhar gücü gönderilerek dönme hareket sağlansın sistem; elektrik üretmek içindir ve barajlardan elde edilen elektrik de yine suyun tribünleri döndürme hareketi sayesinde elde edilmektedir. Aynı şey rüzgar gülü sisteminde de çalışmaktadır. Nükleer santrallerde kullanılan radyoaktif elementlerin yüksek ısı ile buhar oluşturması ve tribünleri hareket ettirmesi mantığı vardır. Tüm elektrik üretim sistemlerinde temel amaç dönme hareketini kararlı bir şekilde sağlamaktır. Güneş enerjisi sistemleri de farklı yöntemlerle bu amaca hizmet eder.
Foto voltaik hücrelerden hücrelerin yapısı
Bilindiği gibi foto voltaik piller diğer adı ile Güneş pilleri kendi yüzeylerine gelen güneşin ışığını elektrik enerjisine dönüştürmeye yarayan donanımlardır. Farklı geometrik yapılara sahip biçimlerde şekillendirilebilen Güneş pilleri foto voltaik ilkeye dayanarak çalışıyorlar. Güneş ışığını alır almaz bir elektrik geriliminin oluşmasına zemin hazırlarlar. İhtiyaç duyulan güç oranına göre birbirine bağlı olan modüller seri bağlantı ya da paralel bağlantı şeklinde bağlanabilmektedir. Güneş pilleri üzerlerine düşen ışığın yüzde yirmiye varan oranındaki potansiyeli elektriğe çevirebilirler, elde edilen gücü artırmak için çok sayıda Güneş pilleri birbirlerine bağlanırlar.
bu bağlantı şekilleri ve seri ya da paralel olabilir. Modern teknoloji çağında kullanılan fotovoltaik hücre yapıları doğrultucu Diyot transistörler gibi Güneş pilleri de yarı iletken elementlerden yapılmaktadırlar. Yarı iletken elementler istenildiğinde iletken olabilmekte istenildiğinde yalıtkan Hale getirilebilmektedir.
Bu şekilde Elektrik akımını geçirmek veya kesmek mümkün olmaktadır. Yarı iletken madde yapımında galyum silisyum kadmiyum gibi elementler kullanılmaktadır. N tipi yarı iletkenler ve P tipi yarı iletkenler olmak üzere iki kısımda incelenebilen yarı iletkenler transistörlerde PNP NPN şeklinde bir araya getirilerek farklı görevlerde kullanılabilmektedirler. fotovoltaik hücreler istenilen seviyede akım ve gerilim elde etmek için ihtiyaca göre Seri ve paralel bağlantı gerçekleştirilebilir. Güneş Enerji sistemlerinin en önemli yapılarından birisi güneş panelleridir ve güneş panellerinden elde ettiği elektrik enerjisini depolamak üzere akümülatörler kullanılır. şu ana kadar elde edilen enerji doğru akım DC elektrik enerjisidir. Evlerde bu elektrik enerjisini 220 volt AC akıma dönüştürmek için invertör elemanına ihtiyaç duyulur.
Güneş panelleri nasıl yapılır
Çok az miktarda kum Güneş ışığını elektriğe çevrilebilir güneş panellerinin yapımında neredeyse yüzde yüz saflığa erişen silikon kullanılır. Bunun için en iyi silikon parçalar büyük bir potaya konarak silikonun pozitif Kutup haline getirilmesi için biraz Bor maddesi katılır ve daha sonra yüksek sıcaklık derecelerinde pişirme işlemine geçilir. silikon külçeleri testereler vasıtasıyla incecik levhalar halinde soğuduktan sonra dinlenmeye bırakılır ve levhaların yansıtma özelliğini azaltmak için levha yüzeyinde çok küçük piramitler oluşturacak kimyasal yüzey dokuma işlemi gerçekleştirilerek yansıtma özelliği düşürülür.
Böylece Güneş ışınlarının tutulması sağlanır, daha sonra silikon levha güneş ışığından elektriğe dönüştüren bir malzemeye dönüştürülmek üzere hazırlanır. Öncelikle Yüksek sıcaklıkta fosfor silikon levhaya enjekte edilir daha sonra fosfor dikkatlice levhanın arka yüzeyinden temizlenir. Bütün amaç + ve – kutuplar oluşturarak, bu iki kutup arasında “elektron akımı” meydana getirmektir. Elektrik akımı aslında elektron akımıdır.
- Çerçeve
- Cam
- Güneş hücreleri
- Arka Tabaka
- Bağlantı kutusu
Bileşenlerinden oluşan güneş panelleri ,güneş alan bölgelere kurularak ışık enerjisini elektrik enerjisine çevirirler ve kesintisiz enerji sağlarlar. Gece ışık almayan panellerde elektrik üretimi olmaz ancak gündüz akülere depolanan elektrik enerjisi (DC) Direct Current doğru akımdan AC Alternatif Akıma çevrilir ve elektrikli cihazları besler.
Özetle; Güne ışınları güneş panellerine gelir ve orada elektrik akımı oluşturulur. Şarj Regülatörleri ve oradan da eviricilere gider. Çıkışta 220 V AC enerji elde edilir. Şarj regülatörü akü elemanlarının aşırı şarj ve deşarj olayından zarar görmesini engeller. Bir çeşit denetim elemanı olarak kullanılırlar. Bu eleman istikrarı korumak için gerektiği durumlarda pillerden gelen akımı kesebildiği gibi, yükün çektiği akımı da sınırlayabilir ya da kesebilir. İnvertör elemanı DC olarak elde edilen gerilimin 50 Hz-220 Volt olarak çıkmasını sağlar.
