akanselim bilgi dolu seyahat - GÜNEŞ PANELLERİ

Güneş paneli, üzerinde güneş enerjisini soğurmaya yarayan birçok güneş hücresi bulunduran bir enerji kaynağıdır.

8-24 panellik bir sistem, ihtiyaç olan yerlerde rüzgar enerjisinin de desteği ile normal bir evin tüm elektrik ihtiyacını karşılayabilir. Endüstri uygulamaları veya elektrik santralleri için binlerce güneş panelinin kullanıldığı büyük sistemler kurulmaktadır. Bir güneş hücresinin performansı verimi ile ölçülür. Aldığı enerjinin yüzde kaçını kullanılabilir elektriğe dönüştürdüğü verimi belirler.

Sadece belli dalga boylarındaki ışık elektriğe dönüştürülebilir, geri kalan büyük miktar hücreyi oluşturan madde tarafından ya emilmekte ya da yansıtılmaktadır. Paneller, mevsimlere bağlı olarak farklı açılarla güneşe doğru yönlendirilerek her mevsimde azami verim alınması mümkün olmaktadır. Türkiye için genelde geçerli olan 60º kış eğimi sayesinde ve panel camlarının özelliği nedeni ile buzlanma veya kar birikmesi engellenmektedir. Güneş panellerinin çıkışına takılan özel güneş regülatörleri ile 12 ay boyunca en optimal koşullarda akü şarjı yapılmaktadır. Akülerde depolanan enerji yüksek verimli tam sinüs DC-AC (doğru akım - alternatif akım) çeviriciler ile 220 V AC akıma çevirilebilmektedir.

GÜNEŞ ışığı ve yarı iletken silikonun etkileşimi ile artı ve eksi yükler dolayısıyla bir voltaj farkı ortaya çıkar. Metal bağlantılarla iletilen, doğru akım özelliğine sahip, çok sayıda güneş hücresinin tek ünite altında bir araya getirilmesi ile -17 verimle 130W'a kadar enerji sağlayabilen güneş panelleri üretilir.

Bu paneller, ilk kez uzay araçlarına elektrik sağlanması amacıyla kullanılmış, zaman içinde kapasiteleri arttıkça kullanım alanları yaygınlaşmıştır. Güneş panelleri, güneş ışığını direk olarak elektriğe çevirir. PV (Fotovoltaik) hücreleri, daha önce saat ve hesap makinelerinde kullanılmıştı.

Güneş ışığı, bu maddeler tarafından emildiğinde, elektronlar bulunduğu atomlardan ayrılarak madde içinde serbest kalır ve böylece elektrik akımı oluşur. Işığın (foton), elektriğe (voltaj) dönüşümüne fotovoltaik efekt adı verilmiştir. Yeni paneller, gölgeli havalarda bile önemli miktarda elektrik enerjisi üretebilmektedir. Güneş enerjisi mekan ısıtma, su ısıtma, arıtma amaçlı kullanılabilir.

Ülkemizde kollektör üretimini daha iyiye kanalize etmek ve standard bilincinin oluşmasına yardımcı olmak amacına yönelik olarak EİE Yenilenebilir Enerji Kaynakları Araştırma Parkına bilgisayar destekli bir güneş kollektörü test standı tesis edilmiştir. Türk Standartları Enstitüsü ile yapılan protokol çerçevesinde TS - 3680 standardının ısıl performans deneyleri bu standda gerçekleştirilmektedir. Ayrıca üreticilerin geliştirdikleri ürünler de bu standda ücretsiz olarak test edilmektedir.

Gün boyunca güneş enerjisinden üretilen elektrik ile akü şarj edilerek, geceleri lamba çalıştırılmaktadır. Güneş pili aydınlatma birimi, 48 W'lık 2 adet güneş pili modülü, 65 Ah-12 V kuru akü ve 20 W'lık PLC lamba, 100 VA gücünde, 12VDC / 220VAC sinüs dalga invertör ve şarj regülatörü birimlerinden oluşmaktadır. Bu birimlerden 2 tanesi Ankara AOÇ Atatürk Evi önünde, 2 tanesi ise Aydın Yenihisar Güneş ve Rüzgar Enerjisi Araştırma Merkezi'nde bulunmaktadır.

Mobil PV sistemi, güneş enerjisinden yararlanarak AC elektrik üreten bir sistemdir ve römork üzerine yerleştirilmiş olan güneş pilleri, invertör ve akülerden oluşmaktadır. Sistem, 12 adet polikristal güneş pili modülü (toplam güç 576 W), 1 kVA gücünde 48 VDC/220 VAC invertör, akü şarj regülatörü, 4 adet 65 Ah-12 V kuru aküden oluşmaktadır.

Halen şehirlerarası yollarda yapılan çalışmalarda gerekli sinyalizasyon için ihtiyaç duyulan enerji, akülerden temin edilmekte olup aküler en yakın şebeke ağında şarj edilerek kullanılmaktadır. Güneş pili ile yapılan trafik ikaz sisteminin mevcut sistemden tek farkı, akülerin güneş pili ile şarj edilmesidir. Bu sistem 48 W'lık bir adet güneş pili, akü, kontrol devresi ve ikaz lambasından oluşmaktadır. Hareketli olan sistem ihtiyaç duyulan yere kolaylıkla götürülebilmektedir.

Sistemin Çalışma Prensibi

Fotovoltaik

Güneş panelleri güneş ışığını direkt olarak elektriğe çevirirler. PV (Fotovoltaik) hücreleri daha ön-cede hesap makinelerinde ve saatlerde kullanılmıştır. Fotovoltaık hücreler bilgisayar çiplerinde kullanılan yarı iletken malzemeden yapılmıştır. Güneş ışığı bu maddeler tarafından absorbe edildiği zaman elektronlar bulunduğu atomlardan ayrılarak madde içinde serbest kalırlar ve böylece bir elektrik akımı oluşur. Işığın (fotonların) elektriğe (voltaj) dönüşümüne fotovoltaik efekt adı verilmiştir.

Seri ve paralel bağlamalarla istenilen DC akımı (12-24-48 V DC) elde etmek mümkün olmaktadır. Mevsimlere bağlı olarak farklı açılarla güneşe doğru yönlerdirme yapılarak her mevsimde maksimum verim alınabilir. Türkiye için genelde geçerli olan 60 derece kış eğimi sayesinde ve panel camlarının özelliği nedeni ile buzlanma ve kar birikmesi olmamaktadır.

Kullanım Alanları

Fotovoltaik hücreler genelde 36-40 hücreden oluşan modüller içine entegre edilir. Bu modüllerde birbirleriyle birleştirilerek metrelerce büyüklüğünde fotovoltaik panel setleri oluşturulur. Farklı biçim ve renklerde üretilebilen güneş panelleri her türlü mimari tasarıma uygundur.

Bilhassa cephe ve çatı kaplaması olarak kullanılabilirler. 10-20 panellik bir sistem normal bir evin tüm elektrik ihtiyacını karşılayabilir. Malzeme tasarrufu sağlamakta ve estetik bir görünüm vererek akıllı bina sistemlerinde enerji ihtiyacı karşılanmaktadır.

Katlanabilen tekne ve deniz uygulamaları için temel ihtiyaçları karşılamakta kullanılan az voltajlı ürünler de bulunmaktadır.

Aynı zamanda artezyen kuyularında toprak altından su çıkarmakta da kullanılmaktadır. Özellikle enerji sistemlerinin ulaşamadığı yerlerde tercih edilmektedir.

Güneş enerjisi ile elde edilen elektrik sayesinde zamanla tükenmekte olan fosil enerji kaynaklarının kullanımı azalacak, barajlar ve müteakibinde nükleer enerji santrallerinin (yol açtığı zararlar biliniyor) arzı azaltılacak, ülke ekonomisine katkıda bulunulacak ve doğal kaynaklardan daha fazla istifade edilerek doğalgaz için ülke bütçesinden verilen milyarlarca dolar ülke ekonomisinde büyük rol oynayacaktır.

Güneş enerjisi gözlem istasyonu aylık ortalama Güneş enerjisi değerleri

Maliyeti

1. Kw/h enerji üretimi için bu enerji normal bir evin ihtiyacını karşılayabilir. Yaklaşık 4000 euro - 6000 euro yatırım gerekmek-tedir. Bu yatırımdan sonra bağımsız elektrik elde edilebilir. Büyük işletmeler için kullanıldığında bu yatırım maliyeti büyüklüğü ölçüsünde azalacak ve amortisman süresi daha da kısa olacaktır.