Güneş, tüm dünyadaki canlılığın temel kaynaklarından birisidir. Gezegenimizi hayatta tutan bu yıldızın içerisinde her saniye 564 milyon ton hidrojen, 560 milyon ton helyuma dönüşmektedir. Bu dönüşüm sırasında kaybolan 4 milyon ton enerji de uzaya yayılmaktadır. Yeryüzüne metre kare başına yaklaşık 1000 W güneş radyasyonu düşmektedir. Bu enerjiyi de çeşitli yöntemlerle ısı ve elektrik üretmek için kullanmaktayız. Şimdi gelin güneş enerjisi ile ilgili detaylı bilgileri daha yakından inceleyelim.
Güneş Enerjisi Kullanım Alanları
Güneş enerjisinden birçok alanda faydalanmaktayız. Özellikle de ısıl uygulamalar için güneş enerjisi uzun yıllardır kullanılmaktadır. Su ısıtma, kurutma ve ısınma gibi amaçlar için insanlık güneşin gücünü kullanmaktadır. Güneşin elektrik üretimi için kullanımı da keşfedildiğinden bu yana artık elektrik üretimi için güneş enerjisi kullanımı günümüzde sürekli olarak yaygınlaşmaktadır. Güneş enerjisinin kullanım alanlarını genel olarak aşağıdaki gibi listeleyebiliriz.
- Su ısıtma
- Kurutma
- Konutların ısıtılması
- Aydınlatma
- Isı depolama
- Elektrik üretimi
Güneş Enerjisi ile Isı Üretmek
Güneşin ısıl uygulamaları çok eski zamanlardan bu yana görülmektedir. Eskiden siyaha boyanmış fıçıların içerisindeki suyun ısıtılması güneş ile sağlanırdı. Günümüzde de artık güneş enerjisi ile su ısıtmak oldukça bilinen ve yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Türkiye’de de güneş enerjisi ile su ısıtma sistemi özellikle uzun yıllardır çok yaygın olarak kullanılmaktadır.
Güneş Enerjisi ile Isı Depolama
Güneş enerjisi ayrıca faz değiştiren malzemelerde depolanarak konut ısıtılmasında da kullanılabilmektedir. Parafin, eriyik tuz gibi malzemeler güneş enerjisini bünyesinde hapsederek erirler. Dış hava sıcaklığı soğuduğu zaman ise bu malzeme bünyesindeki ısıyı dış ortama vererek katı hala geçer ve bu şekilde ısıtma sağlanmış olur.
Güneş Enerjisiyle Konutların Isıtılması
Konutların ısıtılmasındaki diğer bir yöntem ise güneş duvarı sistemleridir. Bu sistemlerde ise binanın dış cephesine duvar ile arasında belirli bir miktarda boşluk bırakarak üzerinde delikler bulunan bir kaplama yerleştirilir. Bu kaplama ile dış duvar arasında kalan boşlukta bulunan hava da güneş ışınları ile ısınır ve bu ısınan hava yükselerek havalandırma kanalları ile mahale aktarılır.
Güneş duvarlarına benzer bir sistem de havalı güneş kolektörleridir. Havalı güneş kolektörleri de su ısıtma kolektörleri gibi binanın çatısına yerleştirilir ve burada bünyesinde bulunan hava ısınır. Isınan hava da havalandırma sistemine aktarılarak konut ısıtılması sağlanmış olur.
Sonuç olarak güneş enerjisinin ısıl olarak genel uygulama alanları, su ısıtma, kurutma, ısı depolama ve konutların ısıtılması olarak listelenebilir. Tabi bunların yanı sıra pasif ev diye bilinen güneşten hem ısıl olarak hem de aydınlatma olarak maksimum şekilde yararlanmak amacıyla tasarlanan evlerde uzun yıllardır uygulanmaktadır.
Güneşten Elektrik Üretimi
Güneşten elektrik üretiminde kullanılan iki farklı sistem vardır. Bunlar, güneşin doğrudan kullanımı ile elektrik üretimi sağlayan fotovoltaik sistemler ve güneşin dolaylı olarak kullanımı ile elektrik üretimini gerçekleştiren yoğunlaştırılmış güneş enerji sistemleridir.
Yoğunlaştırılmış Güneş Enerji Sistemleri (CSP)
Yoğunlaştırılmış güneş enerji sistemleri (CSP) ile elektrik üretimi günümüzde fotovoltaik sistemler kadar çok tercih edilmese de sıcaklığın çok yüksek olduğu çöl iklimine sahip yerlerde ideal bir sistem olarak görülmektedir. Özellikle de merkezi bir güç santrali olması sebebiyle 24 saat elektrik üretimi yapabilme özelliği bu santralleri fotovoltaik enerji sistemlerinden ayıran en önemli özelliklerden birisidir.
CSP sistemlerinin birden fazla çeşidi bulunmaktadır. Ama genel olarak çalışma prensibini özetleyecek olursak; bir alan üzerine yerleştirilen ve güneşe göre hareket edebilme kabiliyetine sahip ayna sistemleri güneş ışınlarını santralin merkezinde yer alan güneş kulesinin tepe noktasına odaklar. Kulenin tepe noktasında sıcaklık 540-560 dereceye kadar yükseltilerek burada bulunan sistem akışkanını (su veya eriyik tuz) ısıtır. Isınan akışkan vasıtasıyla da buhar türbini-jeneratör sistemiyle de elektrik üretimi sağlanır.
Eğer santralde depolama tankı da bulunuyor, ve sistem akışkanı olarak da faz değiştiren bir termal malzeme kullanılıyorsa, santral geceleri de elektrik üretebilir.
Fotovoltaik Güneş Enerji Sistemleri
Fotovoltaik güneş enerji sistemleri, güneşten elektrik üretiminde kullanılan en yaygın sistemlerdir. Sistemin en temel bileşeni güneş panelleridir. Güneş panelleri de yarı iletken silisyum malzemeden oluşan güneş hücrelerinin çeşitli boyut ve sayıda birleştirilmesi ile oluşturulmuştur. Fotovoltaik sistemler genel olarak şebekeye bağlı (on grid) veya şebekeden ayrı (off grid) olmak üzere iki ana başlıkta incelenir.
Şebekeden Ayrı (Off grid) Fotovoltaik Güneş Enerji Sistemleri
Şebekeden ayrı fotovoltaik sistemler, genellikle elektrik şebekesinin bulunmadığı veya şebekenin çekilmesinin çok maliyetli olduğu yerler için tercih edilirler. Off grid sistemlerin genel sistem bileşenleri aşağıdaki gibidir.
- Güneş paneli
- Akü
- Şarj kontrol cihazı
- İnvertör
- Kablo konektör
- Konstrüksiyon
- Sigorta ve diğer yardımcı bileşenler
Şebekeden ayrı fotovoltaik güneş enerji sistemlerinde güneş panelleri güneşten ürettikleri DC elektrik enerjisinin şarj kontrol cihazı ile akülerde depolarlar ve akülerde depolanan bu enerji de invertörler vasıtasıyla evlerimizde kullandığımız AC elektrik enerjisine dönüştürülerek kullanılır. Sistemin en basit ve temel çalışma prensibi bu şekildedir.
Şebekeye Bağlı (On Grid) Fotovoltaik Güneş Enerji Sistemi
Elektrik şebekesine bağlı on grid fotovoltaik güneş enerji sistemleri, en yaygın kullanılan sistemlerdir. Bu sistemler mikro ölçekte evlerde kullanılabileceği gibi büyük enerji santral projeleri de şebekeye bağlı güneş enerjisi sistemleridir. Sistemde güneşten üretilen elektrik bir on grid invertör ile AC elektrik enerjisine dönüştürülerek bir çift yönlü sayaç ile elektrik şebekesine aktarılır. Ay sonu ise üretilen enerji, tüketilen enerjiden fazla olduğunda ise kullanıcı elektrik faturası ödemez hatta gerekli şartlar sağlanırsa kullanıcı fazla ürettiği elektriğe göre geri ödeme alabilir. Şebekeye bağlı güneş enerji sistemleri ister küçük ister de büyük ölçekte olsun bir bürokrasi sürecine tabidir. Bu konuda ayrıntılı bilgi ve mevzuatları incelemek isterseniz sitemizin mevzuatlar sayfasını inceleyebilirsiniz.
Şebekeye bağlı güneş enerji sistemlerinde şebekede elektrik kesildiği zaman, güneş olsa dahi evinizinde elektriği kesilir. Çünkü sistem üretilen elektriği şebekeye aktarmak için tasarlanmıştır. Siz elektriği şebekeye satar ve şebekeden alırsınız. Bu sebepten de hibrit fotovoltaik güneş enerji sistemi olarak bilinen akü destekli on grid sistemler evler ve ticarethaneler için tercih edilebilir. Bu sayede elektrik kesilse bile aküler ile kısa süreli elektrik ihtiyacı karşılanabilir.
Güneş enerjisi projeleriniz için sitemizde yer alan firmalardan teklif alabilirsiniz. Bunun için anasayfada yer alan harita üzerinden ilinizi seçerek o ilde faaliyet gösteren firmalara ulaşabilirsiniz veya doğrudan tüm firmaların yer aldığı listemize buradan ulaşabilirsiniz.