Güneş Pilleri Pratikte Nasıl Çalışır?
Güneş pilleri fotovoltaik ilkeye dayalı olarak çalışırlar, yani üzerlerine ışık düştüğü zaman uçlarında elektrik gerilimi oluşur. Pilin verdiği elektrik enerjisinin kaynağı, yüzeyine gelen güneş enerjisidir. Güneş enerjisi, güneş pilinin yapısına bağlı olarak % 5 ile % 20 arasında bir verimle elektrik enerjisine çevrilebilir.
Güç çıkışını artırmak amacıyla çok sayıda güneş pili birbirine paralel ya da seri bağlanarak bir yüzey üzerine monte edilir, bu yapıya güneş pili modülü ya da fotovoltaik modül adı verilir. Güç talebine bağlı olarak modüller birbirlerine seri ya da paralel bağlanarak bir kaç Watt’tan megaWatt’lara kadar sistem oluşturulur.
Hibrit enerji sistemi ne demektir?
Birden çok enerji kaynağı kullanılarak oluşturulan enerji sistemlerine hibrit enerji sistemleri denir. Güneş ve rüzgar, güneş ve dizel jeneratör, rüzgar ve dizel jeneratör veya güneş, rüzgar ve dizel jeneratör sistemleri gibi birden çok enerji kaynağı kullanılarak oluşturulan sistemlere hibrit enerji sistemleri denir.
Kullanım alanları nerelerdir?
Enerji santrallerinde, sokak, park ve bahçe aydınlatma sistemlerinde, su pompa sistemlerinde, trafik sinyalizasyon sistemlerinde, evlerde, çiftliklerde, dağ evlerinde, belediyelerde, Telekom istasyonlarında, kısacası enerji ihtiyacının olduğu her yerde.
Güneş Enerjisi ile Elektrik iki farklı şekilde tüketilebilir;
1- Bağımsız Enerji Kullanımı
Güneşden elde edilen enerji akülere depo edilerek ister aküler üzerinden DC, istenirse de çevirici invertörler ile AC olarak kullanılabilir.
Üretilen enerji stabil şarj sağlayabilmek için otomatik şarj kontrollü solar regülatörler ile regüle edilir. Solar regülatörlerin regüle ettiği enerji, akü sistemi üzerinde depo edilir.
Depo edilen DC elektrik enerjisi otomatik kontrollü, yüksek demeraj güçlerine dayanıklı, tam sinüs sabit çıkış verebilen solar invertörler ile çevrilerek 230 Volt AC çıkış elde edilir. İnvertör çıkışından alınan enerji, kullanılmak istenen sistemin girişine bağlanır.
Kullanılması istenen alanın enerji ihtiyacı belirlenerek, kurulması gereken sistem ekipmanları tespit edilir. Depo edilecek enerji miktarı, günlük enerji ihtiyacının en az 3 katı olarak belirlenir. Güneş ışığının az olduğu, az enerji üretilen, çok yoğun bulutlu, yağışlı, karlı havalarda bile enerji kesintisi yaşamadan, stok enerjinizi sorunsuzca kullanabilirsiniz.
Elektrik üretimini gerçekleştiren solar modüllerin ön yüzleri güney yönüne bakacak şekilde yaz veya kış açı ayarına göre monte edilir. Sabah güneşin doğuşu ile başlayan enerji üretimi, akşam güneş tam batana kadar sürekli devam eder.
Kullanılan solar regülatörler ile üretilen elektrik enerjisi, kontrollü olarak akü sistemine gönderilir. Solar regülatörler, akü sisteminiz tam dolu ise, üretilen enerjiyi akü sistemine göndermez. Tampon şarj kontrolü ile akü sisteminizin sağlıklı çalışmasını sağlar.
Depolanan enerji solar invertörler (çevirici) ile istenen güçte çevrilerek kullanılır. Yüksek demeraj gücüne sahip ve tam sinüs çıkış verebilen solar invertörler ile elektrik enerjisini kullandığınız elektronik cihazlarınız, ani güç tüketimi ile çalışmaya başlayan motorlu ekipmanlarınız, buzdolabınız ve televizyonunuz gibi elektronik tüm eşyalarınız zarar görmeden sorunsuzca çalışır.
1) SOLAR MODÜL
Güneş ışınları, güneş pilleri tarafından elektrik enerjisine dönüştürülür
2) SOLAR REGÜLATÖR
Solar modüllerden alınan elektrik enerjisi sağlıklı stabil şarj sağlayabilmek için solar regülatörler tarafından kontrollü olarak akülere gönderilir.
3) AKÜ
Solar regülatörlerden gelen şarj akımı akü grubunda depo edilir. Stok enerji sağlanır. Depo edilen stok enerji akülerden direk 12, 24 veya 48 Volt DC olarak direk kullanılabilir.
4) İNVERTÖR
Akülerden alınan DC elektrik enerjisi Solar İnvertörler ile 230 Volt, tam sinüs AC elektrik enerjisine çevrilir.
5) ÇIKIŞ
İnvertörlerden çıkan AC 230 Volt enerji elektrik ihtiyacı olan her alanda kullanılır.
2 - Merkezi Şebekeye Direkt Bağlantı
Merkezi şebekeye bağlı elektrik üretim sistemi ile istenilen güçte elektrik enerjisi üretimini sağlamak mümkündür. Üretilmesi istenen enerji miktarı tespit edilir. Atmosferden gelen güneş ışınlarının solar modüller üzerine temas etmesi ile DC elektrik enerjisi üretilir. Üretilen enerji yüksek çevrim güçü olan, merkezi şebekeye bağlanabilen invertörler ile merkezi şehir şebeke sistemine bağlanır. Üretilen enerji doğrudan şebeke sistemine gönderilmiş olur.
Güneş enerjisi ile elektrik üretimi en kolay kurulabilen enerji üretim aracı olduğu gibi, en uzun ömürlü, hemen hemen hiç işletme maliyeti olmayan, pratik ve seyyar olması sebebi ile kullanım kolaylığı sunan enerji üretim şeklidir.
1) SOLAR MODÜL
Güneş ışınları, solar modüller tarafından elektrik enerjisine dönüştürülür
2) ENTERKONNEKTE BESLEMELİ SOLAR İNVERTÖR
Solar modüllerde üretilen elektrik enerjisini şebeke değerlerine dönüştürerek, elektriği enterkonnekte sisteme gönderen yüksek teknolojik cihaz.
3) ÜRETİM SAYACI
Üretilen enerjinin birim miktarı, üretim sayacı ile hesaplanarak kaydedilir.
4) TÜKETİM BAĞLANTI NOKTASI
Direk tüketici ile enterkonnekte sistemin birbirine bağlandığı bölüm.
5) ENTERKONNEKTE SİSTEM
Tüm şebeke elektrik altyapı bağlantısı.
6) TÜKETİM SAYACI
Tüketilen enerjinin birim miktarı, tüketim sayacı ile hesaplanarak kaydedilir.
7) TÜKETİCİ
Merkezi şebeke üzerinden ve Solar Enerji ile üretilen elektriğin son kullanıcısı.
Güneş enerjisinden; su ısıtmada, konut ısıtmada, pişirmede, kurutmada, soğutmada ve elektrik enerjisi elde edilmesinde faydalanılır.
Güneş enerjisinin kullanılabilmesi için toplanması gereklidir. Bu toplama işlemi ısıl (güneş kolektörleri) ve elektriksel (fotovoltaikler) olmak üzere iki değişik yol ile yapılır.
Güneş panelleri, güneş ışığını direkt olarak elektriğe çevirirler. PV (photovoltaic) hücreler, güneş ışığını emdiği zaman, elektronlar bulundukları atomlardan ayrılarak madde içinde serbest kalırlar ve böylece bir elektrik akımı oluşur. Gelen enerjinin ancak 1/6 oranında bir kısmı elektrik enerjisine dönüşebilir.
Kaynak : www.pasifikmuhendislik.com / Eylül 2010
