Güneş Enerjisi ile Enerji Üretimi

Güneş enerjisi ile enerji üretimi gün geçtikçe yaygınlaşıyor. Özellikle çevre dostu, sürdürülebilir ve temiz bir enerji kaynağı olması sebebiyle bu enerji sıkça tercih ediliyor. Aynı zamanda hem evler hem de işletmeler için elvrişli bir sistem. Bunun yanı sıra endüstriyel alanda da kullanılabilir. Bireysel kullanımda ve işletmelerin kullanımında güneş enerji sistemlerinin pek çok avantajı vardır. Peki, güneşten enerji nasıl üretilir? İnceleyelim.

İlginizi Çekebilir:

• Tiny House Güneş Panellerinin Kullanışlılığı

Termal Güneş Enerjisi Sistemleri

Termal güneş enerji sistemlerinin başlıca amacı sıcak kullanım suyu üretimi yapmaktır. Bunu da güneşten aldığı ısı enerjisini kullanarak yapar. Bunun yanı sıra entegre sistemler sayesinde de kaloriferli ısıtma sistemleri kullanılabilir. Hem kullanım suyu hem de tesisat suyu güneşten gelen enerji sayesinde ısıtılabilir.

Sistem solar paneller ve vakum tüplerinden oluşur. Su sirkülasyon sistemi sayesinde her türlü alanda kullanılabilecek sıcak su sistemi ve kalorifer sistemi oluşturulur. Hem ekonomik bir sistem oluşuyla kullanıcıların cebini hem de güneşten gelen temiz enerjiyi kullandığı için doğayı korur. Peki bu sistemler nasıl çalışır? Güneşten enerji nasıl üretilir?

Sistemin amacı güneşten gelen enerjiyi kullanarak kullanım suyunu ısıtmaktır. Bunun içinde ilk olarak termal paneller yardımıyla güneş enerjisi toplanır. Sonrasında kullanım suyu ısıtması yapılır. Güneş enerjisi ısıtma yapacak kadar yeterli değilse de pompalı sistemlerde pompa durdurulur. Suyun sıcaklığının azalmaması için ikincil enerji kaynakları kullanılır. Kontrol panelleri ve sensörler sayesinde de kolayca kontrol edilebilir. Bu sistem sayesinde enerji tüketiminde tasarruf sağlanır.

Konsantre Güneş Enerjisi (CSP)

Konsantre güneş enerjisi (CPS) diğer güneş enerji sistemlerinden daha farklı ve yenilikçi bir enerji üretim yöntemidir. Bu sistemlerde güneş ışığı aynalar ve mercekler ile yoğunlaştırılır. Bunun sonucunda yüksek sıcaklıkta ısı üretilir. Bu ısı da suyu buharlaştırma ve buhar türbinlerini döndürmek amacıyla kullanılır.

Yoğunlaştırılmış ısı suyun hızlıca buhar haline gelmesini sağlar. Buhar türbinleri döndükçe jeneratörler elektrik üretir. Bu tarz sistemler çoğunlukla yoğun enerji gerektiren yerlerde kullanılır. Ayrıca bu sistemler için güneş enerjisinin bol olduğu geniş alanlar tercih edilir.

Bu sistemin avantajları arasında yenilenebilir, temiz ve çevre dostu olması vardır. Bunun yanı sıra kurulum tamamlandıktan sonra gereken bakım maliyetlerinin düşük olması da ekonomik olarak oldukça büyük bir avantajdır.

Güneş Panellerinin İmalatı

Güneş panellerinin imalatı sıklıkla merak edilen konulardan biridir. Güneş panelleri farklı türlerine göre farklı şekillerde üretilir. Sıklıkla kullanılan 3 tip güneş paneli vardır. Bunlar; monokristal güneş paneli, polikristalin güneş paneli ve ince film güneş panelidir.

Güneş paneli imalatı karmaşık bir süreçtir. Güneş panelleri doğal kum plajının bileşeni olan silikondan yapılır. Silikon kuvars kumundan yüksek sıcaklık uygulama yöntemiyle elde edilir. Sonuç olarak güneş panellerinin hammaddesi oluşturulmuş olur. Silikon çok yüksek ısılara maruz bırakılarak şekillendirilir. Sonucunda da soğutulur, taşlama ve parlatma işlemleri uygulanır.

Bu silikon bloklar yonga adı verilen ince diskler haline getirilmek için doğranır. Bunların kesimi oldukça dikkat isteyen bir aşamadır. Sonrasında üzerinde herhangi bir şekilde yansıtma özelliği olmayan, güneş enerjisinin depolanmasını sağlayacak bir kaplama konulur. Sonucunda ızgara benzeri bir yapı elde edilir. Bu ızgara benzeri yapıda depolanan güneş enerjisi sonrasında elektrik enerjisine dönüştürülür. Tüm bu hücreler güçlü bileşenler ile bir araya getirilir. Tüm bu aşamalar sonucunda güneş paneli oluşturulur.

Genel hatlarıyla tanımlayacak olursak güneş panelleri; alüminyum çerçeve, temperli cam, eva film, solar hücrelerden oluşur. Alüminyum çerçeve; montaj için gereken yapıyı oluşturur ve bu yapı paneli dış etkenlerden korur. Temperli cam ise güneş panellerinin toz, rüzgar veya sert darbelerden korunmasını sağlar. Eva film ise parçaları birbirine yapıştırır.

Güneş Enerjisi Depolama Sistemleri

Güneş enerjisi depolama sistemleri termal, mekanik ve batarya olmak üzere üçe ayrılabilir. Bu sistemlerden ilki olan termal depolamada güneş tarafından üretilen ısıyı tutmak amacıyla su veya erimiş tuz kullanılır. Bu malzeme yüksek yalıtımlı bir depo içerisinde bekletilir. Burada ısıtma, soğutma ve elektrik üretimi için enerjiyi serbest bırakma amaçlanır.

Mekanik depolama sistemlerinde ise amaç fazla gelen elektrik gücünü bir mekanik güce çevirmek ve gerektiğinde tekrar kullanmaktır. Bunun için dönen mile bağlı volan kullanılır. Volan elektrik ile döndürülür ve kendi elektriğini üretmesi sağlanır. Bir diğer yöntem ise suyu yukarı pompalayan hidrolik bir sistemdir. Burada su türbinlerden geçerek elektrik enerjisi üretir.

Güneş enerjisini depolamak için aynı zamanda çeşitli bataryalar vardır. Bunlar lityum iyon, kurşun asit veya nikel kadminyum olabilir. Bu bataryalar aynı cep telefonlarındaki bataryalar gibi şarj edilebilir ve daha sonrasında batarya içerisindeki enerji kullanılabilir. Tüm bu sistemler arasında da güneş enerjisi depolamak için en iyi olan sistem bataryalardır.

Güneş Enerjisi Verimliliği ve Performansı

Güneş enerjisi verimliliği ve performansı pek çok kişi için oldukça önemli. Güneş enerji sistemlerinin verimliliğini etkileyen pek çok etken var. Bunlardan ilki güneş panelleri. Bu nedenle bu sistemin kurulum aşamasında güneş paneli verimliliğine dikkat etmelisiniz. Güneş paneli verimliliğini kısaca tanımlayacak olursak; bu kavram güneş ışığını metrekare başına elektrik enerjisine dönüştürme potansiyelini ifade eder.

Güneş panelinin verimliliği ne kadar fazla olursa aynı miktardaki güneş enerjisiyle üretilen elektrik enerjisinin miktarı da o kadar fazla olacaktır. Güneş paneli verimliliği ise küresel olarak belirlenmiş bazı standartlar aracılığıyla ölçülebilir. Bu sayede kullanılan ekipmanın kalitesi, verimliliği belirlenebilir.

Güneş panelinin verimliliğinin yanı sıra güneş enerjisi verimliliği ve performansını etkileyen farklı etkenler de bulunur. Bunları; güneş ışınlaması, sıcaklık, panelin konumu, eğimi, gölgeleme yoğunluğu olarak sıralayabiliriz. Tüm bu etkenler ve panel verimliliğinin toplamında bu enerji sisteminin performansı belirlenir.