Güneş Enerjisi

Güneş enerjisi kullanılarak binaya sıcak su sağlanması

Güneş enerjisi düzlemsel kolektörler ile toplamak suretiyle, güneş enerjisinin ısıttığı suyu depolayan ve kolektörler ile depo arasında bağlantıyı sağlayan yalıtımlı borulara sahip sistemler güneş kollektörlü sıcak su sistemleridir. Bunun yanında bu sistem pompa ve kontrol edici elemanlara da sahiptir. Bu sistemleri pompalı ve tabii dolaşımlı diye ikiye ayırabiliriz. Bu sistemlerin ikisi de açık ve kapalı sistemler olarak dizayn edilir.

Tabii dolaşımlı sistemler: Tabii dolaşımlı sistemlerde ısının akışı kendiliğinden meydana gelmektedir. Güneş kollektörlerinde ısınan suyun yoğunluğu azalır ve yükselmeye başlar ve ısı akışı meydana gelir. Bu sistemlerde depo seviyesi kollektörün 30 cm üzerinde bulunmalıdır.

Pompalı sistemler: Tabii dolaşımlı sistemlere göre daha büyük su hatları olduğundan su direnci fazladır ve daha büyük bir depo mevcuttur bundan dolayı bu sistemlerde pompaya ihtiyaç vardır. Bu sistemlerde ısı akışı pompa ile sağlanır. Deponun yukarıda olma gibi bir zorunluluğu yoktur.

Açık sistemler: Bu sistemler kapalı sistemlere göre daha verimli ve maliyet bakımından ucuzdurlar. Açık sistemlerde kullanım suyu ile kollektörlerde dolaşan su aynıdır. Suyu kireçsiz ve donma probleminin olmadığı bölgelerde kullanılır.

Kapalı sistemler: Kapalı devre sistemlerindeki toplayıcıda dolaşan sıcak suyun bir kısmı kullanım suyunu ısıtır. Bu sistemde kullanım suyu ile ısıtma için kullanılacak su farklıdır. Toplayıcıda dolaşan suyun içerisine antifirizli su konularak donma engellenir, -20 dereceye kadar dayanıklıdır. Toplayıcı tankı kapalı devre olduğu için genleşme olacaktır bu genleşmeyi alabilmek için kollektör sistemine açık ya da kapalı genleşme tankı konulmalıdır. Kollektörlerde ısınan suyu kullanım suyuna aktarmak için eşanjör kullanılır. Donma, kireçlenme ve korozyona karşı çözüm olarak kullanılırlar. Kapalı sistemlerin maliyeti açık sistemlere göre daha yüksektir fakat eşanjör kullanılması nedeniyle verimleri daha düşüktür.

Güneş Enerjisi ile elektrik üretimi

Dünyamızın en önemli enerji kaynağı güneş enerjisidir. Güneş enerjisi sisteminde güneş panellerinin üzerine düşen güneş ışınlarını emen çok sayıda fotovoltaik hücre bulunmaktadır. Güneş panelleri fotovoltaik hücreler yardımıyla güneş ışığını elektrik enerjisine dönüştüren bir yapıya sahiptir. P ve n eklemden oluşan diyotlara benzeyen bir yapıya sahiptirler. Fotovoltaik hücreler katmanlı bir yapıya sahiptirler. Üst katmanlarında fosforlu bir yapı vardır. Güneş ışınlarından gelen fotonlar bu katmana çarparak bu fosfor yapısından elektron koparır. Kopan elektronlar negatif olarak üst kısımda yüklenir. İletken yapıya sahip olan katmanlardaki madde yardımıyla elektronlar negatif yüklü katmandan pozitif yüklü katmana geçerler. Bu yüklenmeler sonucunda bir elektrik alan oluşarak elektrik enerjisi üretilir.

Güneş enerji sisteminde kullanılacak panelin boyutu ve sayısı ihtiyaca göre belirlenmektedir. Güneş panelleri seri ya da paralel bağlanarak istenilen miktarda güç elde edilebilir. Güneş enerjisi sisteminin yönü mevsimlere göre güneşin geliş açıları baz alınarak ayarlanarak verimin artması sağlanır. 60 derecelik kış eğimi ülkemiz koşullarında kar birikimini ve buzlanmayı engellemektedir.