Popüler Konular : Mayıs navigasyon... | Ödüle aday ... |
Güneş topla benim için
Naviga
3.06.2015
A | a


Güneş paneli nedir?
Güneş panelleri güneşten gelen farklı dalga boyundaki ışınlarda bulunan enerjiyi elektrik enerjisine çeviren modüllerdir. Bulutlu günlerde de paneller daha düşük kapasitede olsa üretim yapmaya devam eder. Güneş panelleri bazen güneş pili olarak da adlandırılır. Ancak elektrik enerjisini depolama gibi bir işlevi olmadığından bu ‘pil’ tanımı doğru değildir.
 
Ömrü ne kadardır?
Kaliteli güneş panellerinin ekonomikömrü en az 25 yıldır. 25 yıl boyunca bellibir performans kaybı olur. Ancak bu kayıp hiçbir zaman ilk günkü performansın % 15-20’sinden fazla olmaz.
 
Kaç çeşidi vardır?

Güneş panelleri silisyum kristallerininfarklı oluşumlarına göre sınıflandırılır. Üretim tekniğine göre monokristalin vepolikristalin olmak üzere iki temel gruba ayrılır. Monokristalin paneller daha yüksek verimlidir ancak üretim tekniği nedeniyle polikristalin panellerden daha pahalıdır. Yapısal olarak alüminyum çerçeveli üzeri camlı sert paneller, esnek paneller ve katlanabilir ince film paneller olmak üzere üç temel grupta toplanır. Bu temel grupların dışında birçok farklı güneş paneli (eviricisi) mevcuttur. Sert paneller genelde ağırlık faktörünün önem arz etmediği sabit yapılarda tercih edilir. Ortalama ağırlıkları güçlerine göre 10-18 kilogram civarındadır. Marin uygulamalarda panelin hafif ve esnek olması çok büyük önem taşır. Esnek panellerin ağırlığı gücüne göre 0,9-2,6 kilogram arasında değişir. Dört adet sert panel kullanılan bir uygulamada yaklaşık 60 kilogram toplam ağırlığa ulaşılır. Bunun yerine sadece 8 kilogram toplam ağırlıkta dört adet esnek marin panel kullanmak çok daha doğrudur.Panel seçimi yapılırken taşıyıcı yapının 60 kilogram yüke göre yapılması ile 8 kilogram yüke göre yapılması arasındaki maliyet ve ağırlık farkı gözden kaçırılmamalıdır. Ayrıca çoğu uygulamada esnek paneller güverte üzerine yapıştırıldığından taşıyıcı yapıya gerek kalmaz. Sert paneller göreceli olarak daha ucuz olmakla beraber, taşıyıcı yapı maliyeti de eklendiğinde toplam proje maliyeti yükselir.
 
 
Güneş panelinin güç ölçümü nasıl ifade edilir?
Güneş panellerinin bütün dünyada kullanılan güç ölçü birimi ‘Wp’ olarak ifade edilir. Bunun açılımı: ‘Watt Pik’ o panelden en ideal ölçüm koşullarında elde edilmesi mümkün olabilecek azami güç anlamına gelir. Kısaca örneklemek gerekirse 100 Wp olarak anılan bir panel bizim coğrafi bölgemizde, temmuz ayında, saat 13:00’te, hava sıcaklığı 25˚C iken, panel güneş ışınlarına 90˚ açı yapacak şekilde sabitlendiğinde elde edilebilecek azami gücü ifade eder bu da STC (Standart Test Conditions) şartlarına göre belirlenir. Oysa gerçekte elde edilecek ortalama güç miktarı; bulunulan coğrafi bölgeye, mevsimlere ve panelin güneş ışınlarına yapacağı açıya, bulutluluk oranına, panel ve ortam ısısına göre farklılık gösterir. Panel seçimlerinde ve kapasite hesabında bu kayıplar göz önüne alınmalıdır.
 
Güneş panelinin verimliliği ne anlam ifade eder?
Bu konulardan söz ederken ‘hücre verimliliği’ ve ‘panel verimliliği’ deyimleri kullanılır. Bir güneş paneli birçok güneş hücresinin yan yana yerleştirilerek elektriksel olarak birleştirilmesi ile oluşturulur. Dolayısıyla panelin toplam alanıyla panel üzerine yer alan hücrelerin net toplam alanı arasında fark oluşur. 1 metrekare alanı olan panelin üzerindeyer alan hücrelerin net toplam alanı yaklaşık olarak 0,8-0,9 metrekare olur.Bu nedenle iki farklı verimlilik birimi kullanılır. Verimlilik (efficiency), güneş ışınları ile yeryüzüne düşmekte olan enerjinin ne kadarının elektrik enerjisine dönüştürülebildiğini belirten katsayıdır. Bizim coğrafi bölgemizde 1 metrekarealana yaklaşık 1000 watt’lık enerji düştüğünü varsayıyoruz. Hücre verimliliği %18 olarak ifade edildiğinde toplam net alanı bir metrekare olan hücreler bu enerjinin 180 watt(p)’lık kısmını elektrik enerjisine dönüştürülebilir. Ancak panelin toplam alanında hücreler arasında ve çerçevede boşluklar bulunur. Dolayısıyla 1 metrekare alanı olan bir panelin net hücre alanı toplam panel alanından % 0,10-20 daha düşük olur .Özetle hücre verimliliği %18 olarak anılan bir panelin, panel verimliliği yaklaşık %14 olarak ölçülür. Dolayısıyla1 metrekarelik bir panelden elde edilen enerji 140 watt(p) olur. Eğer panel için ayıracağınız alanın ölçülerini biliyorsanız, elde edebileceğiniz enerji miktarını da şöyle hesaplayabilirsiniz: Örnek olarak ayırabileceğiniz alan 322X81 santimetreyse ve panel ölçüleri bu alanı boşluksuz olarak doldurabilecekse toplam üretim alanımız 2,61 metrekare olur. Bu alana düşen anlık güneş enerjisi 2,610 watt(p)’tır. Bunu panel verimliliği olan %14 ile çarptığımızda anlık olarak 365 watt(p) elektrik elde edilebilir. Bir panelin günde istatistik ortalama olarak beş saat süreyle (Wp) anma değeri üzerinden üretim yapabildiğinivarsaydığımız için bu değeri 5 ile çarptığımızda söz konusu alandan 1,825 watt/h(saat)/gün elektrik enerjisi elde edebileceğimizi hesaplarız.
 
Panelin kapasitesi hesaplanırken amper değerinden söz etmek doğru mu?
Panelin güç hesabı yapılırken iki referans değer watt ve amper ön plana çıkar. Işık almaya başlayan bir panelin elektrik gerilim değeri (voltajı) çok az değişkenlik göstermekle birlikte, enerji yoğunluğunu ifade eden amper değeri, günün saatine, mevsime, bulutluluk oranına ve panelin güneş ışınlarına yapmakta olduğu açıya göre çok büyük değişiklikler gösterir. Bu nedenle “Bu panel kaç amper verir?” sorusunun cevabı her zaman göreceli olur. “Kaç amper?” anlık bir değer ifadesidir. Sabah saat 09:00’daki amper değeri ile öğleyin saat 13:00’teki amper değerleri çok farklı olacaktır. Doğru hesap ise bir panelin gün boyunca üreteceği toplam enerji miktarını tanımlar. Bu da watt/h/gün olarak ifade edilir. Türkiye’nin yer aldığı coğrafi bölgede, 100 Wp referans değerindeki bir panelin günlük ortalama üretiminin hesabını yaparken bu değeri ortalama 5 saat ile çarpıyoruz. Yani “Bu panel günde 500W/h elektrik üretir” diyoruz.
 
Panelin ürettiği elektrik nasıl kullanılır?
Güneş panelinin üretmiş olduğu elektrik voltajı (gerilimi), kullanılan panele ve panellerin birbirine bağlantı şekline göre değişkenlik gösterir. Panelin üzerinde yer alan her bir hücre yaklaşık olarak 0,5 volt elektrik üretir. Örnek olarak üzerinde 40 adet hücre bulunan bir güneş paneli yaklaşık 20 volt elektrik üretir. Oysa teknelerde genelde 12 volt, daha büyük teknelerde ise 24 volt geriliminde elektrik kullanılır. Bu nedenle panelde üretilen elektrik doğrudan voltaj regülatörü olarak adlandırılan voltaj düzenleyiciye gönderilir. Voltaj düzenleyici panelden gelen akımın çıkış voltajını 12 veya 24 volta göre ayarlar. Çoğu voltaj regülatörünün üzerinde aküleri şarj etmek üzere bir çıkış ve doğrudan enerji kullanımı için ikinci bir çıkış yer alır. Aküler dolu ise voltaj regülatörü akülere giden şarj akımını keser. Bu sırada panellerin ürettiği elektrik kullanılmadığı için boşa gider. Dolayısıyla panellerin üretim kapasitesi, akülerin depolama kapasitesi, teknedeki tüketim miktarı doğru hesaplanmalı ve en uygun kapasiteler belirlenmelidir.
 
Teknemdeki elektrik tüketimini nasıl hesaplamalıyım?
Her teknenin elektrik tüketimi sahibinin kullanım alışkanlıklarına ve teknenin üzerinde bulunan elektrikli aletlere göre değişkenlik gösterir. Bu nedenle her o tekneye özel bir tüketim tablosu oluşturulmalıdır. Panelin günlük üretimini watt/h(saat)/gün olarak hesapladığımız için, teknenin tüketimini de aynı şekilde watt/h(saat)/gün olarak hesaplamalıyız. Bu nedenle teknede kullanmakta olduğumuz cihazların tüketim değerlerini bilmemiz gerekiyor. Genelde elektrikli cihazların üzerinde veya broşürlerinde watt veya amper cinsinden değerler yer alır. Watt kısaca amperin voltaj ile çarpımına eşittir. Eğer teknede kullandığımız bir elektrikli cihazın üzerinde örnek olarak 10A yazıyorsa ve teknemizdeki elektrik sistemi 12 volt ise bu cihaz 10AX12V=120 watt elektrik tüketir. Eğer bir gün içinde biz bu cihazı toplam 3 saat kullanıyorsak bu cihazın günlük tüketimi: 120 wattX3 saat=360 watt/h(saat)/günolarak hesaplanmalıdır. Teknede yer alan buzdolabı, derin dondurucu, televizyon ve müzik seti, aydınlatma sistemi, navigasyon sistemi, otopilot, hidrofor, elektrikli tuvalet, elektrikli vinçler, ırgat vb. gibi tüm elektrikli cihazlar aşağıdaki örnek tabloda gösterildiği gibi listelenerek teknenin günlük elektrik tüketimi hesaplanmalıdır. Aşağıdaki tabloda verilen değerler yaklaşık değerlerdir, her tekne ve her elektrikli cihaz için farklılık gösterebilir. Kullanım süreleri de doğal olarak farklı olacaktır. Altta üretim toplamı olarak teknenin motorunun üzerinde bulunan alternatörün üretim değeri (varsayılan 80A) referans alınmıştır. Ancak hesaplanan bu değer akü bankının büyüklüğü (Ah), motorun çalıştırıldığıanda akülerin voltaj değeri ve bir çok diğer faktör çerçevesinde farklılık gösterir. Motor üzerindeki alternatörün ürettiği enerjinin tamamının akülerde depolanamayacağı ayrıca öngörülmelidir. Tabloda görüldüğü üzere örnek teknede günlük ortalama 2 saatlik motor seyriyle üretilen enerji/tüketilen enerji arasındaki fark -1.476 watt/h olarak hesaplandı. Bu durumda enerji açığı akülerde depolanmış olan enerjiyle karşılandı. Ortalama büyüklükte bir akü grubu (bankı) ile bu açık iki-üç gün süre ile karşılanabilir ve sonrasında aküler düşük voltaj alarmı vermeye başlar. Seyir yapılmadığı (motor veya jeneratör çalıştırılmadığı), sahil elektriği alınmadığı durumlardaysa aküler çok daha kısa zamanda enerjisiz kalır. Örnek teknede söz konusu açığın karşılanması için gerekecek olan toplam panel kapasitesi 1,476/5 (ortalama günlük şarj saati)=300 Wp’tir. Yani teknedeki yer durumuna göre, 3 adet 100Wp veya 6 adet 50Wp ya da 4 adet 80Wp panel seçilebilir. Bu panellerin üreteceği elektrik enerjisi teknenin enerji açığını karşılayacağından dolayı enerji açığı problemi çözülmüş olur. Ancak günde ortalama 2 saat motor seyri yapılmadığı veya sahil elektriği alınmadığı hallerde yukarıda hesaplanan panel miktarının yaklaşık iki katı panel kullanımı gerekir. Hiçbir elektrik üretim kaynağı veya sahil desteği kullanmadan tüm tüketimi panellerden karşılamayı planlarsak 3,396 /5=680 Watt(p) toplam gücünde panel montajı yapmamız gerekir. 7 adet 100Wp veya 8 adet 90Wp panel kullanmamız halinde tekne tüm enerji gereksinimini güneş panellerinden elde etmiş olur. Elbette bu hesaplamalar çok daha detaylı yapılır. Bu tür hesapları etkileyecek onlarca parametre vardır. Mevsimsel ortalamalar, panel montaj açıları, teknenin değişken pozisyonları sonucu değişen ışın alma açıları, hava sıcaklıkları, tesisat ve çevirim kayıpları, kablo kesitleri, akü kapasiteleri ve kondisyonları sonucu değiştirebilecek ciddi etkenler. Ancak yukarıda açıklanan hesaplamalar yaklaşık bir hesaplama yapmaya imkan verir.



Not: Buzdolabı günlük kullanımı 24 saat olmakla beraber buzdolabı kompresörü sürekli olarak devreye girip çıktığından dolayı günlük toplam net çalışma süresi 12 saat olarak hesaplanmıştır. Derin dondurucu daha az kapağı açıldığından standby süresi daha uzundur bu yüzden kompresörün günlük net çalışma süresi 8 saat olarak hesaplanmıştır. Günde toplam 4 saat seyir yapıldığı bunun 2 saatinin makine 2 saatinin ise yelken seyri olduğu varsayılmıştır.

Neden enerji ihtiyacımızı doğrudan güneş panelinden karşılayamıyoruz?
Güneş panellerinin ürettiği enerji miktarı, güneş/bulut ve günün farklı saatlerindeki güneş açısı gibi etkenlere bağlı olarak değişkenlik göstermekle beraber daha istikrarlı bir üretim çizgisi izler. Oysa tüketim miktarı anlık olarak çok büyük değişiklikler gösterebilir. Örneğin; elektrikli ırgatın çalıştırıldığı anda veya invertörün devreye alınarak su ısıtıcısının kullanıldığı anda ihtiyaç duyulan elektrik enerjisinin paneller tarafından karşılanması mümkün değildir. Aşağıdaki grafikte sembolik olarak ifade edilen mavi çizgi tüketimi, kırmızı çizgi ise üretimi gösteriyor. Mavi çizgi kırmızı çizginin üzerine çıktığındaarada kalan fark, aküde depolanmış olan enerji ile karşılanır. Mavi çizgi kırmızı çizginin altına indiğinde, yani üretim miktarı tüketilenden daha çok olduğu anlarda bu enerji akülere şarj edilir.
 
 
Güneş panelleri ile akülerin ömrü arasında nasıl bir ilişki vardır?
Akülerin ömrü hesaplanırken göz önüne alınan en temel ölçüt, deşarj derinliğidir (depth of discharge). Aküleri, düşük voltaj alarmı verinceye kadar kullandığımızda toplam şarj edilebilirlik sayısı ciddi miktarda azalır. Hele voltaj 9-10 voltun altına düştüğünde akülerin ömrü iyice kısalır. Güneş panelleri akülerin bu voltaja düşmesine izin vermeyeceği için aküler azami ömürlerinde hizmet vermeye devam eder. Özellikle kış aylarında teknenin sahil enerjisinin kesilmesi, şarj redresörünün arızalanması, marinadaki elektrik kredisinin tükenmesi gibi muhtelif sebeplerden akülerin voltajının neredeyse ‘0’ volta yaklaştığı gözlenir. Bu gibi durumlarda ömrü bir yılın bile altına düşebilir. Güneş paneli olan teknelerde bu gibi riskler söz konusu değildir.
 
Güneş panelleri nereye monte edilir?
Esnek güneş panelleri üzerine basılabilir özelliktedir. Bu nedenle kolaylıkla güverte üzerine monte edilebilirler (Çift taraflı yapısal yapıştırıcı bantlar). Çok hafif oldukları için bimini, serpinti körüğü gibi tente yapılarının üzerine tenax veya fermuar ile sökülebilir/takılabilir şekilde bağlanabilirler. Panellerin montajı için gölge düşmeyen yerler tercih edilmelidir. Güneş panellerinin üzerine gölge düşerse ne olur? Güneş panellerinin üzerinde yer alan hücrelerde üretilen elektrik bir sonraki hücreye tellerle aktarılır ve her aktarımda voltajı artarak panel çıkış kablosuna kadar iletilir. Eğer aynı anda hücrelerin tamamı gölgede kalmışsa hiç elektrik üretimi olmadığı için problem oluşmaz. Fakat hücrelerin sadece bir veya birkaçı gölgede kalırsa kendilerinden önceki sırada yer alan ve güneş gören hücrelerde üretilmiş olan elektrik, gölgede kalan ve üretime katkıda bulunmayan hücrenin içinden geçmeye çalışacak ve direnç ile karşılaşacaktır. Elektrik gölgede kalmış hücrenin içinden geçerken bu direnç nedeni ile gölgede kalan hücreyi ısıtmaya başlar. Bu olaya sıcak nokta ‘hot spot’ denir. Yeni jenerasyon panellerde by pass diod’lar kullanılarak bu etki en aza indirgenir. Genel bir tanımla 1/3’ü gölgede kalan bir panelin üretim kapasitesi 1/3 oranında değil 2/3 oranında azalır. Bu nedenle panelleri yerleştirirken gölge almayan yerleri seçmek gerekir.
 
Bakımı var mı? Temizliği ve koruması nasıl yapılmalı?
Güneş panellerinin herhangi bir bakımı ve servis gereksinimi yok. Zaman içinde üzerlerinde biriken toz ve tuz tabakasının temizlenmesinde fayda vardır. Temizlik sırasında teknenin yıkanmasında kullanılan temizlik malzemeleri rahatlıkla kullanılabilir.Eğer paneller güverteye monte edilmişse ve üzerine basılıyorsa, ayakkabıyla basılmaması ve sert cisimlerin panel üzerine düşürülmemesi, panellerin çizilmemesi, kısacası mekanik tahribata maruz bırakılmaması gerekir. Bu tür hasarlar panelin garanti dışı kalmasına sebep olabilir .Paneller devredeyken sahil elektriğinin bağlanması, motorun veya jeneratörün çalıştırılması panellere etki etmez,dolayısıyla panel enerjisinin kapatılması gerekmez. Panellerden gelen enerji voltaj regülatörleri üzerinden akülere şarj edilir. Voltaj regülatörleri akülerin yapısal özelliklerine (kurşun asit/jel/AGM) uygun şarj protokolleri ile şarj yapar ayrıca çoğu regülatörde akü ısılarını ölçen sensörler vardır. Bu şekilde akülerin gereğinden fazla şarj edilmesi riski söz konusu değildir.
 
Güneş panellerinin montajı nasıl yapılmalıdır ve garantisi ne kadardır?
Güneş paneli almadan önce mutlaka yetkin bir kişi veya kuruluşa danışarak tekneye ve kullanıcı parametrelerine en uygun panel kapasite hesabının yaptırılması, enerji iletim hatlarının kesitlerinin hesaplanması, regülatör kapasitelerinin doğru seçilmesi ve tesisat projesinin yapılması gerekir. Montajı yapacak olan teknik kişi vey afirmanın bu projelere uygun montaj yapması; kullanılan kablo ve bağlantı elemanları, yalıtım malzemeleri gibi tüm yan malzemelerin ilgili regülasyonlara ve standartlara uygun malzemeden seçilmesi gerekir. Esnek panellerin montajı sırasında panelin teknik belgelerinde izin verilen eğim açısından daha fazla bükülmemesi çok önemlidir. Garanti belgelerinin satıcıya imzalattırılması unutulmamalıdır. Uluslararası kalite sertifikasına sahip üretici markalar üretim ve malzeme hatalarına karşı iki yıl garanti verir. Güneş enerjisi sistemleri ile ilgili tüm sorularınız için bizleri arayabilirsiniz.
www.tez-mar.com

 
 
 
Etiketler :
 
           
 
SİTEDE ARA
               
Naviga Yayınları
 
 
 
HAVA DURUMU
 
 
 
 
 
FIRTINA TAKVİMİ

05 Nisan Kırlangıç Fırtınası (2 Gün)

11 Nisan Fırtına (Leyleklerin Gelmesi)

16 Nisan Sitte-I Sevir (3 Gün)

29 Nisan Fırtına (3 Gün)

TAKVİM
 
 
NAVİGA ÜYELİK
okuyucu@navigamagazin.com Adres: Kalamış Fener Cad. İskele Sok. (Gamze Sok.) No: 2 Kalamış 34025 Kadıköy-İ
NAVİGA E-BÜLTEN
 
Tasarım & Kodlama: Tekklik Bulut ve Internet Hizmetleri