G£¼ne¥ Enerjisi - kisi.deu.edu. H11. Yenilenebilir Enerji Kaynaklar¤±, R£¼zgar T£¼rbini ve Hidrolik

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of G£¼ne¥ Enerjisi - kisi.deu.edu. H11. Yenilenebilir Enerji...

  • Yrd. Doç. Dr. Aytaç Gören

    Güneş Enerjisi

  • H1. Ders Kapsamı, Enerji – Güç Denklemleri, V-I Eşitlikleri

    H2. Ölçme Tekniği , Temel Elektriksel Ölçümler, Alternatif Akımın Temel Kavramları,

    H3. Alternatif Akım Devreleri, RLC, Kompanzasyon

    H4. Faraday Yasası, Ferromanyetiklik, Trafo ve Selenoid

    H5. Şarj Üniteleri, Güç Kaynakları, Redresörler, Bataryalar

    H6. Fotovoltaikler ve Yakıt Hücreleri

    H7. 1.Vize

    Proje Kapsamı

    H8. Alternatif Akım Motorlarının Temelleri, Tipleri ve Alternatörler

    H9. AA Motorlarında Yol Verme, Motor Seçimi

    H10. Doğru Akım Motorları (Fırçalı / Fırçasız)

    H11. Yenilenebilir Enerji Kaynakları, Rüzgar Türbini ve Hidrolik Türbinler

    H12. Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Kullanımı (Elektrik Enerjisi üretimi ile ilgili Makine Mühendisliği Uygulamaları)

    H13. Elektrikli Taşıtlar

    H14. Final Sınavı Aytaç Gören

  • Güneş enerj is inin kul lanımı

    G ü n e ş e n e r j i s i n i n k u l l a n ı m ı

    1. Heliostatlar 2. Su Isıtma 3. Soğutma 4. Konsantre Kaynak 5. Fotovoltaikler 6. Güneş Santralleri

    3 Aytaç Gören

  • G ün

    eş h

    ak kı

    nd a

    istatistik

    Kütle (kg) 1.989e+30

    Kütle (yerküre = 1) 332,830

    Ekvatorda yarıçap (km) 695,000

    Ekvatorda yarıçap (yerküre= 1)

    108.97

    Ortalama Yoğunluk (gr/cm^3)

    1.410

    Dönme süresi (gün) 25-36*

    *Fırlatma Hızı (km/s) 618.02

    Aydınlatma gücü (ergs/s) 3.827e33

    Ortalama Yüzey Sıcaklığı

    6,000°C

    Yaşı (milyar sene) 4.5

    *Dünya için fırlatma hızı 11.2 km/s ‘dir.Aytaç Gören

  • G ün

    eş h

    ak kı

    nd a

    Hidrojen Helyum Oksijen Karbon

    Nitrojen Neon

    Demir Silikon

    Magnezyum Kükürt

    diğerleri

    % 92.1 % 7.8

    % 0.061 % 0.030

    % 0.0084 % 0.0076

    % 0.003 % 0.0031 % 0.0024 % 0.0015 % 0.0015

    Aytaç Gören

  • D ü

    n y

    a d

    a y

    ü z

    e y

    e d

    ü ş

    e n

    ı ş

    ın ın

    e

    n e

    rj is

    i

    6 Aytaç Gören

  • A v

    ru p

    a ’n

    ın g

    ü n

    e ş

    e n

    e rj

    is in

    d e

    n

    e le

    k tr

    ik ü

    re ti

    m i

    p o

    ta n

    s iy

    e li

    7 Aytaç Gören

  • T ü

    rk iy

    e ’n

    in g

    ü n

    e ş

    e n

    e rj

    is in

    d e

    n

    e le

    k tr

    ik ü

    re ti

    m i

    p o

    ta n

    s iy

    e li

    8 Aytaç Gören

  • 1. Heliostatlar – Günes Kuleleri

    Tuz olarak, Sodyum Nitrat ya da

    Potasyum Nitrat kullanılır.

    Bazı Heliostatlarda Stirling Motoru

    yardımı ile direkt güneş enerjisi direkt

    mekanik enerjiye çevrilmektedir.

    Heliostat : Güneş Kulesi

    Erimis Tuz ile

    Enerji Depolama

    9 Aytaç Gören

  • 1. Heliostatlar – Günes Kuleleri

    10 Aytaç Gören

  • 1. Heliostatlar – Günes Kuleleri

    Stirling Motoru

    Bazı Heliostatlarda Stirling Motoru ile güneş enerjisi direkt mekanik

    enerjiye çevrilmektedir. İki boyutta güneş takibi vardır.

    11 Aytaç Gören

  • Dünya genelinde güneş enerjisi ile su ısıtmaya dayalı kurulu sistem kapasitesi sıralaması.

    Güneş Enerjisi ile Su Isıtmaya Dayalı Kurulu Sistem Kapasitesi (2008) – (2010YEK Dünya Raporu)

    * 1 m2’lik kollektör alanı = 0.7 kWth (termal ısı)

    2. Güneş Enerjisi ile Su Isıtma

    12 Aytaç Gören

  • 3. Güneş Enerjisi ile Sogutma

    13 Aytaç Gören

  • 4. Günes Yogunlaştırıcıları

    14 Aytaç Gören

    videos\SOLAR FARM.mp4

  • Dünyadaki En Büyük Güneş Isı Santralleri (50 MW ve daha büyük)

    Kapasitesi (MW)

    Adı Ülke Yer Notlar

    354 Solar Energy Generating

    Systems ABD

    Mojave Desert California

    9 üniteden oluşur

    150 Solnova Solar Power

    Station İspanya Seville

    Tamamlanma 2010 [48][49][50][51][52]

    100 Andasol solar power station İspanya Granada Tamamlanma 2009 [53][54]

    64 Nevada Solar One ABD Boulder City, Nevada

    50 Ibersol Ciudad Real İspanya Puertollano, Ciudad

    Real Tamamlanma

    Mayıs 2009 [55]

    50 Alvarado I İspanya Badajoz Tamamlanma Temmuz

    2009 [56][57][58]

    50 Extresol 1 İspanya Torre de Miguel

    Sesmero (Badajoz) Tamamlanma

    Şubat 2010 [59][60][61]

    50 La Florida İspanya Alvarado (Badajoz) Tamamlanma Temmuz

    2010 [59][62]

    15 Aytaç Gören

  • 5. Fotovoltaikler

    Aytaç Gören

  • Güneş hücreleri güneş enerjisini DC olarak elektrik enerjisine çevirirler. Güneş ışığındaki fotonlar, yarı

    iletken metal katmanlar arasındaki elektronların bir katmandan diğerine geçmesi için gerekli enerjiyi

    sağlarlar. Elektronların bu hareketi elektrik akımının oluşmasını sağlar.

    5. Fotovoltaik (PV-PhotoVoltaic) Nedir?

    17 Aytaç Gören

  • 5. Fotovoltaik (PV-PhotoVoltaic) Nedir?

    PV sistemlerin en küçüğü hücredir.Bir hücreli PV sistemler 1 ile 2 Watt enerji üretirler.Birçok hücreyi birleştirip daha fazla enerji üretebilecek modüler sistemler oluşturabiliriz. Hücreler genellikle 10x10cm ebadındadır. Halen kullanılan değişik yapılarda ve verimlerde birçok farklı çeşit hücre vardır: Silikon, CdTe, Galyum Arsenid…

    18 Aytaç Gören

  • F o t o v o l t a i k v e r i m l e r i 19Aytaç Gören

  • T ü

    rk iy

    e ’n

    in g

    ü n

    e ş

    e n

    e rj

    is in

    d e

    n

    e le

    k tr

    ik ü

    re ti

    m i

    p o

    ta n

    s iy

    e li

    20 Aytaç Gören

  • Güneşten Elektrik Üretimi İçin Bölge Potansiyelleri

    21 Aytaç Gören

  • BORNOVA Global Radyasyon Değerleri (KWh/m2-gün)

    BORNOVA Güneşlenme Süreleri (Saat)

    22 Aytaç Gören

  • BORNOVA PV Tipi-Alan-Üretilebilecek Enerji (KWh-Yıl)

    23 Aytaç Gören

  • 24 Aytaç Gören

  • Uygulama 1. Elektrik Üretimi Karşılaştırma

    25 Aytaç Gören

  • Ed: Average daily electricity production from the given system (kWh) Em: Average monthly electricity production from the given system (kWh) Hd: Average daily sum of global irradiation per square meter received by the modules of the given system (kWh/m2) Hm: Average sum of global irradiation per square meter received by the modules of the given system (kWh/m2)

    PVGIS estimates of solar electricity generation Location: 48°8'34" North, 11°34'26" East, Elevation: 525 m a.s.l., ( Münih )

    Solar radiation database used: PVGIS-classic Nominal power of the PV system: 1.0 kW (crystalline silicon) Estimated losses due to temperature: 7.4% (using local ambient temperature) Estimated loss due to angular reflectance effects: 2.9% Other losses (cables, inverter etc.): 14.0% Combined PV system losses: 22.7%

    Fixed system: inclination=35°, orientation=0°

    Month Ed Em Hd Hm Jan 1.49 46.1 1.75 54.4

    Feb 2.25 62.9 2.71 75.9

    Mar 2.84 88.2 3.55 110

    Apr 3.38 102 4.37 131

    May 3.74 116 4.98 155

    Jun 3.61 108 4.89 147

    Jul 3.88 120 5.28 164

    Aug 3.60 112 4.87 151

    Sep 3.08 92.3 4.03 121

    Oct 2.42 75.1 3.08 95.3

    Nov 1.58 47.4 1.92 57.5

    Dec 1.10 34.0 1.30 40.2

    Yearly average

    2.75 83.6 3.57 108

    Total for year 1000 1300

    Elektrik Üretimi Karşılaştırma

    26 Aytaç Gören

  • Elektrik Üretimi Karşılaştırma 27

    Aytaç Gören

  • Fixed system: inclination=35°,

    orientation=0°

    Month Ed Em Hd Hm Jan 2.42 75.1 3.04 94.1

    Feb 2.75 76.9 3.51 98.4

    Mar 3.47 107 4.49 139

    Apr 4.07 122 5.37 161

    May 4.29 133 5.83 181

    Jun 4.50 135 6.24 187

    Jul 4.49 139 6.31 196

    Aug 4.42 137 6.20 192

    Sep 4.18 125 5.73 172

    Oct 3.36 104 4.48 139

    Nov 2.60 77.9 3.34 100

    Dec 2.13 66.1 2.69 83.4

    Yearly average 3.56 108 4.78 145

    Total for year 1300 1740

    Ed: Average daily electricity production from the given system (kWh) Em: Average monthly electricity production from the given system (kWh) Hd: Average daily sum of global irradiation per square meter received by the modules of the given system (kWh/m2) Hm: Average sum of global irradiation per square meter received by the modules of the given system (kWh/m2)

    PVGIS estimates of solar electricity generation

    Location:

    38°28'14" North, 27°12'57" East, Elevation: 63 m a.s.l., (Bornova)

    Solar radiation database used: PVGIS-classic

    Nominal power of the PV system: 1.0 kW (crystalline silicon)

    Estimated losses due to temper