Güneş Enerjisi Sistemleri Temel .1 Güneş Enerjisi ““Paramı güneşe ve güneş enerjisine

Serdar ksz

Teknik ve Eitim Blm Yneticisi

Ankara/Haziran 2014

Gne Enerjisi Sistemleri

Temel Prensipler

1

Gne Enerjisi

Param gnee ve gne enerjisine yatrrdm.Ne byk bir g kayna! Umarm

bunu ele almak iin petrol ve kmrn bitmesini beklemeyiz.

1931 Thomas Edison

2

Yenilenebilir Enerji

Kanuni Dzenlemeler

3

BNALARDA ENERJ PERFORMANSI YNETMEL (zet)

5 Aralk 2008 Say: 27075

Yeni yaplacak olan ve kullanm alan 1.000 m2nin zerindeki oteller, hastaneler, yurtlar ve

benzeri konaklama amal konut harici binalar ile spor merkezlerindeki merkezi stma ve

shhi scak su sistemlerinde gne enerjisi toplayclar ile sistemin desteklenmesi

zorunludur

Yeni yaplacak binalarda yenilenebilir enerji sistemleri iin tesbit edilen ilk yatrm maliyeti

enerji ekonomisi gznnde bulundurulmak suretiyle, inaat alan 20.000 m2ye kadar olan

binalarda 10 yl, inaat alan 20.000 m2 ve daha byk binalarda 15 ylda geri kazanlmas

durumunda bu sistemlerin yaplmas zorunludur

Yeni yaplacak binalarda hava, toprak ve su kaynakl s pompas sistemleri iin tesbit edilen

ilk yatrm maliyeti enerji ekonomisi gznnde bulundurulmak suretiyle, inaat alan 20.000

m2 ve stndeki binalarda 15 ylda geri kazanlmas durumunda, bu sistemlerin yaplmas

zorunludur

4

YENLENEBLR ENERJ KAYNAKLARININ ELEKTRK ENERJS RETM AMALI

KULLANIMINA LKN KANUNDA DEKLK YAPILMASINA DAR KANUN

Kanun No. 6094 29/12/2010

Bu madde kapsamnda yenilenebilir enerji kaynaklarndan elektrik enerjisi reten gerek ve tzel

kiiler; ihtiyalarnn zerinde rettikleri elektrik enerjisini datm sistemine vermeleri halinde, I sayl

Cetveldeki fiyatlardan on yl sre ile faydalanabilir. Bu kapsamda datm sistemine verilen elektrik

enerjisinin perakende sat lisansn haiz ilgili datm irketi tarafndan satn alnmas zorunludur.

I Sayl Cetvel

Yenilenebilir Enerji Kaynana Dayal retim Tesis

Tipi

Uygulanacak Fiyatlar

(ABD Dolar cent/kWh)

a. Hidroelektrik retim tesisi 7,3

b. Rzgar enerjisine dayal retim tesisi 7,3

c. Jeotermal enerjisine dayal retim tesisi 10,5

d. Biyoktleye dayal retim tesisi (p gaz dahil) 13,3

e. Gne enerjisine dayal retim tesisi 13,3

5

evresel kaynaklar az kullanmak ve

karbondioksit salnmn azaltmaktadr.

Binann deerini arttrmaktadr.

Gne enerjisi kullancy daha da

bireyselletirmektedir.

Dier girdilerden bamsz hale getirmektedir.

Gelecekteki tm enerji giderleri net olarak

hesaplanabilmektedir.

ok az bakm giderleri olmaktadr.

Enerji krizlerinden bamszdr.

Devlet tarafndan da desteklenmektedir.

Solar Sistemlerin Avantajlar

6

Gne

Stefan Boltzmann kanununa gre termal radyasyon P = x A x T4

Gne, dnyadan ortalama 1,469 x 10^8 km

uzaklkta, 1,392 x 10^6 km apnda ve 1,99

x 10^30 Kg ktlesinde scak gazlardan

meydana gelen bir kredir. Yzey scakl

6000 C olup i blgelerindeki scakln

8.000.000 C ile 40.000.000 C arasnda

olduu tahmin edilmektedir.

Gneten saniyede 4 milyon ton ktle

enerjiye dnmektedir. Gne daha

milyonlarca yl masn srdreceinden,

dnyamz iin sonsuz bir enerji kaynadr.

A = 6 x 1012 km

7

Solar Radyasyondan elde edilebilecek enerji miktar

Dnyann primer enerji ihtiyac yaklak 107,000 TWh/Yl dr.

Gne bize bu miktarn 20 katn sunar.

Gneten gelen g yaklak 63 MW/m dir.

Gne yzeyinden yaylan nm 3.8 x 10^20 MW gcndedir.

Yer yz her yl bu miktarn 2,500,000 TWh n alr.

8

Gne Inlar

9

Direkt ve yaylm (difze) nm

Gneten direk gelen nlar ve yaylmla gelen nlarn toplamna tam nm denir.

Gne nlar bulutlar ve hava iindeki partikller tarafndan datlr,yanstlr ve

krlr.Bu nm da solar teknoloji tarafndan kullanlabilir.Direk nmla yaylm nm

mevsime ve hava artlarna gre yzdesel olarak deimektedir. Bulutlu bir gnde

yaylm nlarnn miktar %80 olsa bile 400 W/m enerji verilmektedir

In

m

idd

eti k

Wh

/ m

g

n

10

Solar spectrum

Grafik gne nmlarnn dalgaboyu enerjisini gstermektedir

Gne nmnn byk bir miktar grnr k aralndadr (0.38-0.78

m dalga boyu, maviden krmz a) Bu aralk alnan toplam gne

nnn %47 sine karlk gelmektedir.

11

Gne Alar

Gne nlar ile dnya zerindeki yzeyler arasnda belirli alar vardr.

Bu alar hakknda bilgi edinilerek gne enerjisinden en verimli ekilde yararlanlabilir.

12

Kolektrlerin optimum yn gneye gre 0 ve 30 eimle olmaldr. Gne nnn kolektre vuru ynne azimut denir gney yn 0 kabul edilir. Gne nlarndan maksimum faydalanabilmek iin kolektr as 30-45 olmaldr. Kalorifer destekli solar sistemlerde, gei mevsimlerinde daha ok verim

almak iin kolektr asnn 45-60 arasnda olmas

tavsiye edilmektedir.

Gne alar

Azimut as sapmas

gneyden 30

13

Kollektrn yn ve asna gre solar verim

14

Gne Enerjisi

Aktif Sistemler Pasif Sistemler

Elektrik Enerjisi retimi

Is Enerjisi retimi

Dk Scaklk Uygulamas

Havuz Istmas

Kullanm Suyu Istmas

Istma (Kazan) Destei

Yksek Scaklk Uygulamas

Gne Enerjisi Kullanm

15

Gne Enerjisi Kullanm

Gut Erlasee Solar Park Almanya 12 MW Shandong, China 75000m

http://www.stichtingmilieunet.nl/andersbekekenblog/energie/solar-valley-city-in-dezhou-shandong-china.html

16

Gne Enerjisi Kullanm

17

Dnyada gne nm

Almanyada yllk ortalama gne nm 950 kWh/m*Y ve1,200

kWh/m*Y arasndadr.Dnyada ise skandinavya da 800 kWh/mY ve

Sahra lnde 2500 kWh/mY dr.Toplam gnelenme srelerinde

farklar vardr.

18

Trkiye Gne Enerjisi Potansiyel Atlas

19

TRKYE Gnelenme Sreleri (Saat)

Ay erisindeki Bir Gnlk

Toplam Gne Radyasonu

Ay erisindeki Bir Gnlk

Toplam Gnelenme Sresi

TRKYE Global Radyasyon Deerleri

(KWh/m2-gn)

Trkiye Gne Enerjisi Potansiyeli

20

BLGE GNELENME

SRES (Saat/yl)

G.DOU

ANADOLU

2993

AKDENZ 2956

DOU

ANADOLU

2664

ANADOLU 2628

EGE 2738

MARMARA 2409

KARADENZ 1971

Trkiye Gne Enerjisi Potansiyeli

21

Gne Enerjisi

Trkiyede yatay yzeylere gelen gne enerjisi miktar 1400

kWh/m ile 2000 kWh/m arasnda olmaktadr. Bir ylda ort.

1450 kWh/m ye gelen gne enerjisi yaklak 145 l fuel-oile

denk gelmektedir.

1450 W/m 870 W/m 400 W/m 146 W/m

22

Gne enerjisinin, stma ve scak su sisteminin gereksinim duyduu enerjiyi

karlama oran, Kolektr alann ve boyler bykln belirlemektedir.

Bu oran, sistem iin gerekli enerjinin ne kadarnn gne tarafndan

karlanacan gstermektedir.

K aylarnda gne etkisi az olacandan dolay %100 karlamas mmkn

deildir. Kolektr yzeylerini artrarak k aylarnda karlama orann artrmak

mmkndr. Fakat bu yaz aylarnda sisteme fazla yklenilmesine (ar genleme

ve kaynama) neden olmakta ve ilk yatrm maliyetlerini artrarak amortisman

zamann uzatmaktadr.

Byle bir sistemin kullanl olabilmesi iin fazla olan enerji eer mevcut ise

havuzda harcanarak sistem altrlabilir.

Sistemin enerji ihtiyacnn tamamnn gneten karlanabilinmesi iin sistemde

byk enerji depolarnn olmas gerekir.

Gne Enerjisinin, Toplam Enerjiyi Karlama Oran

23

Kk Sistemlerde ~ % 60

Orta Byklkteki Sistemlerde (Apartman, Spor salonu.) % 30 - % 45

Byk Sistemlerde (30m2 ile 40m2 zeri kolektr yzeyinde) < % 20

Mevsimlere gre gne

enerjisinin, gerekli olan toplam

enerjiyi karlama oran.

Gne Enerji Sistem Verimleri

Scak su talebi

Istma enerji talebi Fazla Is

Kollektr yzeyindeki solar nm

Istma destei iin katk

Kullanm suyu stmasiin katk

24

Karlama erisi

Verimlilik erisi

Kollektr yzeyi A

htiya

k

ar

la

ma

ora

n

Sis

tem

ve

rim

lili

i

En uygun ihtiya ve

verim

seim aral

Gne Enerji Sistem Verimleri

25

100 %

70 %

-20 %

-10 % difzyonla

nm

Boru kayplar Kullanlan s enerjisi

konveksiyon

Dorudan nm

Absorberden yansma

Camdan yansma

Radyasyon kayplar

Cam yzeyde yutulan

Rzgar, kar, yamur konveksiyon kayplar

Kolektrdeki enerji ak

26

Kollektr Yaps

Sicherheitsglas, 3,2 mm

Absorberblech mit selektiver Beschichtung

Absorberserpentine mit Sammlerrohr Cu

Aluminium Rahmen

Glaswolle Isolierung 40 mm

Aluminium Rckwand

Koruyucu Cam

Selektif Yzeyli Absorber

Cu borulu kollektr

Alminyum Kasa

Cam Yn zolasyon 40mm

Alminyum Taban Sac

27

Anti-reflective (Dk yanstc) cam

Standart camdan gei Antireflex camdan gei

Yansma

Antireflex