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

  • View
    229

  • Download
    1

Embed Size (px)

Text of 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