Güneş .GÜNEŞ ENERJİSİ VE TEKNOLOJİLERİ Güneş enerjisi, güneşin çekirdeğinde yer alan

  • View
    218

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Güneş .GÜNEŞ ENERJİSİ VE TEKNOLOJİLERİ Güneş enerjisi, güneşin çekirdeğinde yer alan

  • Gne Enerjisi

  • GNE ENERJS VE TEKNOLOJLER

    Gne enerjisi, gnein ekirdeinde yer alan fzyon sreci ile aa kan ma enerjisidir, gneteki hidrojen gaznn helyuma dnmesi eklindeki fzyon srecinden kaynaklanr. Dnya atmosferinin dnda gne enerjisinin iddeti, aa yukar sabit ve 1370 W/m deerindedir, ancak yeryznde 0-1100 W/m2 deerleri arasnda deiim gsterir. Bu enerjinin dnyaya gelen kk bir blm dahi, insanln mevcut enerji tketiminden kat kat fazladr. Gne enerjisinden yararlanma konusundaki almalar zellikle 1970'lerden sonra hz kazanm, gne enerjisi sistemleri teknolojik olarak ilerleme ve maliyet bakmndan dme gstermi, evresel olarak temiz bir enerji kayna olarak kendini kabul ettirmitir. Gne enerjisi teknolojileri yntem, malzeme ve teknolojik dzey asndan ok eitlilik gstermekle birlikte iki ana gruba ayrlabilir:

    Isl Gne Teknolojileri : Bu sistemlerde ncelikle gne enerjisinden s elde edilir. Bu s dorudan kullanlabilecei gibi elektrik retiminde de kullanlabilir. Gne Pilleri: Fotovoltaik piller de denen bu yar-iletken malzemeler gne n dorudan elektrie evirirler.

  • ISIL GNE TEKNOLOJLER

    1. DK SICAKLIK SISTEMLER Dzlemsel Gne Kollektrleri: Gne enerjisini toplayan ve bir akkana s olarak aktaran eitli tr ve biimlerdeki aygtlardr. En ok evlerde scak su stma amacyla kullanlmaktadr. Ulatklar scaklk 70C civarndadr. Kollektrler, yrenin enlemine bal olarak gnei maksimum alacak ekilde, sabit bir ayla yerletirilirler.

  • Vakumlu Gne Kollektrleri: Bu sistemlerde, vakumlu cam borular ve gerekirse absorban yzeyine gelen enerjiyi artrmak iin metal ya da cam yanstclar kullanlr. Bunlarn klar daha yksek scaklkta olduu iin (100-120C), dzlemsel kollektrlerin kullanld yerlerde ve ayrca yiyecek dondurma, bina soutma gibi daha geni bir yelpazede kullanlabilirler.

  • Gne Havuzlar: Yaklak 5-6 metre derinlikteki suyla kapl havuzun siyah renkli zemini, gne nmn yakalayarak 90C scaklkta scak su eldesinde kullanlr. Havuzdaki snn dalm suya eklenen tuz konsantrasyonu ile dzenlenir

  • Gne Bacalar: Bu yntemde gnein s etkisinden dolay oluan hava hareketinden yararlanlarak elektrik retilir.Gnee maruz braklan effaf malzemeyle kapl bir yapnn iindeki toprak ve hava, evre scaklndan daha ok snacaktr. Isnan hava ykselecei iin, at eimli yaplp, hava ak ok yksek bir bacaya ynlendirilirse baca iinde 15 m/sn hzda hava ak-rzgar oluacaktr. Baca giriine yerletirilecek yatay rzgar trbini bu rzgar elektrie evirecektir

  • Su Artma Sistemleri: Bu sistemler esas olarak s bir havuzdan ibarettir. Havuzun zerine eimli effaf-cam yzeyler kapatlr. Havuzda buharlaan su bu kapaklar zerinde younlaarak toplanrlar. Bu tr sistemler, temiz su kaynann bulunmad baz yerleim yerlerinde yllardr kullanlmaktadr

  • Gne Mimarisi: Bina yap ve tasarmnda yaplan deiikliklerle stma, aydnlatma ve soutma gerekletirilir. Pasif olarak doal s transfer mekanizmasyla gne enerjisi toplanr, depolanr ve datlr. Ayrca gne kollektrleri, gne pilleri vb. aktif ekipmanlar da yararlanlabilir.

  • rn Kurutma ve Seralar: Gne enerjisinin tarm alanndaki uygulamalardr. Bu tr sistemler ilkel pasif yapda olabilecei gibi, hava hareketini salayan aktif bile-enler de ierebilir. Bu sistemler dnyada krsal yrelerde snrl bir biimde kullanlmaktadrlar.

  • 2. YOUNLATIRICI SSTEMLER

    Gne enerjisi; tekne eklinde parabolik eri yzeye sahip bir yanstc eleman yardmyla bir eksene younlatrlr. Yanstc yzey zerinde parabolik eri boyunca hareket eden yutucu bir sl boru mevcuttur. Gneten gelerek boru zerine younlatrlan nlar ile boru ierisindeki al ma svs stlr. alma svsnn ss bakr boru yardmyla dar alnr ve kapal bir ortamda suyun stlmas iin kullanlr. Istlan sudan elde edilen buhar, buhar kazannda depo edilir. Buradan bir buhar trbini ile srlen jeneratr sisteminden geirilerek elektrik enerjisi retilir.

    Parabolik Oluk Sistemler

  • Parabolik anak Gne Isl Elektrik Santral (spanya)

    anak motor sistemleri balca; yanstc, toplayc ve bir motordan oluan bal bana bir nitedir. Gne enerjisi, anak biimli bir yzey tarafndan bir alc yzey zerine nokta eklinde younlatrlr. Alc yzeyde,bu toplanan enerji ya termal enerjiye dntrlp direkt s enerjisi olarak kullanlr ya da bir motor ierisindeki alma akkanna aktarlr .Motor ise sy mekanik gce evirir. Soukken sktrlm akkan gne enerjisi yardmyla stlr ve bir trbin veya silindir piston sisteminde genleirken i retir. Bu mekanik g bir jeneratr yardmyla elektriksel gce dntrlr

    Parabolik anak Kollektrler

  • MERKEZ ALICI G SANTRALLER Gne enerjisini younlatrarak elektrik reten dier bir uygulama da merkezi alc g santralleridir. Bu santrallerde gne enerjisi, heliostat denen aynalar yardm ile bir kule zerine yerletirilmi olan alcya yanstlr. Bu yolla 1000C'nin zerinde scaklk elde edilir. Heliostatlar, merkezi bir bilgisayar yardm ile gnei takip ederek gne enerjisini kule zerindeki alcya yanstrlar. Alcda stlan akkan, buhar jeneratrne gnderilerek buhar retilir. Bu buhar, buhar trbininden geirilerek elektrik retilir. Bu evrimden sonra buhar, kondansatrde soutma suyu evrimi ile soutulur ve tekrar buhar jeneratorne dner. Is transfer akkan buhar jeneratrnden getikten sonra alcya gnderilir.

    Solar Merkezi Alc Gne Isl Elektrik Santral (spanya)

  • Gne g kuleleri, gne nlarn kule tepesine monte edilmi olan s deitiriciye (alc) younlatrarak elektrik gc retirler. Sistemde, gelen gne nlarn yanstan ve heliostat diye adlandrlan, yzlerce ya da binlerce gne izleme aynalar kullanlr. Bu tesisler, 30 ile 400MWe aras uygulamalar iin en uygun tesislerdir. Gne g kulesindeki 290C da (545F) sv haldeki tuz eriyii souk depolama tanknda alcya doru pompalanr, burada scakl 565C ye (1049F) kadar karlarak scak depolama tankna gnderilir. Tesisten g ekilecei zaman, scak tuz, klasik bir trbin/jeneratr sistemi iin ar kzdrlm buhar reten bir buhar retme sistemine pompalanr. Buhar jeneratrndeki tuz souk tanka geri dner.

  • Gne Pili Gne Modl

  • Gne Pillerinin Yapmnda Kullanlan Malzemeler Gne pilleri pek ok farkl maddeden retilebilir. Gnmzde enok kullanlan maddeler unlardr: Kristal Silisyum Galyum Arsenit Amorf Silisyum Kadmiyum Tellrid (CdTe) Bakr ndiyum Diselenid (CuInSe2)

  • PV SSTEM TPLER Basit DC PV sistemler Direkt bal PV sistemler (Direct coupled PV systems) Bataryal DC PV sistemler (DC PV system with storage) Otonom PV sistemler (Stand-Alone PV systems) Hibrit Sistemler (Hybrid systems) ebekeye Bal Sistemler (Grid-connected PV systems) Grid-backup PV systems (ebeke sadece yedekleme amal) Grid-interactive PV systems (ebekeyle enerji alverii var)

  • Direkt bal PV sistemler En basit PV sistem tipidir. Eleman says az olduundan en ekonomik sistemdir. Gvenilirlii (reliability) yksektir. Sadece gne olduu zamanlarda alr. Bu tr sistemler sadece gndz almas gereken DC ykler iin en uygun zmdr. Gne pilleri ile yk arasndaki maksimum g aktarmn gerekletirebilmek iin MPP izleyici kullanlabilir. Gne pili akm ve gerilimindeki nma bal deimelere ykn tolerans olmaldr. Uygulamalar: Su pompalama, hesap makinalar, oyuncaklar, Fanlar, pompalar vs.

  • Bataryal DC PV Sistemler Kk ve zel amal sistemlerde ska kullanlr. Sadece DC ykleri altrabilir. Dc standartlara gre kurulum yaplmaldr. Kablolama, sigortalar, soketler AC malzemelerle yaplmamaldr. ounlukla arj reglatr kullanlr. Sistem gerilimi yksek ise kablolama ve montaj ok dikkat ister. (>40Vdc tehlike snr) Gne enerjisindeki sreksizlikleri dengelemek iin kk boyutlu bir batarya kullanlr. Bylece gerilim sabit kalr! Uygulamalar: zel endstriyel uygulamalar ve konutlarda

  • Stand-Alone PV Sistemler Esnek bir sistemdir. nvertr sayesinde AC ykler de alabilir. Batarya sayesinde, ykler sadece gndz deil gece de altrlabilir. Hatta, arka arkaya 3-5 kapal gn olsa dahi sistem iflas etmeyecek ekilde batarya boyutlandrlabilir. Sistem verimi kullanlan elemanlara baldr. MPP izleme sistem verimini artrr. Batarya verimi ve inverter verimi olduka nemlidir.

    Otonom PV sistemler

  • Genel olarak ebekeden 1.5km uzak yerlerde ekonomik sistemlerdir.

    Su pompalama, elektrifikasyon, aydnlatma, medikal uygulamalar, iletiim sistemlerinde kullanmaktadr

  • Hibrit Sistemler Alternatifli g sistemidir. Genellikle dizel jen. ile PV sistem yedeklenir. Sadece dizel sistemler verim ve bakm gereksinmesi asndan ksmi yklerde zayf bir performans gsterir. Batarya eklemek ksmi yklerde jeneratr altrma gereksinmesini azaltr. PV sistemin kullanlmas ise dizel yakt kullanmn azaltr. Gne enerjisi kullanm yksek tutulursa availability ykselir. Uygulamalar: ebekeden uzak evlerin enerjlendirilmesi

  • ebekeye bal sistemler Depo eleman kullanlmaz. (ebeke enerji deposu gibi alr) retilen enerji yk zerinde annda kullanlr. Fazla enerji ebekeye aktarlr. Eksik enerji ebekeden tamamlanr. nverterin tasarm zeldir, ebekeye kontroll enerji aktarabilir . Ayrca inverter ebekenin enerji kalitesi (harmonik) ve gvenlik gereksinimlerini karlamak zorundadr. (slanding etkisi) Fazla enerji satlarak maliyet azaltlabilir. Birok tipi vardr: at tipi sistemler (residential) Binaya entegre sistemler(Building-integrated) Santral tipi sistemler

  • Building integrated PV (BIPV) Mimari detaylara uygun modller ile montaj maliyetleri azalyor. Bina yzeylerine kaplanabiliyor. Modller, dier kaplama malzemelerine gre ounlukla daha ucuz Deiik renk ve biimlerde zel modller

  • Residential PV Gndz ebekeye ver, gece ebekeden kullan retilen tm enerji yerinde kullanlyor Batarya veya herhangi bir depolama elemanna gerek yok Yaygnlaabilmesi iin sbvansiyon miktar nemli (tevikler)

  • Yabanc enerji kaynaklarna bamlln ve enerji

    tketiminin azaltlmas

    Tketici masraflarnn stabilizasyonu

    Yerel giriim ve ekonomilerin desteklenmesi

    Hav