Güneş Enerjisive

Uygulamaları

Tablo-1 Türkiye'nin Aylık Ortalama Güneş Enerjisi PotansiyeliKaynak: EİE Genel Müdürlüğü

AYLAR AYLIK TOPLAM GÜNEŞ ENERJİSİ(Kcal/cm2-ay) (kWh/m2-ay)

GÜNEŞLENME SÜRESİ (Saat/ay) (saat/gün)

OCAK 4,45 51,75 103,0 3,4ŞUBAT 5,44 63,27 115,0 4,1MART 8,31 96,65 165,0 5,33NİSAN 10,51 122,23 197,0 6,56MAYIS 13,23 153,86 273,0 8,8HAZİRAN 14,51 168,75 325,0 10,8TEMMUZ 15,08 175,38 365,0 11,77AĞUSTOS 13,62 158,40 343,0 11,06EYLÜL 10,60 123,28 280,0 9,33EKİM 7,73 89,90 214,0 7,13KASIM 5,23 60,82 157,0 5,23ARALIK 4,03 46,87 103,0 3,33TOPLAM 112,74 1311 2640ORTALAMA 308,0 cal/cm2-

gün3,6 kWh/m2-gün

7,2 saat/gün

Türkiye güneş kuşağı adı verilen 40o kuzey ve 40o güney enlemleri arasında yer almakta ve güneş enerjisi bakımından orta zenginlikte bir ülke durumundadır. Güneş enerjisi potansiyeli ve güneşlenme süresinin yüksek olmasına karşılık düşük ve orta sıcaklık uygulamalarında sınırlı sayıda kullanılmaktadır. Sanayinin toplam enerji ihtiyacının karşılanmasında güneş enerjisinden yalnızca % 0.1 oranında faydalanılmaktadır. Ülkemizde güneş enerjisi uygulamaları ağırlıklı olarak, güneş toplayıcıları vasıtasıyla düşük sıcaklıkta sıcak su ve sıcak hava üretimi ile sınırlı kalmıştır.

Türkiye'nin tüm enerji ihtiyacının %65-68 arasındaki bir oranı ithalat yolu ile yurt dışından karşılandığı için, yıllara göre Türkiye enerji ihtiyacını karşılamak için yurt dışına 22-27 Milyar USA $ para ödenmektedir. Türkiye'de; tüketilen tüm enerjinin sektörlere ve kullanım yerlerine göre dağılımı;

•Konut; % 41•Sanayi; % 33•Ulaştırma; % 20•Tarım; % 5,•Diğer; % 1

•Düşük sıcaklık Uygulamaları (100o C düşük)•Güneş Enerjili Su Isıtma Sistemleri•Güneş Enerjisiyle Hacim Isıtma•Güneş Enerjisiyle Damıtma•Güneş Enerjisiyle Kurutma•Güneş Enerjisiyle Soğutma

• Orta sıcaklık Uygulamaları (100– 350oC)•Yüksek Sıcaklık Uygulamaları (350oC den büyük)

•Parabolik Tekne sistemleri•Çanak Motor Sistemleri•Güneş Kulesi Sistemleri

Güneşten Gelen Işınımın Dağılımı

Güneş Toplayıcılarının Bileşenleri

•Saydam Örtü•Emici (Absorber) yüzey•Kasa•Yansıtıcı veya Odaklayıcı yüzeyler

Parabolik Oluk Kolektörler350 MW gücünde parabolik oluk güneş santralı-Kaliforniya

Parabolik Oluk Kollektörler: Doğrusal yoğunlaştırıcı termal sistemlerin en yaygınıdır. Kollektörler, kesiti parabolik olan yoğunlaştırıcı dizilerden oluşur. Kolektörün iç kısmındaki yansıtıcı yüzeyler, güneş enerjisini, kollektörün odağında yer alan ve boydan boya uzanan siyah bir absorban boruya odaklarlar. Kollektörler genellikle, güneşin doğudan batıya hareketini izleyen tek eksenli bir izleme sistemi üzerine yerleştirilirler. Enerjiyi toplamak için absorban boruda bir sıvı dolaştırılır. Toplanan ısı, elektrik üretimi için enerji santraline gönderilir. Bu sistemler yoğunlaştırma yaptıkları için daha yüksek sıcaklığa ulaşabilirler. (350-400°C) Doğrusal yoğunlaştırıcı termal sistemler ticari ortama girmiş olup, bu sistemlerin en büyük ve en tanınmış olanı 350 MW gücündeki şimdiki Kramer&Junction eski Luz International santrallarıdır.

Parabolik Çanak Güneş Isıl Elektrik Santralı (İspanya)(%30 Stirling)

Parabolik Çanak Sistemler:İki eksende güneşi takip ederek, sürekli olarak güneşi odaklama bölgesine yoğunlaştırırlar. Termal enerji, odaklama bölgesinden uygun bir çalışma sıvısı ile alınarak, termodinamik bir dolaşıma gönderilebilir ya da odak bölgesine monte edilen bir Stirling makine yardımı ile elektrik enerjisine çevrilebilir. Çanak-Stirling bileşimiyle güneş enerjisinin elektriğe dönüştürülmesinde % 30 civarında verim elde edilmiştir.

Solar I Merkezi Alıcı Güneş Isıl Elektrik Santralı

Merkezi Alıcı Sistemler: Tek tek odaklama yapan ve heliostat adı verilen aynalardan oluşan bir alan, güneş enerjisini, alıcı denen bir kule üzerine monte edilmiş ısı eşanjörüne yansıtır ve yoğunlaştırır. Alıcıda bulunan ve içinden akışkan geçen boru yumağı, güneş enerjisini üç boyutta hacimsel olarak absorbe eder. Bu sıvı, Rankine makineye pompalanarak elektrik üretilir. Bu sistemlerde ısı aktarım akışkanı olarak hava da kullanılabilir, bu durumda sıcaklık 800°C'ye çıkar. Heliostatlar bilgisayar tarafından sürekli kontrol edilerek, alıcının sürekli güneş alması sağlanır. Bu sistemlerin kapasite ve sıcaklıkları, sanayi ile kıyaslanabilir düzeyde olup Ar-Ge çalışmaları devam etmektedir.