Ana Sayfa Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Fotovoltaik (PV) Solar Sistem ve Elemanları

Fotovoltaik (PV) Solar Sistem ve Elemanları

Uzun bir aradan sonra iki aşamalı bir yazıyı sizler için derledim. Bu yazılardan ilkinde güneş enerjisinden elektrik üretim metotlarından en yaygını ve kullanışlısı olan fotovoltaik sistemlerin işleyişini ve sistem elemanlarını en sade şekilde anlatmaya çalıştım. Bu yazının ikinci aşamasında ise sizlere en iyi solar sistem dizaynının nasıl yapıldığını ve bunu yaparken de dikkat etmeniz gereken parametrelerden bahsedeceğim. Özellikle yazının ikinci kısmında anlatacaklarım solar sistem hesaplamasında okullarda öğrenemeyeceğiniz sadece tecrübe ederek ulaşabileceğiniz bilgiler içeriyor. Bu bilgileri 1.5 yıldır solar sektöründe çalışmamla elde ettim ve daha öğreneceğim aynı zamanda tecrübe edeceğim çok şey var. Şimdi gelin hep beraber solar sistem bileşenlerini ayrı ayrı inceleyelim.

PV sistemler bünyesinde birçok sistem elemanı barındırır bilinenin aksine sadece güneş paneliyle iş bitmiyor. En temel pv sistem elemanları; güneş paneli, şarj kontrol cihazı, akü grubu ve inverterlerdir. Bunların yanında ise yardımcı elemanlar; solar kablo ve konnektörler, konstrüksiyon malzemeleri, elektrik panoları, sigorta vb… elemanlar bulunur. PV sistemdeki tüm temel elemanlar için bile ayrı ayrı ayrıntılı yazı yazılabilir ama ben sizin için bunlar en sade halde anlaşılabilir bir şekilde derledim.

güneş enerjisi

Fotovoltaik (PV) Güneş Paneli

Fotovoltaik güneş paneli, güneş ışınlarını bünyesinde barındırdığı yarı iletken silikon teknolojisine sahip güneş hücreleriyle doğrudan DC elektrik enerjisine dönüştürür. Günümüzde ise birçok güneş paneli çeşidi mevcuttur. Bunlardan en yaygınları; Monokristal güneş panelleri, polikristal güneş panelleri ve thin film güneş panelleridir. Bunların ayrıntılarını sizlere ayrı bir yazı da aktaracağım. Tabi bu çeşitlerden en yaygın olarak kullanılanı ise polikristal güneş panelleridir. Güneş panelleri bünyesinde barındırdığı hücrelerin verimliliğine ve diziliş şekline göre çeşitli güçlerde olabilir. Santral, evsel ve tarımsal sulamada genel olarak kullanılan paneller 150W ile 285W arasıdır.

Fotovoltaik güneş paneli

PV panellerin elektrik üretimini etkileyen çeşitli faktörler vardır. Bunlardan bazıları; sıcaklık, havadaki toz partikülleri, gölgelenme, bulutluluk faktörü ve panellerin güneş ile olan açısıdır. PV panellerin sıcaklıkla verimlerinin düştüğü bilinen bir gerçektir. Panelin sıcaklığı arttıkça ürettiği voltaj değeri azalır bu da özellikle voltajın önemli olduğu güneş santrallerinde , sulama sistemlerinde veya şebekeye bağlı ev sistemlerinde performans düşüklüğüne yol açar. Diğer faktörlerin etkisini ise diğer yazımda aktaracağım.

Şarj Kontrol Cihazı

Şarj kontrol cihazları temel olarak PV dizi geriliminin akü geriliminin altına düştüğü durumlarda, akımın ters yönde yani aküden panele doğru akmasını önler. Tabi ki tek görevi bu değildir. Sisteme birçok katkısı vardır. Bu yüzden şarj kontrol cihazı kesinlikle önemsenmesi gereken bir cihazdır. Şarj kontrol  cihazı seçilirken akülerin voltaj değeri, güneş paneli dizisinin ürettiği toplam akım ve voltaj değeri önemlidir. Bunla ilgili ayrıntılara diğer yazımda yer vereceğim.

Bu cihazın sisteme sağladığı katkıları sıralarsak;

  • Panellerden akülere düzenli bir DC voltaj ve akım gönderdiği için verimli bir şarj sağlar
  • Aküler doyuma ulaştığında panelden güç aktarımını keser böylelikle aküleri yüksek şarjdan korumuş olur.
  • Akülerden panellere gidebilecek ters akımları önler.
  • Aküleri panellerden gelebilecek yüksek voltajlara karşı korur.

Akü Grubu

Şebekeden ayrı pv sistemlerdeki bana göre en önemli eleman aküdür. Akü kalitesi sistem işleyişini doğrudan etkiler. PV sistemlerde genel olarak jel aküler kullanılır. Bunun nedeni ise derin şarj ve deşarj özelliğine sahip olmasıdır. Yani bu akünün şarj deşarj verimliliği ve ömrü yüksektir.  Bakım gerektirmez kullanım şartlarına ve piyasadaki jel akü kalitesine bağlı olarak 5- 8 yıl arası ömrü vardır. Çevre koşullarına , sıcaklığa ve titreşime dayanıklıdır. Sistemde akülerin şarj doyumuna gün sonunda ulaşması gerekir ve buna göre akü ve panel kapasitesi belirlenmelidir. Jel akü dışında Bu akünün kullanılacağı bölgeye göre de farklılık gösterebilir. Kullanılacak akü yüksek sıcaklıktan ve yüksek oranda boşalmaya dayanıklı olması gerekir. Evsel sistemlerde kullanılan aküler genelde 100Ah ile 225Ah arasıdır.

Aküİnverterler

İnverterler doğru akımı alternatif akıma dönüştüren cihazlardır. Evsel PV sistemlerde modifiye ve tam sinüs olarak iki formda inverter bulunmaktadır. Bunlardan modifiye sinüs inverterler AC elektriği taklit eden inverterlerdir. Tam olarak bir sinüs dalgası oluşturmazlar ve fiyatları tam sinüs inverterlere nazaran ucuzdur. Bu inverterler motorsuz cihazlarda yani TV, aydınlatma, bilgisayar, şarj cihazları gibi cihazları sorunsuz çalıştırmaktadır. Tam sinüs inverterlerde adından da anlaşılacağı gibi dc enerjiyi sinüs dalgasına yani AC’ye birebir dönüştürür yani tam olarak 220V-230V arası AC çıkış sağlar. İnverter güçleri kullanılacak cihazların saatlik güçlerine göre belirlenir. Bunun ayrıntılarına bir sonraki yazıda yer vereceğim.

İnverterDC enerjiyi 380V üç fazlı elektriğe dönüştüren inverterlerde mevcuttur. Bu inverterlerde üç faz ile çalışan dalgıç pompalar, süt sağım makinaları, soğutma tankları ve çeşitli sanayi tipi cihazları kullanımı için uygundur. Bunların dışında şebeke bağlantılı inverterler de mevcuttur. Bu inverterler ana hatta 220V veya 380V verirler. Şebekeden bağımsız inverterler gibi çalışması için aküye gereksinim duymazlar doğrudan güneş panelinden gelen enerjiyle çalışırlar.  Hatta verilen  güç çift yönlü sayaç ile gözlemlenir aylık üretilen elektrik tüketilen elektrikten fazla ise kullanıcı fatura ödemez. Bunların dışında ise hibrid inverterler mevcuttur. Bu inverterler hem akü destekli olarak çalışabilmekte hem de şebekeye elektrik verebilmektedir. Böylece kullanıcı hem şebekeye elektrik verir hem de akü grubuyla enerjisini depolar.

inverterler

Bu yazıda sislere PV sistemlerde kullanılan en önemli elemanları anlatmaya çalıştım. Bu sistem elemanlarının her biri hakkında ayrıntılı yazı hazırlanabilir. Ben sadece genel olarak özelliklerini ve çalışma prensiplerini anlatmaya çalıştım. Bundan sonraki yazım bu sistem elemanlarının kapasitelerinin nasıl ve neye göre belirlendiğini derleyeceğim.

arıcılık malzemeleri

3 Yorum

  1. Iyi gunler

    Evimde 100 lt boyler var saatte 2000 wt elektirik harciyo ben bu boylerin sicakligini 50 c ye getirebilmek icin kac wt lik gunes paneli sistemi kurmam gerekli?

  2. Selamlar ,

    Makalelerinizi Linkedln ortamın paylaşabilmemiz için bir kısayol butonu koyabilirsiniz .

    İyi çalışmalar .

  3. Bilgilendirici bir yazı olmuş emeğinize sağlık :) sizce Elon Musk’ın SolarCity prpjesi ne kadar gerçekçi bu konuda tecrübeli birisiniz sizce bir binanın etrafını güneş panelleriyle örtmek bina için yeterli eletriği sağlar mı?

Düşünceleriniz Nedir?

Lütfen yorumunuzu buraya yazınız.
Lütfen isminizi buraya yazını.

robotzade Yazar Ol arıcılık malzemeleri

Yeni Yazılar

Çelik Doğalgaz Hatlarında Yapılan Operasyonlar

Artan nüfus ve gelişen teknolojiyle birlikte altyapı çalışmaları hız kazanmakta, şehir şebekeleri yenilenmekte, tadilatlar, operasyonlar yapılmaktadır. Doğalgaz altyapısına bakacak olursak 20 bar - 4...

Mühendislikte Sektörel Uzmanlık

4. sınıfın sonları, hocalarımızla kaynaşma sağlanmış. Genel muhabbet havasında geçen dersimizde şu soru geldi. "Hocam çok zor bir eğitim sürecinden geçtik. Diğer fakülteler ve...

Jet Motoru Çalışma Prensibi

Bu yazımda "jet motoru nasıl çalışır?" sorusunu cevaplandıracağım. Jet Motoru, bilindiği gibi yolcu uçakları, nakliye uçakları gibi devasa büyüklükteki uçaklar, süpersonik hızlara ulaşan savaş...

Zülfü Livaneli Serenad Kitap Özeti

Yeni kitap özetim Serenad kitap özeti hakkında olacak. Zülfü Livaneli’nin yazmış olduğu Seranad adlı bu roman, Maximillian Wagner adındaki hukuk profesörünün, kurtuluş için bir zamanlar kaçtığı...

Mühendislik Maaşları

Jeoloji Mühendisliği Maaşları

Bu yazımızda jeoloji mühendisliği maaşları hakkında bilgiler vereceğiz. Ülkemizde eğitimi verilmekte olan mühendislik dallarından birisi de jeoloji mühendisliği olmaktadır. Jeoloji mühendisliğinden mezun olmuş kişiler...

Peyzaj Mimarlığı Maaşları

Mimarlık bölümleri gençler tarafından oldukça ilgi görmektedir. Üniversite sınavına hazırlanan gençlerin bu süreç içerisinde meslek grupları hakkında bilgi edinmek için yoğun araştırma dönemine de...

Devlet Memuru Maaşları

Yıllardır orta sınıf için en ideal meslek olan memuriyet, birçok kişinin hayalidir. Mesai saatlerinin normal olması ve hafta sonlarının tatil olması, resmi tatillerde izin...

İnşaat Teknolojisi Bölümü Maaşları

İnşaat teknolojisi bölümü inşaat sektörünün giderek gelişmesiyle beraber ortaya çıkan bir bölümdür. Bölümden mezun olanlar çeşitli kurumlar da ve iş sahalarında iş bulabilir. İnşaat...