Herkese merhabalar. Bu yazımızda sizlere güneş enerjisinden, güneş enerjisi ile çalışan sistemlerden ve solar panellerden bahseceğim.

Güneş Enerjisi Nedir?

Güneş, doğal enerji kaynaklarından biridir ve birincil enerji kaynağıdır. Dünyamızı aydınlatması ve ısıtmasının yanısıra güneşten elde edilen enerji çeşitli teknolojiler vasıtasıyla elektrik enerjisine dönüştürülmektedir. Yani dünya üzerindeki tüm sistemler için bir enerji kaynağı olmaktadır. Güneş enerjisi, güneş ışınlarından (fotonlardan) elde edilir. Yenilenebilir bir enerji kaynağıdır.

Güneş Enerjisi İle Çalışan Sistemler ve Kullanım Alanları

Güneş enerjisi çok geniş bir kullanım alanına sahiptir. Güneş ışınlarından verim alınabilecek bölgelerde her çeşit sistemde güneş enerjisinden faydalanmak mümkündür. Güneşli ve sıcak iklim şartlarının olduğu bölgelerde birçok binanın üzerinde güneş paneli bulunmaktadır. Bu güneş panelleri ile güneş enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülerek evlerde kullanılmaktadır.

Binaların haricinde güneş enerjisinden enerji santrallerinde, deniz araçlarında, uzay uydu sistemlerinde ve yüksek teknolojinin var olduğu pek çok sistemde faydalanılmaktadır.

Uydu Güneş PanelleriTüm bunların dışında günlük hayatımızda da güneş enerjisinden sıklıkla faydalanmaktayız. Birkaç örnek vermek gerekirse, uzun yıllardan beri birçok kol saati enerjini güneşten almaktadır. Küçük güneş pilleri sayesinde saatlerdeki pillerin sık sık değiştirilmesi bu şekilde önlenmiştir. Hesap makinelerinin de birçoğu güneş enerjisinden güç elde etmektedir. Günümüzde çok çabuk tükenen telefon şarjlarına bir çözüm olarak güneş enerjisinden güç ele etmemizi sağlayan güneş pilli şarj aletleri bulunmaktadır.

Güneş Enerjili CASIO Saat

Hepsine ek olarak güneş enerjisinden trafikte de sıklıkla faydalanmaktayız. Trafik ışıkları ve işaret levhaları, günlük hayatta güneş enerjisinden en yaygın faydalandığımız alanlardır.

Güneş Panelli Trafik Işıkları

Evde Güneş Enerjisi İle Elektrik Üretilir Mi?

Evet, üretilir. Piyasada birçok ev tipi solar panel bulunmaktadır. Bu güneş panelleri binaların çatılarına monte edilerek güneşin farklı açılardan gelen fotonlarını üzerlerine çekerler. Panellerin üzerine düşen enerji doğru akımdan alternatif akıma dönüştürülerek elektrik şebekesine aktarılır. Şebeke gerilimi, frekansı ve gerekli diğer düzenlemeler de ayarlandıktan sonra güneş panelinden elde edilen enerji, binaya giren elektriği karşılayacaktır. Güneş panelleri verimliliklerine ve büyüklüklerine göre çeşitlilik gösterirler. Böylelikle fiyatları da değişkendir. Panellerden tam verim almak için doğru konumlandırmak, panel sayısının yettiğinden emin olmak gerekmektedir.

Ev Tipi Güneş Enerjisi Elektrik Üretimi

Bunun haricinde çok daha küçük boyutlarda solar paneller ile de elektrik üretmek mümkün. Günümüzde güneş ışınlarından elde edilen enerji ile cep telefonlarını şarj edebilen solar powerbank’ler bulunmaktadır. Böylelikle powerbank için ayrıca bir şarj dolum işlemine gerek kalmadan güneşli ortamlarda kolaylıkla enerji depolamak mümkündür.

Solar Powerbank
Solar Powerbank

Güneş Paneli (Pili) Yapımı – Solar Panel Nasıl Yapılır?

Yazımızın bu kısmında güneş panelleri hakkında daha çok bilgi vermek istiyorum. Güneş paneli nasıl yapılır, kendi panelimizi yapabilir miyiz gibi sorulara da cevap vermeye çalışacağım. Öncelikle size solar panelin ne olduğundan ve nasıl çalıştığından bahsetmek istiyorum.

Güneş Paneli Nedir? Nasıl Çalışır? Çalışma Prensibi

Güneş panelleri, bir diğer adıyla güneş pilleri, güneş enerjisini elektrik enerjisine çeviren sistemlerdir. Güneşten gelen fotonlar, paneller üzerinde soğurulur. Bunun sebebi, solar panellerin üzerinde birçok güneş hücresinin bulunmasıdır. Fotonlar, güneş hücrelerinin üzerine düştüklerinde panelin üst katmanı ile alt katmanı arasında bir gerilim meydana gelir. Bu sayede panelin bağlı olduğu sistem üzerinden geçen bir akım sağlanır.

 

Solar Panel Çalışma Prensibi
Solar Panel Çalışma Prensibi

Güneş ışınları ile paneldeki yarı iletken silikonların etkileşimi sonucunda tabakalar arasında ve – yüklü elektronlardan bir gerilim ortaya çıkar. Doğru akım özelliğine sahip olan hücreler sayesinde bir akım sağlanır. Panellerden üretilen elektrik enerjisi birikerek bir bataryada depolanır. Güneş ışığının elektrik enerjisine dönüşmesine fotovoltaik efekt adı verilir.

Güneş Panellerinden Ne Kadar Elektrik Enerjisi Üretebiliriz?

Güneş panellerinin verimi, ortamın elverişli olup olmadığına bağlıdır. Panel tipine ve ortam şartlarına göre ortalama olarak verimleri %15-20 arasındadır. Bu verim oranlarının teknolojinin ilerlemesi ve ar-genin bu alanda daha büyük yatırımlar almasıyla birlikte artış göstermesi beklenmektedir. Güneş pillerinden yüksek verim alabilmek için temiz tutulmalı ve güneşe dik açılar ile konumlandırılmalıdır. Paneller için günlük verim hesabı yapılırken güneşlenme süresi ve panel tipi baz alınmaktadır. Ülkemizde ortalama güneşlenme süresi kışın 5 saate kadar düşerken, yazın 11 saate kadar çıkmaktadır.

Solar panellerden üretilen enerjinin nasıl hesaplandığıyla ilgili bir örnek yapalım. Örneğin, 1 kW’lık bir solar panel sistemi kurdunuz. Panelleriniz, güneşten tam verim elde ettiği sürede 1 kW’lık elektrik üretimi yapacaktır. Günlük güneşlenme süresini yıllık ortalamaya vurduğumuzda 6 saat olarak düşünürsek,

  • 1kW x 6 saat = 6 kWh (Günde)
  • 6kWh x 365 = 2190 kWh (Yılda) elektrik üretilecektir.

Yukarıda belirttiğimiz gibi ortam koşullarından kaynaklanan toleranslar dolayısıyla bu enerji ortalama 2000 kWh seviyelerinde de olabilir.

Ev tipi güneş panelleri ortalama 300W’a kadar elektrik üretebilmektedir. Bu, bir panelin 0.3kW’a kadar elektrik üretebildiği anlamına gelir. Ortalama günlük 6 saatlik güneşlenme süresinden yola çıkarak günlük elektrik üretimini 0.3kW x 6 saat = 1.8kW olarak hesaplayabiliriz.

Aşağıdaki görselde 5 adet 0.2kW’lık güneş paneli kullanılarak toplamda 1kW elektrik üretimi hesaplanmıştır. 3 saatte elde edilen elektrik üretimi 3kWh olacaktır.

Güneş Paneli ile Elektrik Üretimi Hesabı

Projelerimizde kullanabileceğimiz güneş pillerinden de biraz bahsetmek istiyorum. Zayıf akım devrelerinde kullanılabilen küçük güneş paneli ile Arduino gibi geliştirme kartlarıyla birlikte projeler yapmak mümkündür. Bu tip devrelerde güneş pili tercihi yaparken akım-gerilim değerlerine dikkat etmek gerekir. Örneğin ürün bilgilerinde 12V 150mA yazan bir güneş pili, güneşten tam verim aldığında 12V gerilim oluşturup 150 mA akım sağlamaktadır. Bunun gibi 1.5V, 4.2V değerlerinde gerilim oluşturup 100mA, 250mA, 500mA gibi değerlerde akım sağlayan güneş pilleri de bulunmaktadır.

4.2V 100mA Güneş Pili 60×60 mm

Güneş Pilleri Arduino ve Robot Projelerinde Nasıl Kullanılabilir?

Güneş panellerini Arduino ve robot projelerinde kullanmak mümkün. Dış ortam için tasarlanmış sistemlerde solar paneller hem ana güç kaynağı hem de alternatif güç kaynağı olarak çalışabilir. Panellerden, güneşin verimli olduğu saatlerde iyi bir şekilde faydalanılabilir. Örneğin normalde 12V DC bir güç kaynağı ile çalışan bir sistem, gündüz saatlerinde enerjisini panellerden elde edebilir ve hava karardığında ihtiyac duyduğu enerjiyi güç kaynağından almaya devam edebilir. Bunun haricinde sadece güneş enerjisi ile çalışması istenen sistemlerde ise güç kaynağı bağlanmadan sadece panellerden de enerji elde edebilir.

Arduino ile güneş enerjisiyle çalışan bir sistem yapmak istendiğinde solar paneller bu sistem için bir güç kaynağı olabilir. Örneğin aşağıdaki örnekte Arduino Kullanarak Güneş Enerjisiyle Çalışan Hava İstasyonu projesini görebilirsiniz. Hava istasyonu, çalışmak için gerekli enerjiyi solar panellerden sağlamaktadır.

Proje içeriğine buradan ulaşabilirsiniz.

 

Ayrıca robotikte de solar çalışmalar yapılmaktadır. Güneş enerjisiyle çalışan otomobiller, sistemler olduğu gibi robotlar da vardır. Bu sayede robotların harcadığı enerji doğal yollarla karşılanmış olup büyük bir tasarruf yapılabilir. Görselde görmüş olduğunuz robotlar ve robotik sistemler herhangi bir pile ihtiyaç duymadan sadece güneşten elde ettikleri enerji ile çalışabilmektedirler. Siz de robotik projelerinizde pil ve batarya yerine solar paneller kullanabilirsiniz.

Aşağıdaki robot setini sitemizde inceleyebilirsiniz.

Sitemizdeki tüm güneş pillerine buradan ulaşabilirsiniz.

Solar Robot

3 Yorumlar

  1. Bir panel güneşe karşı 90 derecede durduğunda max enerji veriyor . Diyelim 1 saatte 1 kws veriyor .
    Aynı panel yere tam yatay olarak konursa 1 saatte ( aynı saatlerde ) kaç kws enerji verir.

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here