Güneş Enerjisinden Elektrik Nasıl Elde Edilir?

0
24

1. Termik Düzeneklerle Güne? Elektri?i
Yo?unla?t?rmal? güne? toplay?c?lar? yöntemi ile güne? ?s?n?n bir s?v?ya buharla?t?r?lmas? sonucu ve klasik termik santrallere benzer biçimde buhar türbini ve jenaratörle elektrik elde edilmektedir.

2. Fotovoltaik Düzeneklerle Güne? Elektri?i

-Fotovoltaik Hücre Nedir?
Güne? pilleri (fotovoltaik piller), yüzeylerine gelen güne? ?????n? do?rudan elektrik enerjisine dönü?türen yar?iletken maddelerdir. Yüzeyleri kare, dikdörtgen, daire ?eklinde biçimlendirilen güne? pillerinin alanlar? genellikle 100 cm² civar?nda, kal?nl?klar? ise 0,2-0,4 mm aras?ndad?r…
Güne? pilleri fotovoltaik ilkeye dayal? olarak çal???rlar, yani üzerlerine ???k dü?tü?ü zaman uçlar?nda elektrik gerilimi olu?ur. Pilin verdi?i elektrik enerjisinin kayna??, yüzeyine gelen güne? enerjisidir. Güne? enerjisi, güne? pilinin yap?s?na ba?l? olarak % 5 ile % 20 aras?nda bir verimle elektrik enerjisine çevrilebilir.
Güç ç?k???n? art?rmak amac?yla çok say?da güne? pili birbirine paralel yada seri ba?lanarak bir yüzey üzerine monte edilir, bu yap?ya güne? pili modülü ya da fotovoltaik modül ad? verilir. Güç talebine ba?l? olarak modüller birbirlerine seri yada paralel ba?lanarak bir kaç Watt’tan megaWatt’lara kadar sistem olu?turulur.
Fotovoltaik piller ilk olarak 1839 y?l?nda Frans?z fizikçi Edmond Becquerel taraf?ndan bulunmu?tur.


Fotovoltaik Hücre Yap?lar?
Günümüz elektronik ürünlerinde kullan?lan transistörler, do?rultucu diyotlar gibi güne? pilleri de, yar?-iletken maddelerden yap?l?rlar. Yar?-iletken özellik gösteren birçok madde aras?nda güne? pili yapmak için en elveri?li olanlar, silisyum, galyum arsenit, kadmiyum tellür gibi maddelerdir. Yar?-iletken maddelerin güne? pili olarak kullan?labilmeleri için n ya da p tipi katk?lanmalar? gereklidir. Katk?lama, saf yar?iletken eriyik içerisine istenilen katk? maddelerinin kontrollü olarak eklenmesiyle yap?l?r. Elde edilen yar?-iletkenin n ya da p tipi olmas? katk? maddesine ba?l?d?r. En yayg?n güne? pili maddesi olarak kullan?lan silisyumdan n tipi silisyum elde etmek için silisyum eriyi?ine periyodik cetvelin 5. grubundan bir element, örne?in fosfor eklenir. Silisyum’un d?? yörüngesinde 4, fosforun d?? yörüngesinde 5 elektron oldu?u için, fosforun fazla olan tek elektronu kristal yap?ya bir elektron verir. Bu nedenle V. grup elementlerine “verici” ya da “n tipi” katk? maddesi denir.
P tipi silisyum elde etmek için ise, eriyi?e 3. gruptan bir element (alüminyum, indiyum, bor gibi) eklenir. Bu elementlerin son yörüngesinde 3 elektron oldu?u için kristalde bir elektron eksikli?i olu?ur, bu elektron yoklu?una hol ya da bo?luk denir ve pozitif yük ta??d??? varsay?l?r. Bu tür maddelere de “p tipi” ya da “al?c?” katk? maddeleri denir. P ya da n tipi ana malzemenin içerisine gerekli katk? maddelerinin kat?lmas? ile yar?iletken eklemler olu?turulur. N tipi yar?iletkende elektronlar, p tipi yar?iletkende holler ço?unluk ta??y?c?s?d?r. P ve n tipi yar?iletkenler bir araya gelmeden önce, her iki madde de elektriksel bak?mdan nötrdür. Yani p tipinde negatif enerji seviyeleri ile hol say?lar? e?it, n tipinde pozitif enerji seviyeleri ile elektron say?lar? e?ittir. PN eklem olu?tu?unda, n tipindeki ço?unluk ta??y?c?s? olan elektronlar, p tipine do?ru ak?m olu?tururlar. Bu olay her iki tarafta da yük dengesi olu?ana kadar devam eder. PN tipi maddenin ara yüzeyinde, yani eklem bölgesinde, P bölgesi taraf?nda negatif, N bölgesi taraf?nda pozitif yük birikir. Bu eklem bölgesine “geçi? bölgesi” ya da “yükten ar?nd?r?lm?? bölge” denir. Bu bölgede olu?an elektrik alan “yap?sal elektrik alan” olarak adland?r?l?r. Yar?iletken eklemin güne? pili olarak çal??mas? için eklem bölgesinde fotovoltaik dönü?ümün sa?lanmas? gerekir. Bu dönü?üm iki a?amada olur, ilk olarak, eklem bölgesine ???k dü?ürülerek elektron-hol çiftleri olu?turulur, ikinci olarak ise, bunlar bölgedeki elektrik alan yard?m?yla birbirlerinden ayr?l?r. Yar?iletkenler, bir yasak enerji aral??? taraf?ndan ayr?lan iki enerji band?ndan olu?ur. Bu bandlar valans band? ve iletkenlik band? ad?n? al?rlar. Bu yasak enerji aral???na e?it veya daha büyük enerjili bir foton, yar?iletken taraf?ndan so?uruldu?u zaman, enerjisini valans banddaki bir elektrona vererek, elektronun iletkenlik band?na ç?kmas?n? sa?lar. Böylece, elektron-hol çifti olu?ur. Bu olay, pn eklem güne? pilinin ara yüzeyinde meydana gelmi? ise elektron-hol çiftleri buradaki elektrik alan taraf?ndan birbirlerinden ayr?l?r. Bu ?ekilde güne? pili, elektronlar? n bölgesine, holleri de p bölgesine iten bir pompa gibi çal???r. Birbirlerinden ayr?lan elektron-hol çiftleri, güne? pilinin uçlar?nda yararl? bir güç ç?k??? olu?tururlar. Bu süreç yeniden bir fotonun pil yüzeyine çarpmas?yla ayn? ?ekilde devam eder. Yar?iletkenin iç k?s?mlar?nda da, gelen fotonlar taraf?ndan elektron-hol çiftleri olu?turulmaktad?r. Fakat gerekli elektrik alan olmad??? için tekrar birle?erek kaybolmaktad?rlar.
Güne? pilleri pek çok farkl? maddeden yararlanarak üretilebilir. Günümüzde en çok kullan?lan maddeler ?unlard?r:
Kristal Silisyum: Önce büyütülüp daha sonra 200 mikron kal?nl?kta ince tabakalar halinde dilimlenen Tekkristal Silisyum bloklardan üretilen güne? pillerinde laboratuvar ?artlar?nda %24, ticari modüllerde ise %15?in üzerinde verim elde edilmektedir. Dökme silisyum bloklardan dilimlenerek elde edilen Çokkristal Silisyum güne? pilleri ise daha ucuza üretilmekte, ancak verim de daha dü?ük olmaktad?r. Verim, laboratuvar ?artlar?nda %18, ticari modüllerde ise %14 civar?ndad?r.Galyum Arsenit (GaAs): Bu malzemeyle laboratuvar ?artlar?nda %25 ve %28 (optik yo?unla?t?r?c?l?) verim elde edilmektedir. Di?er yar?iletkenlerle birlikte olu?turulan çok eklemli GaAs pillerde %30 verim elde edilmi?tir. GaAs güne? pilleri uzay uygulamalar?nda ve optik yo?unla?t?r?c?l? sistemlerde kullan?lmaktad?r.

Amorf Silisyum: Kristal yap? özelli?i göstermeyen bu Si pillerden elde edilen verim %10 dolay?nda, ticari modüllerde ise %5-7 mertebesindedir. Günümüzde daha çok küçük elektronik cihazlar?n güç kayna?? olarak kullan?lan amorf silisyum güne? pilinin bir ba?ka önemli uygulama sahas?n?n, binalara entegre yar?saydam cam yüzeyler olarak, bina d?? koruyucusu ve enerji üreteci olarak kullan?labilece?i tahmin edilmektedir.

Kadmiyum Tellürid (CdTe): Çok kristal yap?da bir malzeme olan CdTe ile güne? pili maliyetinin çok a?a??lara çekilece?i tahmin edilmektedir. Laboratuvar tipi küçük hücrelerde %16, ticari tip modüllerde ise %7 civar?nda verim elde edilmektedir.
Bak?r ?ndiyum Diselenid (CuInSe2): Bu çokkristal pilde laboratuvar ?artlar?nda %17,7 ve enerji üretimi amaçl? geli?tirilmi? olan prototip bir modülde ise %10,2 verim elde edilmi?tir.

Optik Yo?unla?t?r?c?l? Hücreler: Gelen ????? 10-500 kat oranlarda yo?unla?t?ran mercekli veya yans?t?c?l? araçlarla modül verimi %17?nin, pil verimi ise %30?un üzerine ç?k?labilmektedir. Yo?unla?t?r?c?lar basit ve ucuz plastik malzemeden yap?lmaktad?r. 1980’li y?llar?n ortalar?ndan evvel, PV güne? enerjisini elektrik enerjisine dönü?türen üniteleri ve kapsülleri (modül) baz? dayan?kl?l?k problemleri göstermi? olmalar?na ra?men, bu s?k?nt?lar genellikle a??lm??t?r ve bunlar?n büyük ço?unlu?u ?imdi memnun edici bir ?ekilde görevini yapmaktad?r. ?tibarl? üreticiler ürettikleri kapsüllerin simdi 1-20 y?l ömürlü olmalar?na güvenebilmektedir. Birçok üretici en az on y?ll?k bir garanti vermektedir. Buna kars?n, amorf güne? enerjisini elektrik enerjisine dönü?türen üniteler için garanti genellikle 2-3 y?l aras?ndad?r.

Silikon güne? enerjisini elektrik enerjisine dönü?türen üniteler ilk piyasaya ç?kt???nda, 1970’lerdeki son derece yüksek seviyede olan, güne? enerjisini elektrik enerjisine dönü?türen ünitelerin fiyatlar? sürekli a?a??ya dü?mü?tür. Su anda, oldukça büyük kristalli silikon kapsülleri sipari?leri için fabrika d??? fiyat yakla??k 4.00 – 5.00 ABD$/Wp’dir. Donat?lar?n monte edilmi? (kurulu) fiyatlar? tas?ma ve isçilik maliyetleri,kâr hadleri, sipari?in büyüklü?ü ve bir sürü di?er faktörlere ba?l?d?r ve 7.00 – 8.00ABD$/Wp’dan a?a?? olmas? mümkün de?ildir. Geli?mekte olan ülkelerin k?rsal alanlar?ndan gelen küçük sipari?ler için, fiyatlar muhtemelen 10.00 ABD$/Wp’?n üzerinde ayarlanacakt?r. Donat?lar?n bak?m ihtiyaçlar? basittir. Yap?lmas? gereken temel bak?m, yüzeyi temiz tutmak olacakt?r. Yüzeyin çok az tozlanmas? bile toplam elektrik ak?m?n?n azami ç?k?? gücünü önemli ölçüde azaltabilir. Ayr?ca, donat?lar?n üzerine dü?ebilen kus pislikleri ve yaprak gibi küçük nesnelerin ortadan kald?r?lmas? da önemlidir. Söz konusu nesneler sadece baz? güne? enerjisini elektrik enerjisine dönü?türen üniteleri gölgelemekle kalmaz, ayn? zamanda üniteler di?er güne? enerjisini elektrik enerjisine dönü?türen ünitelerin sa?lad??? enerji ile a??r? ?s?nm?? hale gelebilir ve bu durum her zaman için zarar verebilir . Yine donat?n?n tamamen bir ?eylerle karart?lmam?? oldu?undan emin olmak esast?r; Küçük bir karart?lm?? alan bile elektrik ak?m?n?n azami ç?k?? gücünü %50’ye kadar azaltabilir.

Fotovoltaik Modül,Panel Ve Diziler
Fotovoltaik hücreler daha yüksek ak?m,gerilim veya güç seviyesi elde etmek için elektriki olarak seri veya paralel ba?lan?rlar.Fotovoltaik modüller çevre etkilerine kar?? s?zd?rmazl?k sa?layacak ?ekilde birbirine eklenmi? fotovoltaik hücreler içerirler.Fotovoltaik paneller elektrik kablolar? ile birbirine ba?lanm?? iki veya daha çok say?da Fotovoltaik modül içerirler.Fotovoltaik diziler ise belli say?da Fotovoltaik modül veya panel içeren enerji üretim ekipmanlar?d?r.

suna.jpg

Fotovoltaik Hücrelerin Teknik Analizleri

sunb.jpg

V-I denklemi Kirchoff’un ak?m(birinci) yasas?ndan türetilerek elde edilmi?tir.

sunc.jpg

Burada;
IPh: : I??k Ak?m?
ID: Diyot Ak?m?

IS: Diyot Ters Doyum Ak?m?
m: Diyot “ideal faktörü” m = 1…5VT Termal gerilim: ; VT = 25,7mV at 25°C.
k s: Boltzmann sabiti k = 1,380658 • 10-23 JK-1
T: mutlak s?cakl?k; [T] = K (Kelvin) 0 K = -273,15°C
e: bir elektronun yükü e = 1,60217733 • 10-19 As

sund.jpg

Örnek Olarak Panasonic Suncream II PV Panelinin Özellikleri

sune.jpg

Boyutlar

sunf.jpg

??letme ak?m?-??letme Gerilimi

sung.jpg

Bir Fotovoltaik Sistem Nas?l Çal???r?

Basitçe PV sistemleri de di?er elektrik üretim sistemlerine benzer olarak çal???r.Sadece kulland?klar? ekipmanlar de?i?iktir.Sistemin operasyonel ve fonksiyonel ihtiyaçlar?na ba?l? olarak DC-AC inverter,Akü,?arj kontrol ünitesi,yedek güç kayna?? ve sistem kontrolörü gibi ekipmanlara ihtiyaç duyulabilir.

?ekil’den görülebilece?i gibi PV dizisi taraf?ndan üretilen DC gerilim bir adet ?arj kontrolünden geçirildikten sonra akü grubuna yollan?r burada depolanan enerji ???n?m?n az oldu?u saatlerde sisteme gerekli enerjiyi sa?lar.Akü grubundan ç?kan DC gerilim bir adet inverter yard?m?yla AC gerilime dönü?türülerek evlerimizde kullanabilece?imiz ?ekle dönü?türülür.

Bir PV Sisteminin Di?er Parçalar? ve Verimlilik Durumu

Akümülatörler
Enerji taleplerinin (üretilene göre) azl??? günesin tam olarak ise yarar durumda olmas?n?n sonucudur; bu sebepten, PV sistemleri taraf?ndan üretilen elektrik ak?m? genellikle istendi?i zaman kullanmak için depolanmal?d?r. ?htiyaç duyulan depolaman?n kesin miktar? kullan?c? için arz?n süreklili?inin önemine ba?l?d?r. Örne?in,bir ev sahibi bulutlu havalarda lambalar?n ve TV’nin kullan?m? için elektrik ak?m?n?n kesilmesini göze alabilmesine ra?men, bir telekomünikasyon röle istasyonu veya bir sa?l?k oca??nda PV ile çal??an bir so?utucu gibi çok önemli bir uygulamada güne? ?????n?n az geldi?i muhtemel dönemlerde veya bir PV sisteminde geçici bir kesilmenin tamam?n? kar??layacak ?ekilde yeterli miktarda elektrik ak?m? mutlaka depo edilmelidir.

Bir sistemin herhangi bir güne? enerjisi girdisi olmadan çal??mas?n?n tasarland??? genellikle gün cinsinden ölçülen bu zaman uzunlu?una onun kendi kendini idare etme dönemi denilmektedir. PV sistemleri genellikle 12 voltluk kursun-asit akümülatörleri kullan?r. Daha pahal?, yeniden ?arj edilebilir nikel kadmiyum akümülatörler ço?u kez yeniden ?arj edilebilir lambalar gibi küçük uygulamalarda kullan?l?r. Standart oto akümülatörleri (aküleri) çok s?k kullan?lmaktad?r, ancak onlar?n zay?f taraflar? mutlaka ak?lda tutulmal?d?r ve sistemin tasar?m?yla ba?da?t?r?lmal?d?r. Baz? üreticiler popüler ad?yla güne? enerjisine dayal? aküler (solar batteries) satmaktad?r; bu aküler de kursun-asit tipindedir fakat bu tip akülerin tasar?m?nda yap?lan baz? tadilatlar onlar? güne? enerjisine dayal? bir tesisattaki çal??ma ko?ullar?na daha uygun hale getirmektedir.
Oto akülerini PV sistemlerinde kullanmada ortaya ç?kan sorun, onlar?n güne? ?????ndan elektrik enerjisi üreten PV sistemlerinde kullanmaya göre tasarlanmam?? olmalar?d?r. Bu aküler bir araçta normal kullan?mda, marsa bas?ld??? zaman akü az miktarda elektrik ak?m? bo?alt?r ve motor bir kere çal??t?ktan sonra akünün ?arj? çabuk eski haline gelir. Böyle durumlarda, kursun-asitli oto aküleri üç veya dört y?l veya daha fazla dayanabilir. Ancak ayn? akü düzenli olarak yüksek bo?almaya maruz kal?rsa, onun ömrü büyük ölçüde azal?r (%75’lik düzenli bo?alma ile ömür yakla??k beste bir olup, periyodik bo?alma oldu?u zaman ise %10’dur). Bunun d???nda, e?er akü tamamen bitinceye kadar bo?alt?l?rsa, ciddi ve vahim hasar verilir. Kapal? veya“bak?m istemez” aküler özellikle ciddi bo?almalardan zarar görebilir ve onlar ayn? zamanda büyük s?cakl?k de?i?melerinden zarar görme olas?l??? yüksektir; bu nedenle birçok PV sistem tasar?mc?s? s?cak ülkelerdeki PV uygulamalar?nda onlar?n kullan?m? aleyhinde tavsiyede bulunmaktad?r. Netice itibariyle, her ne kadar oto aküleri PV tesisatlar?nda tatmin edici bir ?ekilde çal??abilseler de, sistem tasar?m?nda ve çal??t?r?lmas?nda büyük dikkat gereklidir
“Solar” aküler, oto akülerinin baz? zay?f taraflar?n? bertaraf etmek için tasarlanm??t?r. Solar aküleri oto akülerinden daha fazla miktarda bir asit çözeltisini bir arada bulundurur ve ilaveten daha fazla miktarda aktif madde içerir. Bu durum onlar?n normal PV uygulamalar?n?n ?arj olma ve bo?alma devrelerinde daha dayan?kl? olmalar?n? sa?lar. E?er bu aküler yava? yava? bo?alt?l?rsa, önemli miktarda ekstra kapasite yarat?rlar. K?saca C100 olarak adland?r?lan, 100-saatin üzerinde bir kullan?m (bo?alma) kapasitesi, C8 veya C10 olarak bilinen 8-saatlik veya 10 saatlik kullan?m kapasitesinin genellikle iki kat?d?r. 8-saatlik veya 10-saatlik kullan?m kapasiteleri mutlaka eve ait PV sistemlerinin tasar?m?nda kullan?lmal?d?r, fakat 100-saatlik kapasite maksimum emniyet tedbirlerinin gerekli oldu?u bir telekomünikasyon uygulamas?nda uygun olabilir ve akünün depolama kapasitesi PV sisteminin ihtiyac?n? bir hafta kar??lamaya mutlaka yeterli olmal?d?r.
Akü ömrü ve akünün depolama büyüklü?ü aras?nda faktörlerin bir dengesi vard?r. Sa?lanan daha büyük miktarda depolama kapasitesi, daha dü?ük seviyede bo?alma ve daha uzun ömürlü bir akü demektir, fakat daha yüksek bir ba?lang?ç maliyeti anlam?na gelir. Genellikle, bir eve ait PV teçhizat?nda akü kapasitesi ev sahibinin günlük elektrik tüketiminin yakla??k be? kat? olmal?d?r. Normal topra?a ulasan günlük toplam güne? enerjisi miktar? ko?ullar?nda, bu durum bo?almay? yakla??k %20’ye kadar s?nar (yani akünün en fazla %20’si bo?al?r). Bununla birlikte, sat?c?lar ve al?c?lar her zaman bir PV tesisat?n?n ba?lang?ç maliyetini azaltmak için aküyü normalden daha küçük kullanmaya özenirler. Kullan?c?lar da uygun biçimde tasarlanm?? bir sistemdeki aküyü de?i?tirme zaman? geldi?inde daha küçük boyutlusunu monte etmeye masraflar? k?smaya özenebilir.
Akülerin bak?m ihtiyaçlar? zahmetli de?ildir, fakat bak?m mutlaka yap?lmal?d?r. Akü mutlaka dam?t?k (saf) su ile dolu tutulmal?d?r ve nem oran? dü?ük olan s?cak alanlarda kurulan PV tesisatlar?nda bunun yap?lmas? özel önem ta??r. Mutlaka dam?t?k su kullan?lmal?d?r, çünkü safl??? bozan maddeler aküye zarar verebilir; geli?mekte olan dünyan?n uzak k?rsal alanlar?nda dam?t?k/saf su bulma güçlü?ü küçümsenmemelidir.Akünün kutup baslar? temiz tutulmal?d?r ve alt? ayda veya y?lda bir vazelin sürülmelidir. 30 C’nin üstündeki s?cakl?klarda akünün ömrü ve performans?n?n önemli ölçüde dü?mesi nedeniyle, akü her zaman serin ve çok iyi havaland?r?lm?? bir yere yerle?tirilmelidir.
Akülerin ömürleri büyük ölçüde bak?m durumlar?na ba?l? olarak de?i?ir. Bir sistem için tasarlanan ve çok iyi bak?lan bir durumda, bir oto aküsü 4–5 y?l dayanabilir, fakat umumiyetle 1-2 y?ll?k bir ömrü vard?r. Dikkatli bak?mla ve bo?alma seviyeleri yakla??k %15’i geçirilmedi?i takdirde, “solar” aküleri için 8-10 y?ll?k bir dayanma ömrü beklentisi gerçekle?ebilir, fakat geli?mekte olan dünyada normal çal??ma ko?ullar?nda yakla??k be? y?ll?k bir ortalama ömür daha gerçekçidir.
Akü kapasiteleri amper saat (Ah) cinsinden ölçülür ve PV uygulamalar?nda kullan?lan aküler yakla??k 15-300 Ah aras?nda de?i?mektedir. Akü maliyetleri akünün kapasitesi yan?nda kullan?lan malzemenin kalitesi ve yap?m kalitesine ba?l?d?r.De?i?en isçilik ve malzeme maliyetleri veya piyasadaki rekabetin dereceleri nedeniyle, ülkeler aras?nda önemli farklar bulunabilir. Oto aküleri genellikle yakla??k 1.00 $/Ah’e mal olmaktad?r, fakat önemli de?i?meler vard?r. ?yi kalite solar aküleri yakla??k 2.00 $/Ah’e mal olmaktad?r.

Sistemi Dengeleyen Di?er Unsurlar
Aküyü a??r? ?arjdan ve cereyan bo?almas?ndan korumak için elektronik bir ?arj regülatörü kullan?l?r. Evlerdeki PV sistemlerinde kullan?lan elektronik ?arj regülatörleri ?arj seviyesine ba?l? olarak akünün voltaj?n?n dü?tü?ünün veya yükseldi?inin tespitinde is görmektedir. Voltaj tamamen ?arjl? akü seviyesinin üzerine ç?kt??? zaman, regülatör PV donat?s?ndan voltaj? keser; yine voltaj kabul edilebilir bo?alma seviyesinin alt?na dü?tü?ü zaman regülatör yükü keser.
?arj regülatörlerinin geli?mi?lik seviyesi ve buna ba?l? olarak onlar?n sa?lad??? koruma oldukça de?i?me gösterir. Ucuz modeller ekseriyetle a??r? yükten korumak için yükün kesilmesi gerekti?i zaman karar? kullan?c?ya b?rakarak, sadece a??r? yükten koruma özelli?ine sahiptir. E?er yeterli büyüklükte bir akü kullan?l?yorsa ve sistem yönetiminde tedbir al?n?yorsa bu bir sorun yaratmaz, aksi halde akünün ömrünün k?salmas?na yol açmas? mümkündür. Baz? ?arj regülatörlerine s?cakl?k alg?lay?c?lar? tak?lm?? olup, e?er akünün s?cakl??? 30 C’yi geçerse, ?arj olan voltaj?n azalt?lmas?na izin vermektedir ve böylece akünün zarar görmesine kars? ek bir koruma tedbiri sa?lamaktad?r. ?arj regülatörlerinin maliyetleri genellikle özelliklerine, imalât yerine göre de?i?ir. Endüstriyel dünyada üretilen geli?mi? özelliklere sahip regülatörlerin fiyatlar? 100 $ ve üstündedir, oysa geli?mekte olan dünyada üretilen ve sadece a??r? yüke kars? koruma sa?layan modeller 10 $ kadar bir paraya bulunabilmektedir. ?arj regülatörlerini ço?u kez daha ucuz PV tesisatlar?na monte etmekten kaç?n?lmaktad?r.PV sistemleri ço?unlukla 12 voltluk bir do?ru ak?m üretmek için tasarlan?r. 220 voltluk bir dalgal? ak?m?n gerekli oldu?u durumda, bu bir elektronik adaptörle (çevirici)sa?lanabilir.

Bir elektronik adaptör kullan?lmas? ile %15’e kadar varan önemli bir güç kayb? meydana gelebilir, ancak bu tür bir ak?m standart ev aletlerinin kullan?lmas?na imkân vermektedir. Bununla birlikte, PV sistemleri ile standart ev aletlerini kullanman?n önemli s?k?nt?lar?ndan birisi, birçok ev aletinin enerji rand?man? dikkate al?narak tasarlanmam?? olmas?d?r. Bu durum ana elektrik ?ebekesine ba?l? tüketiciler için önemli bir problem de?ildir. Buradaki tek etkisi ayl?k faturaya ekstra bir miktar kilovat saat ilavedir. Enerji dü?üklü?ünün ihtiyaç duyulan kapsüllerin alan?n? ve sistemin toplam maliyetini önemli ölçüde art?rmas? durumunda, onun bir PV sistemine önemli bir etkisi vard?r.
Sistemi dengeleyici di?er unsurlar; kablolar, ba?lant? elemanlar?, devre anahtarlar? (?alterler), ba?lant? kutular? (buvatlar), elektrik sigortalar? ve di?er küçük kalemlerden olu?ur. Bunlardan birço?u aç?k alanda monte edilmi?tir ve bu yüzden sert hava ko?ullar?na maruz kal?r; e?er sistemin iyi çal??mas? isteniyorsa, bu elemanlar?n mutlaka iyi kaliteli ve dikkatli bir ?ekilde yerle?tirilmi? olmas? gerekir. Çürük veya hasarl? ba?lant?lar sisteme verilebilecek elektrik miktar?n? azalt?r ve sistemin bütünüyle islemez hale gelmesine neden olabilir. ?im?ekli, y?ld?r?ml? f?rt?nalar?n yayg?n oldu?u yerlerde, sistemler için paratoner görevi gören iletkenlere gereksinim duyulabilir.
Teçhizat için payandalar sisteminin do?ru biçimde tasarland???ndan ve in?a edildi?inden emin olmak da önemlidir. PV donat?s? bir binan?n çat?s?na kurulaca?? zaman, hava dola??m?na imkân vermek ve a??r? s?cakl?k olu?mas?n? önlemek için (PV donat?s?) çat? yüzeyinden k?sa bir mesafe yukar?ya kald?r?larak kurulmal?d?r. Ayr?ca, PV donat?lar?, alan? etkilemesi muhtemel en güçlü rüzgarlar?n uçurma/yukar? kald?rma etkilerine mukavemet etmeye yetecek kadar mutlaka s?k? bir ?ekilde ba?lanmal?d?r. Düzenli temizleme i?lemleri kesinlikle yap?lmal?d?r. Donat?lar?n yere monte edildi?i durumlarda, onlar mutlaka ekseriyetle betondan olmak üzere sa?lam temeller üzerine in?a edilmeli ve onlar? insanlardan ve hayvanlardan korumak için muhafazal? bir parmakl?k içine al?nmal?d?r.

Uygulama Alan?nda Rand?man Oranlar? ve Elektrik Ak?m?n?n Ç?k?? Gücü
PV sistemlerinin uygulama alan?ndaki toplam rand?man oranlar? (verim oranlar?) kapsüller (modül) için laboratuarda belirlenen rand?man oranlar?ndan oldukça dü?üktür. Örne?in, standart laboratuar test s?cakl??? olan 25 ºC’nin üzerindeki her 10 ºC art?? için güne? enerjisini elektrik enerjisine dönü?türen ünitelerin rand?man oran? yakla??k %0.5 dü?er. Bu durum ö?le s?cakl???n?n s?k s?k 30 ºC’yi geçti?i ve kapsüllerin ço?unlukla 60 ºC ve daha yüksek s?cakl??a sahip oldu?u bir çok tropik ülkede gerçekten önemli olabilir. Topra?a ulasan günlük toplam güne? enerjisi miktar?n?n azami oldu?u ko?ullarda, söz konusu a??r? s?cakl?k güne? enerjisini elektrik enerjisine dönü?türen üniteler rand?man oran?nda %20’ye kadar bir dü?ü?e yol açabilir.
Ticari olarak piyasada bulunan tüm güne? enerjisini elektrik enerjisine dönü?türen ünitelerin teknoloji ve alet itibariyle belirli bir zamanda ula??lan en üst geli?me düzeyinde rand?man vermedi?ini hat?rlatmakta fayda vard?r. Bu özellikle piyasadaki daha ucuz ürünler için söz konusudur. Birçok ucuz fiyatl? kapsüller, daha yüksek-kaliteli ürünlere geçi? yapan üreticiler taraf?ndan indirimli fiyatlarla eski stoktan verilen ürünlerden olu?maktad?r. Ayr?ca kablolardan, devre anahtarlar?ndan, elektrik yükü regülatörlerinden ve di?er elemanlardan da kay?plar olur. Bu nedenle kablo uzant?lar? mümkün oldu?u kadar k?sa ve kablo çaplar? uygun ebatta tutulur; uzun, ince ve ucuz kablolar?n kullan?lmas? önemli kay?plara neden olabilir. Gev?ek veya paslanm?? ba?lant?lar da bu kay?plar? art?r?r. Tozlar ve gölge yapan pislikler de sistemin performans?n? maksimum de?erinin alt?na indirir.
Kapsüllerin elektrik ak?m? ç?k?? gücü için kabul edilen toplam %10’luk bir kay?p, ço?unlukla ba?lang?çta sistemin enerji verim gücünün hesaplanmas?nda biraz iyimser bir varsay?m olarak al?nmaktad?r. Cereyan? ?arj etme-bo?altma devresinin genel toplam rand?man? (verimlili?i) yakla??k %80’dir, ancak akü eskidikçe kay?plar önemli ölçüde daha büyük hale gelebilir. Bu yüzden, üreticiye verilebilir nihaî elektrik ak?m? ç?k?s? kapsülün kabul edilen ç?kt?s?ndan türetilen de?erin yakla??k %70’idir. Bu kay?plar?n etkisi metre kareye 1.000 wattl?k (W/m2) ö?le güne?inin dü?tü?ü ve günlük ortalamas? 5 kWh/m2 olan bir alan? dikkate alarak görülebilir. Bu ko?ullar alt?nda 100 Wp’lik bir kapsülün günlük nazarî elektrik ak?m? ç?k?s? 500 vat saattir (Wh). Donat? ve tel kay?plar? için %10 ay?r?rsak, bu miktar akü depolamas?ndan önce 450 Wh’ye dü?er. Akünün dolmas?ndan sonra, ayd?nlatma ve elektrikli aletler için verilebilecek net miktar günlük yakla??k 360 Wh’dir.

Konuyla ilgili fiyat bilgisi için www.solarnokta.com ile ileti?ime geçebilirsiniz.

Elektrikli aletler için Enerji Tüketim Tablosu

Google dan Gelen Aramalar: