GÜNEŞ PANELLERİ NASIL ÇALIŞIR
Güneş paneli, üzerinde güneş enerjisini soğurmaya yarayan birçok güneş hücresi bulunduran bir enerji kaynağıdır. 8-24 panellik bir sistem, ihtiyaç olan yerlerde rüzgar enerjisinin de desteği ile normal bir evin tüm elektrik ihtiyacını karşılayabilir. Endüstri uygulamaları veya elektrik santralleri için binlerce güneş panelinin kullanıldığı büyük sistemler kurulmaktadır. Bir güneş hücresinin performansı verimi ile ölçülür. Aldığı enerjinin yüzde kaçını kullanılabilir elektriğe dönüştürdüğü verimi belirler.
Sadece belli dalga boylarındaki ışık elektriğe dönüştürülebilir, geri kalan büyük miktar hücreyi oluşturan madde tarafından ya emilmekte ya da yansıtılmaktadır. Paneller, mevsimlere bağlı olarak farklı açılarla güneşe doğru yönlendirilerek her mevsimde azami verim alınması mümkün olmaktadır. Türkiye için genelde geçerli olan 60º kış eğimi sayesinde ve panel camlarının özelliği nedeni ile buzlanma veya kar birikmesi engellenmektedir. Güneş panellerinin çıkışına takılan özel güneş regülatörleri ile 12 ay boyunca en optimal koşullarda akü şarjı yapılmaktadır. Akülerde depolanan enerji yüksek verimli tam sinüs DC-AC (doğru akım - alternatif akım) çeviriciler ile 220 V AC akıma çevirilebilmektedir.
GÜNEŞ PANELLERİ NASIL YAPILIR
Güneş ışığı ve yarı iletken silikonun etkileşimi ile artı ve eksi yükler dolayısıyla bir voltaj farkı ortaya çıkar. Metal bağlantılarla iletilen, doğru akım özelliğine sahip, çok sayıda güneş hücresinin tek ünite altında bir araya getirilmesi ile -17 verimle 130W a kadar enerji sağlayabilen güneş panelleri üretilir. Bu paneller, ilk kez uzay araçlarına elektrik sağlanması amacıyla kullanılmış, zaman içinde kapasiteleri arttıkça kullanım alanları yaygınlaşmıştır. Güneş panelleri, güneş ışığını direk olarak elektriğe çevirir. PV (Fotovoltaik) hücreleri, daha önce saat ve hesap makinelerinde kullanılmıştı. Güneş ışığı, bu maddeler tarafından emildiğinde, elektronlar bulunduğu atomlardan ayrılarak madde içinde serbest kalır ve böylece elektrik akımı oluşur. Işığın (foton), elektriğe (voltaj) dönüşümüne fotovoltaik efekt adı verilmiştir. Yeni paneller, gölgeli havalarda bile önemli miktarda elektrik enerjisi üretebilmektedir. Güneş enerjisi mekan ısıtma, su ısıtma, arıtma amaçlı kullanılabilir. Ülkemizde kollektör üretimini daha iyiye kanalize etmek ve standard bilincinin oluşmasına yardımcı olmak amacına yönelik olarak EİE Yenilenebilir Enerji Kaynakları Araştırma Parkına bilgisayar destekli bir güneş kollektörü test standı tesis edilmiştir. Türk Standartları Enstitüsü ile yapılan protokol çerçevesinde TS - 3680 standardının ısıl performans deneyleri bu standda gerçekleştirilmektedir. Ayrıca üreticilerin geliştirdikleri ürünler de bu standda ücretsiz olarak test edilmektedir. Gün boyunca güneş enerjisinden üretilen elektrik ile akü şarj edilerek, geceleri lamba çalıştırılmaktadır. Güneş pili aydınlatma birimi, 48 Wlık 2 adet güneş pili modülü, 65 Ah-12 V kuru akü ve 20 Wlık PLC lamba, 100 VA gücünde, 12VDC / 220VAC sinüs dalga invertör ve şarj regülatörü birimlerinden oluşmaktadır. Bu birimlerden 2 tanesi Ankara AOÇ Atatürk Evi önünde, 2 tanesi ise Aydın Yenihisar Güneş ve Rüzgar Enerjisi Araştırma Merkezinde bulunmaktadır.
Güneş Panelleri Çalışma Mantığı
Güneş panelleri artı (+) ve eksi (-) iyon yüklü yarı iletken silikon adı verilen maddelerden imal edilir. Bu yarı iletken silikonlar güneşten gelen ışınların üzerlerine düşmesiyle içlerindeki artı ve eksi yüklü iyonların harekete geçmesi sonucu ortaya elektrik enerjisi ortaya çıkar. Bu enerji bir akü yardımıyla şarj edilir yani biriktirilir ve gerektiğinde kullanılabilir.
Güneş panellerini üreten firmaların başında Sharp firması gelir ve sektörün en büyük firmasıdır. Ancak günümüzde arz-talep dengesinden dolayı çok büyük fiyatlar karşılığında güneş enerjisi panelleri satılmaktadır.
Güneş panelleri Güneş canlılar için hem ısı hem ışık kaynağıdır.Bilinen en eski birincil enerji kaynağı olan Güneş enerjisi bu kullandığımız pek çok enerji kaynağının kökenidir.Temiz ve yenilenebilir enerji kaynağı olarak nitelendirilen güneş enerjisi tüm dünyada kullanılan enerji miktarına karşılık gelmektedir.Peki günümüzde güneş enerjisinden nasıl faydalanılmaktadır? Güneş enerjisini doğrudan elektrik enerjisine çevirmek mümkündür.Bunun için güneş panellerinden faydalanılır. Güneş panelleri şu mantıkla çalışır.
1. Güneş ışınları güneş panellerine çarparak doğru akım veya DC elektrik üretir.
2. Üretilen elektrik enerjisi bataryada depolanır.
3. DC elektrik enerjisi evlerimizde kullandığımız araçların çalışması için gerekli olan AC elektrik enerjisine dönüştürücü vasıtasıyla dönüştürülür.
4. Fazladan üretilen elektrik enerjisi şehir cereyanına bağlanarak başkalarınada satılabilir.
Güneş Enerjisi İle Çalışan Su Isıtıcısı Yapımı (Nasıl Yapılır?)
Nelere ihtiyacımız var?
1. 10 Adet pipet (Kamış)
2. Yaklaşık 10x30x30 cm ebatlarında karton kutu
3. Alüminyum folyo
4. 35x35 ebadında karton kutuyu kapatacak büyüklükte cam
5. Makas
6. Koli bandı
7. Sıvı yağ
8. Yapıştırıcı
9. Metal kola kutusu
Nasıl Yapılır
1. Pipetlerin uçlarını birbirinin içine sokarak aşağıdaki şekli oluşturunuz. Pipetlern birleşme yerlerini izole bantla iyice bantlayarak su sızmasını önleyiniz.
2. Eğer karton kutunun derinliği 10 cm.'den daha fazla ise karton kutunun üst kısmını keserek derinliği 10 cm'ye getiriniz.
3. Karton kutunun içini yağ sızdırmayacak şekilde alüminyum folyo ile kaplayınız.
4. Karton kutunun kenarlarından delik açarak pipetlerden hazırladığınız boruyu kutunun içine yerleştiriniz.
5. Karton kutunun içini yağla doldurup camı yağ sızdırmayacak şekilde kutunun üstüne yapıştırınız.
6. Metal kutunun altına doğru bir yerden delik açınız Açtığınız deliğe pipetlerden hazırladığınız borunun ucunu sokunuz. Su sızdırmaması için bağlantı yerini yapıştırınız.
7. Panelinizi güneş olan bir yere bırakarak metal kutuyu suyla doldurunuz.
8. Metal kutunun içindeki suyun sıcaklığı ile borunun diğer ucundan çıkan suyun sıcaklıklarını karşılaştırınız.
Nasıl açıklayacağız?
Güneş enerjisinin ulaştıkları cisimleri ısıttığını gösteren bu etkinlik, güneş panellerinin nasıl çalıştığını modellemek amacıyla yapılmıştır.Görüldüğü gibi güneş panelleri içinde yağ bulunan bir kutunun içinden geçirilen ince borulardan oluşmaktadır. Su, bu borular içinden geçerken sıcak yağ, suyu ısıtmakta ve sonuçta soğuk su ısınmaktadır. Bu sayede güneş enerjisinden ısınmada yararlanılabilmektedir.
Kaynak: Türkçebilgi
