Güneş Enerjisi Nasıl Çalışır?

Güneş Enerjisi Nasıl Çalışır

Güneş enerjisi panellerinin nasıl çalıştığı üzerine merak oldukça fazla. Bu merakın temel sebebi, Güneş’in milyarlarca yıldır enerji yayıyor olmasına rağmen güneş panellerinin neden yeni yeni kullanılmaya başladığı. Bilindiği üzere Güneş, içerisindeki maddeleri sıkıştırarak dönüştürür. Bu dönüştürme işlemi sırasında da uzaya enerji yayar. Bizim gezegenimiz Güneş’e oldukça yakın olduğundan dolayı da yüksek verimle bu enerjiyi yakalayabiliriz. Son elli yıldır sürekli olarak yapılan çalışmalar ve geliştirmeler sayesinde de yayılan bu enerjiyi yakalama miktarımız (güneş panelinin verimi) artmış durumdadır.

Güneşin yaydığı fotonların toplanabilmesi için belirli materyallere ve renklere ihtiyaç duyulur. Güneş panellerinin üretiminde de bu maddeler ve renklerden yararlanılır. Örneğin güneş panellerinin üretildiği esas malzeme silikondur. Silikon, güneşten gelen fotonları oldukça yüksek verimle tutabilmektedir. Ayrıca geri yansımanın az olması için güneş panellerinde koyu renkler kullanılır. Genelde siyaha yakın renkler kullanılarak daha fazla fotonun yakalanması ve daha az yansımanın sağlanması amaçlanır.

Güneş panellerinin kullanım amacı temelde iki tanedir. Bunlardan birincisi ve geleneksel olanı su ısıtmak; ikincisi ve sürekli gelişim gösterini ise elektrik üretmek. Güneş paneli taktıracak olanların taktırmadan önce amacını iyi belirlemesi, güneş paneli seçiminde hata olmaması açısından büyük önem taşır.

Geleneksel olan yöntemde güneş panelleri ısıyı toplar ve belirli bölgeye odaklar. Odaklanan noktada su tankı yer alır. Su tankına gelen odaklanmış ısı sayesinde su ısınır ve şebeke hattına verilir. Bu kullanımda tek bir panel kullanılabileceği gibi odak açıları değiştirilerek birçok panel de kullanılabilir. Aynı şekilde su tankı sayısı artırılarak sabit odaklı güneş enerjisi ile su ısıtma sağlanabilir. Ülkemizde güneş enerjisinin en çok kullanım bulduğu alanda su ısıtmadır. Özellikle evlerin çatılarına konulan kollektörler yardımıyla bu ısıtma sağlanır. Suyun ısıtılması ve çabuk soğumaması için özel olarak geliştirilen sistem sayesinde su ısıtma maliyetleri büyük oranda düşer.

İkinci ve gelişim gösteren alan ise elektrik üretimidir. Elektrik üretilebilmesi için panelin üretildiği malzeme önemlidir. Silikon hücreli güneş panellerine fotonlar vurduğu anda bu hücreler gelen ışını doğrudan elektrik akımına dönüştürürler. Dönüşen elektrik enerjisi doğru akımdır. Elektrik üreten panellerde verim oldukça önemli bir yer tutar. Maliyetin kendini amorti etme süresi açısından değerlendirildiğinde monokristal hücreli güneş panelleri en verimli türler olarak karşımıza çıkar.

Güneş enerjisinden yararlanarak elektrik üreten sistemlere genel bir isim olarak “fotovoltaik sistemler (PV) denilir. Bu sistemler iletkenleri ve yarı iletkenleri kullanarak fotonların enerjisini negatif – pozitif yönlü dağıtır. Bu sayede güneşin yaydığı enerji, bizim kullandığımız enerji olan elektrik enerjisine dönüştürülür. Bu dönüşümden sonra amaca göre elektrik enerjisi direkt olarak kullanılabilir. Evin veya işyerinin hattına yapılan doğrudan bağlantı ile invertör yardımıyla kullanım sağlanabilir. Çoğu durumda ise güneşten üretilen elektriğin depolanması gerekir. Bu sistemlerde dönüştürülen enerji aküye yönlendirilir. Yirmi dört saatlik kullanım için aküde bekletilen enerji gerektiğinde buradan alınarak kullanılır.

Günümüzde güneşten elektrik üretimine dair teşvikler arttığı için ülkemizde de bu amaca yönelik olarak birçok proje sürekli olarak geliştirilmektedir. Yöntemin oldukça verimli ve fonksiyonel olmasından dolayı, şebekeden elektrik alınamadığı vakitlerde alternatif olarak güneş enerjisinden yararlanılabilmektedir. Kendini amorti etme süresi de oldukça düşük olduğundan dolayı güneş enerjisine olan rağbet günden güne artmaktadır. Ülkemizin bireysel kullanımda güneş enerjisi potansiyeli 10GW olarak hesaplanmaktadır. Böyle bir miktara ulaşılması durumunda enerjide dışa bağımlılık büyük oranda azaltılacaktır. Bu açıdan değerlendirildiğinde güneş enerjisi yatırımları oldukça stratejiktir.

Santral Enerji

Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Optimum Kullanımı

Detaylı Bilgi Almak İçin