yen*leneb*l*r enerj* kaynakları

Report
YENİLENEBİLİR ENERJİ
KAYNAKLARI
FOTOVOLTAİK ENERJİ
KAYNAKLARI
HÜCRE NEDİR?
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Pv modüller hücrelerden oluşur.
Güneş enerjisini elektrik enerjisine çeviren fotovoltaik diyotlardır.
Hücreler birer pn diyodtur.
Doğru polarlamada gecirgendir.
Çıkış gerilimleri 0.5-0.7 volttur.
Hücreler seri bağlanılarak çıkış gerilimi, paralel bağlanılarak ise çıkış
akımları ayarlanabilir.
Hücreler PV sistemlerin en küçük parçalarıdır.
Hücreler amorf silisyum, germanyum ve galyum arsenik gibi maddelerden
yapılır.
En fazla kullanılan madde amorf silisyum olup kumdan üretilir.
Tipik olarak bir hücre 25-30 metrekarelik alana sahiptir.
Yaklaşık 1w çıkış güçleri vardır.
PV Modüller
• Pv modüller hücrelerden oluşturulur.
• Pv modüller polykristal ve monokristal gibi maddelerden oluşurlar.
• Modüller de hücreler gibi seri veya paralel bağlanabilirler.
•
•
•
•
•
•
1.5V, 3V, 6V,12V, 24V, 48V gibi standart gerilimlerde üretilirler
1000W/m2, 25°C, AM1.5 (STC) koşullarında ürettikleri güç Wp olarak
etiketlerinde belirtilir.
Voc, Isc, Vmp, Imp değerleri belirtilir.
Çok çeşitli ölçülerde ve güçlerde üretilir
~20 yıl güç üretme garantisi ile satılırlar.
PV modüllerin seri veya paralel bağlanması ile DİZİ oluşur.
PV Modül
Seri-Paralel Bağlanmış PV Modül
PV Modülleri Etkileyen Faktörler:
Sıcaklık: laboratuar test sıcaklığı olan 25 derecede, her 1 derecelik sıcaklık
artışı elde edilen çıkış gücünü ortalama %0.5 oranında azalatır.
Bu azalma oranı amorf silisyum maddesinden üretilen hücreler de %0.2
oranındadır.
Gölgelenme: PV modüllerin gölgelenmesinde çıkış gücü istenlen seviyenin
altına düşebilir. Böyle bir sıkıntı aşmasında by-pass diyodlar kullanılır.
By-pass diyod= kismi gölgelenme durumunda PV modülün zarar görmesini
engeller.
Bunlardan ayrı olarak tozlanma, kullanılan elemanların kalitesi, bağlantı
noktaları ve modül güneşlenme süresi de pv modülleri etkileyen
faktörlerdendir.
PV modül
Modül Bağlantıları
PV Modül Üretim Maddeleri
Hücre maddesi
Modül verimliliği
1kwp için gerekli modül alanı
Mono kristal silikon
11-16 %
7-9 Metrekare
Polikristal silikon
10-14 %
8-9 Metrekare
İnce tabaka
6-8 %
11-13 Metrekare
Amorf silikon
4-7 %
16-20 Metrekare
En yaygın olarak silikon maddeler kullanılır. Aynı zamanda
ucuzdurlar.
Çok Kristal İle Üretilen Modül
PV Sistem Nedir?
• Dizi akü inverter sarj kontrol cihazların birbirine bağlantısı ile pv sistemler
oluşur.
• PV sistemler; şebekeden bağımsız ve şebekeye bağlantılı sistemler olarak
iki grupta incelenebilr.
PV Sistem
Şebekeden Bağımsız Sistemler:
•
•
•
•
•
Sistemler tamamen PV modüller tarafından beslenir.
Kesinlikle akü kullanılır.
Akşam ve havanın kapalı olduğu durumlarda aküler çalışır.
Herhagi bir arıza durumunda çalıştırılmak üzere bir jenaratör gereklidir.
Akü depolama ihtiyacı sistemin beslediği cihazlara ve kullanım sürelerine
bağlıdır.
• Şebekeden bağımsız sistemler en ucuz enerji kaynağıdır.
Şebekeye Bağlantılı Sistemler:
•
•
•
•
•
Hem şebekeden hem de Pv modüllerden beslenir.
Depolama minimumdur.
Herhangi bir sistem arızasında şebekeye bağlantı sağlanır.
Yedek jenaratör gerekmez.
İnverter frekansı ile şebeke frekansı uygun olmalıdır.
Batarya
• PV sistemlerde kullanılan bataryalardan, yüksek şarj/deşarj verimi, derin
boşalma, hızlı şarj, düşük maliyet ve yüksek devir ömrü gibi özellikler
beklenir.
• PV sistemlerde yalnız Deep CycleBatarya kullanılmalıdır.
• Kurşun-asit starter aküleri, ucuz olmalarına karşın derin boşalmaya izin
vermedikleri ve en önemlisi düşük devir ömrüne (200-700 devir) sahip
oldukları için pek uygun değildirler. Çoğunlukla devir sayısı 1500’den fazla
olan stasyoner tip kurşun-asit aküler tercih edilmektedir.
• Batarya kapasitesi Amper-saat (Ah) olarak belirtilir.
• Ah kapasitesi ne kadar büyükse batarya o kadar fazla enerji depolar.
• Enerji kapasitesi Wh = Volt x Ah
• Örn. 12V, 45Ah’lik bir akünün enerjisi 540 Wh’dir.
Batarya
• Batarya gerilimi mutlaka şarj regülatörü, inverter ve PV modüllerle uyumlu
olmalıdır.
• Bataryalar seri bağlanarak gerilim, paralel bağlanarak Ah kapasitesiartırılır.
Her iki bağlantıda da enerji depolama (Wh) miktarı artar.
• Bataryalar paralel bağlandıklarında akımı eşit paylaşamama problemi
ortaya çıkar. 4’ten fazla paralel bağlama tavsiye edilmez. Aksi halde
batarya ömrü çok kısalabilir.
• Yaklaşık 6 ayda bir suyu ve bağlantıları kontrol edilmelidir
.
Batarya Türleri
•
•
•
•
•
•
•
Biobatteries
Kuru pil
Çinko-karbon hücreler
Alkalin hücreler
Merkür hücreler
kurşun-asit bataryalar
Nikel-kadmiyum hücreler
Şarj regülatörü
•
•
•
•
Güneş pilinden bataryaya olan enerji akışını düzenler
Modern regülatörler MPPT özelliği ile %30 fazla enerji sağlayabilirler.
Bataryaya daha fazla modül bağlayabilmek için paralel bağlanabilirler
Batarya şarjını kontrol ederek, ömrünü uzatır. Tamamen yarıiletken
malzemelerden üretilmektedir.
• Solar şarj regülatörleri ile piyasada satılan akü şarj cihazları farklıdır.
Birbirlerinin yerine kullanılamazlar.
İnvertörler
•
•
•
•
•
DC akımı AC akıma çevirirler.
Verimleri geniş bir güç aralığında yüksek olmalıdır.
İnverterler veriminin yüksek olduğu bölgelerde çalıştırılmalıdır.
Bazı invertörler şarj regülatörünü de içlerinde barındırırlar.
Yükün durumuna göre inverter gücü yeterli olmalıdır. Bazı yükler (örn.
buzdolabı) ilk kalkışta demeraj akımı çekerler.
PV modül Topraklama
Sistemi Yüksek Gerilimden
Koruma
PV Sistemi Yıldırımdan
Koruma
HYBRID Sistem
Güneş PV Sistemli Bağ Evi
Güneş PV Sistemli Bağ Evi
•
•
•
•
•
•
Evin güvenliğini sağlayacak alarm sistemine enerji sağlamalı,
Geceleri evin çevresini aydınlatma ev içinde aydınlatma
12 V'luk televizyonu, müzik setini, dizüstü bilgisayarı çalıştırma
12 V'luk buzdolabını çalıştırma
Güneş Paneli: 1 adet 80W panel
Kontrol kutusu: panelden gelen akımı regüle eder, akülere şarj akımı
gönderir. Akülerin aşırı boşalmasını veya aşırı yüklenmesini engeller.
İnverter'e gerekli akımı iletir
• İnverter: güneş panelinden gelen 12V'luk DC akımı 220V 'luk AC akıma
dönüştürür.
• Aküler: 2 adet 12 V, 80 amper jel akü
Kurulan Sistem
Hesaplamalar
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Panel üretim gücü: 80 Wh x 8 saat güneş görse = 640 W üretir.
Akülerin kapasitesi: 80 amp x 12 V x 2 adet = 1920 W kapasiteli
Alarm: 12 V DC akımla çalışır, 20 Wh güç ihtiyacı vardır
Gece aydınlatma için 3 adet 3 watlık led lambalar 10 saat çalışsa;
3Wh x 10 saat x 3 adet = 90 W çeker.
Sürekli kullanım için ihtiyaçtan fazla enerji üretilmektedir.
Aydınlatma: 3Wh lamba x 3 adet x 6 saat = 54 W
Dizüstü bilgisayar: 90 Wh x 6 saat = 540 W
Televizyon: 60 Wh x 5 saat = 300 W
TOPLAM ~ 900 W / gün
Akülerin kapasitesinin yarısı ile bu ihtiyaçlar karşılanabilir.
12 V'luk ufak buzdolabı 75 Wh çekiyorsa, yaklaşık 12-13 saat te
buzdolabı çalıştırılabilir.

similar documents