1--Fotovoltaik Enerji Teşvikleri:AB-Türkiye:
1--Fotovoltaik sistemlerin şebekeye bağlanmasının beraberinde getirdiği sorunlara rağmen gelişmiş ülkeler, krizleri özellikle yenilenebilir enerji konusunda yatırımların artırılması, Ar-Ge kapasitesinin yükseltilmesi ve istihdam sağlanması için bir fırsat olarak gördüklerini yeni stratejiler ve ayırdıkları milyarlarca dolar kamu fonu ile destekliyorlar:
2—Uygulamalar:
2.1--Fransa:
2009 itibariyle uygulamadaki Yenilenebilir Enerji Kaynakları Teşvik Yasasına göre şebeke besleme tarifeleri şu şekildedir:
1--Yere kurulan sistemler için Fransa anakarasında 0,32823 Euro/ kWh,
2--Korsika gibi adalarda 0,42 Euro/kWh
3--Çatıya kurulan veya bina entegre sistemler için tüm Fransa’da 0,60176 Euro/kWh
4--Kontrat süreleri 20 yıldır ve enflasyon oranlarına göre tarifeler güncellenmektedir. Vergi kesintileri şeklinde farklı yenilenebilir enerji teşvik mekanizmaları da mevcuttur.
2.2--Almanya:
2009 yılı itibariyle fotovoltaik sistemler için uygulanmakta olan şebekeyi besleme tarifeleri şu şekildedir:
1--30 kWp’ten daha küçük sistemler: Yere kurulu solar PV sistemler için 0,3194 Euro/kWh,
1.1--binalara ve ses kesme duvarlarına kurulan solar PV sistemler için 0,4301 Euro/kWh
2--30 - 100 kWp arasındaki sistemler: Yere kurulu solar PV sistemler için 0,3194 Euro/kWh,
2.1--binalara ve ses kesme duvarlarına kurulan solar PV sistemler için 0,4091 Euro/kWh
3--100 - 1000 kWp arasındaki sistemler: Yere kurulu solar PV sistemler için 0,3194 Euro/kWh,
3.1--binalara ve ses kesme duvarlarına kurulan solar PV sistemler için 0,3958 Euro/kWh
4--1000 kWp’ten daha büyük sistemler: Yere kurulu solar PV sistemler için 0,3194 Euro/kWh,
4.1--binalara ve ses kesme duvarlarına kurulan solar PV sistemler için 0,3300 Euro/kWh
5--Sözleşme süreleri 20 yıldır ve değerler sabittir. Önümüzdeki yıllarda yapılacak kontratlardaki şebeke besleme tarife değerlerinde % 8 -11 arasında indirimler planlanmaktadır.
2.3--İspanya:
2008 yılından beri yasal çerçeveyi “Real Decrato” (
olarak bilinen ve 2008’de yenilenen Yenilenebilir Enerji Kaynakları Yasal düzenlemesi belirlemektedir.2009 itibariyle güneş enerjisi teşvikleri için şebekeyi besleme tarifesi şu
şekildedir;
1--Binaya entegre sistemlerde
1.1--20 kWp’ten küçük sistemler için: 0.34 Euro/kWh
1.2--20 kWp’ten büyük sistemler için: 0.32 Euro/kWh
1.3--Yere kurulmuş sistemler için: 0.32 Euro/kWh
2--Bu güneş enerjisi teşviklerinin yıllık toplam sınırları 500 MW civarındadır.
2.4--Türkiye:
Ülkemize baktığımızda ise 2009 yılının yaz aylarında TBMM gündemine alınan fakat görüşmeleri ertelenen “Yenilenebilir Enerji Kaynakları Kanunundaki değişiklik önerisi”ne göre güneş enerjisi teşviki için şebeke besleme oranları;
1--ilk on yıl için 0.28 Euro/kWh,
2--ikinci on yıl için 0.22 Euro/kWh şekilde olacak.
3—Yorum:
1—Almanya ve AB de hızla yenilenebilir enerjiye doğru bir kayış sözkonusu.Bu konuda Almanya,Portekiz vs oldukça konuyu geliştirmiş ülkeler.Türkiye AB ye göre daha yoğun güneş ışınımına rağmen kwh başına verilen fiyatın AB ye göre daha düşük oluşu ve bakanlık ve yerel yönetimlerdeki bürokrasi bu konun ilerlemesine engel olmakta.
2—Türkiye yenilenebilir enerjilerin kullanımı konusunda bürokrasiyi ve çok başlılığı azaltan bir çalışma yapmalı ve uygulamalı.Aynı zamanda birim fiyatı yüksek tutması aynı zamanda işin kredi ayağınında sağlanması halinde özellikle iç anadolu-akdeniz ve doğu-güney doğu anadoluda konutların ve işyerlerinin çatılarında yoğun biçimde fotovoltaik panel kurulduğunu görmek mümkün olabilir.
Kaynak:ICCI-2010-Bildiriler Kitabı--Güneş Enerjisi Sektörü Ve Fotovoltaik Sistemlerin Şebekeye Bağlantisi-Levent Gülbahar-- İsmail Hakkı Karaca--Güneş Enerjisi Sanayicileri Ve Endüstrisi Derneği
2--PV-GES-Güneş Enerji Santrallerinde Durum:
1—2014 yılı itibarıyla dünyada güneşten ısı enerjisi-sıcak su kurulu kapasitesi
406 GWh-580.000.000 m2 kurulu güneş kollektörü kapasitesi olup,Türkiye de 11.000 MWh ile dünyada 4.,avrupada 2. Sırada.
2—Güneşten elektrik üretmede-PV kurulu gücünde:
2.1—Almanya……………39 GW
2.2—Çin………………….28 GW
2.3—Japonya…………….23.3 GW
2.4—İtalya………………18.5 GW
2.5—ABD………………18.3 GW
2.5.1—ABD-Kaliforniya….10.65 GW-2.6 milyon ev-solar cenneti
3—Dünyada………….177 GW
4—Türkiye…………..0,09 GW(2015 sonu 0.4 GW olacağı)
5—GES ler jeotermal,biokütle,rüzgar,nükleer,kömüre kıyasla 4-5 kat daha fazla istihdam sağlamakta.
6—Türkiye Almanya ya oranla 60 kat daha fazla güneş ışınımına sahip iken PV-GES kurlu gücünde Almanya nın binde 1 düzeyinde.
Kaynak.Dünya Gazetesi
3--Erzurumda Güneş Enerjili Isı Pompası Kullanımı:
1—Kaynakça tarafından yapılan çalışmada Atatürk Universitesi Muhendislik Fakültesi Enerji Laboratuvannda kurulan Güneş kaynakli ısı pompası sistemi deney düzeninde ölçümler yapılarak ısıtma amaçlı güneş kaynakli bir ısı pompası sisteminin enerji ve ekserji analizi yapılmıştır.
1.1--Isıtma sezonunun en soğuk aylanndan biri olan Ocak ayındaki bir günlük deneysel sonuçlar kullanılmıştır. Deneysel veriler kullanılarak ısı pompası ve sistemin performans katsayıları ile ekserjetik verimleri hesaplanmıştır.
1.2—Isı pompası sistemlerinde iki performans kriterinden bahsedilebilir. Bunlardan biri COP digeri ise ekserji verimidir.
1.2.1--Sırasıyla ısı pompasının ve tüm sistemin ortalama performans katsayilan 4.2 ve 3.6 degerinde, günlük ortalama deger olarak ekserji verimleri ise ortalama %44.3 ve %6.8 degerinde bulunmuştur.
2--Fosil enerji kaynaklannin temin edilmesindeki zorluklar da dikkate alındığında evsel, ticari ve endüstriyel lsıtma uygulamalannda ısı pompalarının kullanımı her geçen gün biraz daha artmaktadır.
2.1--Son yıllarda birçok ülkede günes, toprak, çevre havası ve jeotermal enerji gibi yenilenebilir enerji kaynaklariyla çalışan ısı pompaları hem lsıtma hem de soğutma için oldukça popüler bir tercih olmaktadır. Bu bakimdan ısı pompasi sistemlerinin performansını artırmak için yapılan çalışmalar da önemli derecede hız kazanmıştır.
3--Isı pompası sistemlerinde yer alan kompresör, kondenser (yoğusturucu) ve evaporator (buharlaştırıcı) gibi donanımların performansını geliştirmek için, sistemdeki ekipmanların ekserji analizi yapılmaktadır.
3.1--Ekserji, çevre şartlarmda verilen bir enerjiden üretilebilen maksimum iştir. Bu nedenle ekserji analizi, enerji kaynaklarının optimum kullammında önemli bir metottur.
3.2--Bu bakımdan son yıllarda ekserji analiz metodunu kullanarak ısı pompalarının performansının değerlendirmek için bazı araştırmacılar tarafindan çesitli çalışmalar yapılmıştır.
4--Bu çalışmada güneş enerjisini kaynak olarak kullanan buhar sıkıştırmalı bir ısı pompası sisteminin enerji ve ekserji analizleri yapilmistir. Bu analizler ile güneş kaynaklı ısı pompasının performans katsayısının ve ekserji veriminin günün saatlerine gore değişimleri elde edilmistir.
5--Günes enerji kaynaklı ısı pompasi sisteminden oluşan deney duzeneği Erzurum Atatürk Universitesi Muhendislik Fakültesi Enerji Laboratuvannda kurulmustur
5.1-- Sistem temel olarak 1x5 kısımdan olusmaktadır: Bunlar:1-- günes kolektorleri, 2-- su-su ısı pompasi sistemi,3-- lsıtma ünitesi ve sirkulasyon pompaları.
5.2--Günes kolektorleri devresi, paralel-seri baglantılı 12 adet düzlemsel su soğutmalı kolektorlerden olusmus olup, kolektorlerde ısı taşıyıcı akışkan olarak %50 oramnda antifriz-su karışımı kullanılmıştır.
5.3--Günes kolektörleri guneye doğru yatayla 50° olacak sekilde yerlestirilmiş ve kolektor tesisati ısı kayıplarına karsı 30 mm kalınlığında polietilen köpük ile yalıtılmıştır.
5.4--Günes kolektorü devresindeki ısı taşıyıcı akıskan debisi (evaporator antifriz-su debisi) ve kondenser su devresi debileri sirasiyla sabit 1000 ve 1200 litre/saat değerlerinde tutulmustur.
5.5--Sistemde kullanılan radyatorler (ısıtma ünitesi) sayesinde, kondenserden elde edilen sıcak suyun ısısı çekilmiş ve sogutucu akıskan yoğusturulmuştur.
5.6--Evaporator tarafında ise,günes hattından gelen ısı kaynağından ısı çekilmiş ve soğutucu
akışkanın buharlaşması sağlanmıştır.
6--lsıtma ünitesinden sağlanan ısıl enerji miktarinin 6.57 kW ile 8.42 kW arasinda değiştiği gorülmektedir.
7--Isı pompasının ve tüm sistemin en yüksek ekserji verimleri saat 14:00'de %44.3 ve %7.2 olarak hesaplanmıştır.Performans katsayısının havanın açık ve güneşli olması durumunda günün saatlerine gore çok az değiştiği görülmektedir.
8--Bu makalede, ısıtma sezonunun en soğuk aylardan biri olan Ocak ayındaki bir gunlük deneysel sonuclar kullanılmıştır.
9—Sonuç olarak yapılan enerji analizleri sonucunda,ısı pompası ve tüm sistemimin ortalama performans katsayısının sırasıyla 4.2 ve 3.6 değerlerinde olduğu dikkate alındığında, yapılan bu çalışma ile ısıtma sezonunun en soğuk aylarından biri olan Ocak ayında bile Erzurum'da güneş kaynaklı ısı pompası sisteminin ısıtma amaçlı olarak kullanılabileceği söylenebilir.
10--Öte yandan yapılan bir çalışmada ısı pompasının(evde kullanılan split klima) kullanımı halinde doğalgaza göre 3 kat daha ucuza ısınmak mümkün olabilmektedir.
10.1--Isı pompaları-klimalar yazın içerdeki ısıyı dışarı pompalarken,kışında dışarıdaki ısıyı içeri pompalar. Pompalama işini konderserde-dış ünite/yazın buharlaşan,evaportörde-iç ünite/yazın yoğuşan yani kullanılan gaz yapar.
Kaynakça: Muhendis ve Makina • Cilt: 50 Sayi: 590-GUNEŞ KAYNAKLI ISI POMPASININ Enerji VE Ekserji Analizi-Kadirbakırcı*Atatürk Universitesi Muhendislik Fakültesi Makina Mühendisligi -Bolumu, -Kemal COMAKLI, Omer OZYURT, Mehmet YILMAZ-Atatürk Universitesi Muhendislik Fakültesi Makina Mühendisligi Bolumu
3.1--Güneş Enerjili Soğutma Sistemleri:
4.1--Soğutmaya en çok ihtiyaç duyulan an güneşten en çok yararlanılacak andır. Soğutmaya harcanan enerji ise ekonomide önemli bir yer tutmaktadır.
4.2--Güneş enerjisi ile soğutma ayrıca CO2 salınımında azalmaya neden olacaktır.
4.3--Avrupa Termal Güneş Endüstrisi Federasyonunun raporlarına göre, AB’de kullanılan güneşle soğutma sistemlerinin yarısından fazlası da düz kollektörler ve absorpsiyonlu soğutma sistemleri kullanılarak yapılmıştır.
4.4--Günümüzde 4 kW soğutma kapasitesinden başlayan ve sıcak su ile çalışan absorpsiyonlu çillerler pazarda bulunmaktadır.
4.5--Bugün Avrupa’da en fazla kollektör üretimini Almanya yapmaktadır ve Almanya 2002’den günümüze üretimini 3 katına çıkartmıştır. İş hacminin %90’ı seçici yüzeyli Düz kollektördür.
4.5—Sıcak su üretmek amacıyla çatılarda kullanılan güneş kolletörlerinde Siyah mat boya ile hazırlanan yüzeylerde boya çatlaması ve korozyona çok rastlanır. Ömürleri kısadır.
4.5.1--Yüksek verimli kollektör yüzeyleri güneş ışığına karşı seçici ve koruyucu kaplamalardan oluşur.Bu nedenle Radyasyonla ısı kaybının olmaması içinde minimum emisyon (ε<10) değerine sahip olması gerekir. Bu kaplamalar 1 μm’den daha ince filmler (nano film) olup vakum teknikleri veya elektrokimyasal kaplama yöntemleri ile hazırlanabilir.
4.5.2--Elektrokimyasal kaplama ile hazırlanan yüzeyler ülkemizde de geliştirilmiştir
4.6-- Türkiye’de sektörlere göre enerji tüketim değerleri profiline bakıldığında % 40 sanayi, % 30 binalar, %19 ulaşım, % 4,6 tarım ve %5.4 diğer sektörler gel-mektedir.
4.6.1--Binaların ısıtma-soğutma sistemleri için gereken enerjinin payı toplam tüketim değeri içinde son derece yüksek ve önemlidir. Bu nedenle ısıtma-soğutma sistemleri için gereken enerjinin yenilenebilir enerji kaynaklarından sağlanması, enerji tasarrufu yönünden çok önemli olup, temiz enerji kaynakları kullanması nedeniyle de enerji kullanımı ile ilgili sorunlara çözüm getirecektir
4.6.2--Binaların, turistik tesislerin, ticari binaların enerji harcamalarının yaklaşık %60’ının ısı enerjisi dikkate alındığında yüksek verimle enerji eldesinin önemi ciddi bir konu olup,bunun için Güneş enerjisi ile soğutma yapma yani Absorpsiyonlu soğutma sistemleri kullanılabilmektedir.
4.6.3-- Sanayileşmiş ülkelerde tüketilen birincil enerjinin %35’i konut ve üçüncül hizmet yapılarında kullanılmaktadır. Binalar tarafından tüketilen toplam enerjinin ise %81’i iç mekân iklimsel-klimatizasyon konforunda kullanılmaktadır.
4.7—Doğal Soğutkan olarak Su ve Amonyağın kullanıldığı Absorpsiyonlu soğutma sistemleri olarak
1--Su-LiBr Sistemi ile Absorpsiyonlu Sogutma
2--NH3-Su Sistemi ile Absorpsiyonlu Sogutma
3--Su-Silikajel Kapali Devre Adsorpsiyon
4--Agik Devre Kurutuculu Sogutma sistemleri sayılabilir.
4.8-- Bunlar içerisinde LiBr-H2O ve NH3- H2O sisteminin iyi performans gösterdikleri, LiBr-H2O sisteminin en yüksek COP’ye sahip olduğu belirlenmiştir.
4.8.1—Yapılan bir bilimsel analize göre Küçük boyutta bir soğurmalı (absorbsiyonlu) soğutucunun COP değeri düşük olacağından geleneksel soğutucu kullanımı en iyi çözümü sunmaktadır.Bu nedenle soğurmalı soğutma sistemlerinin ekonomikliği için soğutma güçlerinin yüksekliği veya soğurmalı grubun atık ısı kaynağı olarak kullanımı(sıcak su üretimi) halinde uygundur.Bu açıdan bakıldığında Antalya vs gibi turizm merkezlerinde hem soğutma hemde sıcak su üretimi için güneş destekli soğurmalı soğutma sistemlerinin kurulumu hem ekonomik hemde çevresel açıdan uygun olabilmektedir.
4.8.1.1--Güneş destekli soğutma sistemi termal güneş kolektörleri, sıcak su tankı, yardımcı kazan ve radyan soğutma sistemi için gerekli soğutulmuş akışkanı üretecek olan Li-Br soğurmalı (absorbsiyonlu) soğutma grubundan oluşmaktadır.
4.8.2-- Nispeten serin ve sıcak yaz iklimlerinde(İstanbul) güneş destekli soğutma sistemleri enerji tasarrufu ve çevresel değerler açısından uygun görülmektedir.
4.8.3--Yarı tropik yaz koşullarında ise güneşle soğutma sisteminde birincil enerjide belirgin bir tasarruf görülmemektedir
4.8.4--Eğer soğutma yükleri günde bir iki saat sınırlıysa ve soğurmalı soğutucu hemen hemen tamamen güneş siteminin sıcak suyu ile beslenirse enerji tüketiminde belirgin bir azalma elde edilebilir.
4.8.5-- İzmir ve Palermo gibi şehirlerde güneş destekli sistemin birincil enerji ihtiyaçlarını belirgin bir şekilde azaltarak geleneksel sisteme göre daha iyi bir performans gösterdiği çalışmadan anlaşılmaktadır. Ancak bunun için daha geniş yüzey alanlarına sahip-güneş kollektörleri kullanılması ile mümkün olabilir.Yine bu iş için en uygun sektör turizm sektörü-büyük oteller vs olabilir.
4.9—Yine yapılan bir bilimsel çalışmaya göre İzmir ilindeki elli yataklı bir otelin yaz ve kış şartlarında iklimlendirilmesi ve sıcak su gereksiniminin karşılanması için Isıtma çevrimi için sıvı dolaşımlı aktif güneş enerjili ısıtma sistemi, soğutma için ise Lityum bromür-su akışkan çifti kullanan absorbsiyonlu soğutma sistemi yapılıp aynı zamanda Otelin sıcak su gereksinimini güneş enerjili su ısıtma sistemi ile sağlandığı kabul edilirse:
4.9.1-- Yıllık faydalanma oranı %30 seçildiğinde 92 m2’lik toplam toplayıcı alanı bulunmuştur. Bu durumda 1.9 m2’lik toplayıcılardan 48 adet gereklidir.
4.9.2--Otel binasının yıllık ısıl enerji ihtiyacının %30’unu güneş enerjisinden karşılayacak güneş enerjisi tesisatının yıllık toplam maliyeti 116100 TL ve geri ödeme süresi fuel-oil 4 yakıtı için yaklaşık 6 yıl, doğal gaz yakıtı için ise yaklaşık 8 yıl olarak bulunmuştur.
4.10-- Güneş destekli soğurmalı soğutma sistemi geleneksel sisteme göre CO2 emisyonlarını 3 katı kadar düşürmektedir.
4.10--Sıhhi sıcak su üretimi için kullanılan bir geleneksel kazan ile yaz soğutması yapan geleneksel soğutucu sistemin toplam CO2 emisyon oranları tüm şehirlerde, 4.5 kg/m2’ye yakın iken buna karşılık, güneş destekli sistemle birlikte çalıştırılan soğurmalı (absorbsiyonlu) soğutma sisteminin aynı ihtiyaçları karşılamada ürettikleri CO2 emisyonları, emisyonların 2 kg/m2’ye kadar hatta 0.5 kg/m2 ’nin altında ölçülmüştür.
4.10.1—Kısaca güneş destekli soğutma sistemi kullanımı ile karbondioksit emisyonları yüksek oranlarda-% 50 nin üzerinde düşürülebilmektedir.
4.11-- Ulusal şebekeden kullanılan elektriğin çevresel dönüşüm katsayısı İtalya’daki şehirler için 0.402, Türkiye’de bulunanlar için 0.222’dir.Bu değerin AB normlarına çekilmesi herhalde şarttır.
Kaynakça:
1-- Mühendis-Makine -Doğal Soğutkanlarla Güncel Uygulamalar--Dr. Müh. Erol ERTAŞ
2-- Mühendis-Makine -Aynı Soğutma Yükü İç in CO2’li Isı Pompalarının Enerji Sarfiyatlarının Karşılaştırılması-Yrd.Doç.Dr. H.Cenk BAYRAKÇI-Yrd.Doç.Dr. A.Emre ÖZGÜR-A. Ekrem AKDAĞ
3-- Mühendis-Makine -Binalarda Güneş Enerjisi Uygulamaları-Prof. Dr. Figen KADIRGAN
4-- Mühendis-Makine -Güneşle Aktif Soğutma Sistemi Üzerine Bir Yaklaşım: İtalya ve Türkiye İçin Örnek Uygulama-Andrea KINDINIS-Stefano P. CORGNATI-Emanuele BIANCO-Zerrin YILMAZ
5---- Mühendis-Makine -İzmir İlindeki Elli Yataklı Bir Otel İçin Güneş Enerjisi Destekli Isıtma ve Absorbsiyonlu Soğutma Siseminin Teorik İncelenmesi-Doç. Dr. Emin Fuad KENT Yrd.Doç.Dr. İ. Necmi KAPTAN
3.2--Güneş Enerjisi ile Buhar Elde etme-Soğutma Yapma-Turizm Bölgelerinde:
1--Turistik Oteller, hastaneler ve birçok endüstriyel sanayi tesisi için buhar üretimi ve soğutma önemli bir ihtiyaçtır.
2-- Günümüzde özellikle turizm sektörünün ihtiyacı olan buhar, genelde doğalgazın bulunmadığı yöreler de, yüksek maliyetli sıvı yakıt, LPG veya elektrik enerjisi ile üretilmektedir.
3--Buhar sıkıştırmalı merkezi soğutma uygulamalarında ise elektrik tüketimi yoğun olan kompresörler kullanılmaktadır.
4-- Yeni geliştirilmiş güneş kollektörü destekli sistemler ile buhar üretimi son derece ekonomik bir durum arz etmektedir.
5—Üretilen buharın Kış aylarında ısıtmada ve pişirmede kullanımının yanı sıra, yaz aylarında da alışılmış kompresörlü soğutma sistemlerinin kullanımı yerine, buhar girdili soğurmalı soğutma gruplarının kullanılması ile klima amaçlı soğutma uygulamalarında kullanılabilir.
6--Güneş kollektörleri ile binaların yıl boyunca soğutma, ısıtma, pişirme ve sıcak su ihtiyaçlarının yüksek yük faktörü ile karşılanmasını olanaklı hale gelebilmektedir.
7-- Güneş kollektörlerinde birim enerji yakıt payının olmaması nedeniyle enerji maliyeti doğrudan kollektörün yatırım maliyetine, dolayısıyla amortisman giderine bağlıdır.
7.1-- Amortisman giderini ise en başta yıllık ortalama kollektör yük faktörü belirler.
7.2--Yıllık ortalama yük faktörü yerel koşullara bağlı olarak, düzlemsel kollektörlerde en düşük, güneş takipli çizgisel odaklamalı kollektörlerde ise çok daha yüksektir.
7.3—Yine aynı bağlamda Noktasal odaklı güneş kollektörlerinin özgül yatırım maliyetleri çizgisel odaklamalılara oranla çok daha yüksektir.
8--Bu nedenle gelişmiş güneş kollektör destekli alışılmış enerji sistemleri yıl boyunca proses, ısıtma ve soğutma yükleri bulunan tekstil ve benzeri endüstriyel tesisler için enerji ve çevre ekonomisi yönünden uygun bir çözüm oluşturmaktadır
9--Ekonomik sektörlere yönelik, orta ve yüksek sıcaklıklarda (100-300°C) ve debilerde iş akışkanı üretmek için en uygun güneş kollektörü türü,
9.1--üretim ve işletmedeki basitliği,
9.2--büyük çizgisel odaklama hacmi,
9.3--kollektörlerin yan yana eklenmesi yolu ile ısıl kapasite artırma özelliği,
9.4--tek eksende (doğu-batı) güneş takibinin yeterli olması vb. nedenlerden dolayı
parabolik oluk tipi güneş kollektörüdür
9.5--Bu tip kollektörler ile elde edilen ısı, sadece soğurmalı soğutma uygulamalarında değil, proses buhar üretimi ve sıcak su temini için de kullanılabilir.
9.5.1--Böylece kurulan sistemin birçok uygulamada kullanılmasıyla, işletme giderleri azalır ve amortisman süresi kısaltılarak sistemin ekonomik uygulanabilirliği artırılabilir.
10--Düz güneş kollektörleri sadece güneş öğlesinde 3-4 saat , çizgisel odaklamalı güneş kollektörleri güneş doğuşu ile batışı arasında yeterli etkinlikte (yüksek yük faktörlü, dar yamuk), noktasal odaklamalı güneş kollektörleri ise gün boyunca en etkin biçimde (en yüksek yük faktörlü, geniş yamuk) ışın emmekte ve güneşsel ısı üretmektedir.
11--Bu nedenle düşük maliyetli düz güneş kollektör sistemleri, düşük yük faktörleri ile ancak sıcak su üretimi gibi düşük ekserjili uygulamalarda kendilerini uygun sürede amorte edebilmektedir.
12--Yüksek sıcaklık uygulamalarında, yüksek verimli ve pahalı çizgisel odaklamalı kollektörlerin kullanımının ekonomik olabilmesi için sistemin yük faktörünün yükseltilmesi yani daha çok iş için bu kollektörleri kullanmak gerekir.
13--Bu şekilde ilk yatırım maliyeti yüksek, fakat işletme giderleri çok düşük olan güneş enerjisi sistemleri, ilk yatırım maliyeti düşük ancak işletme giderleri yüksek olan alışılmış sistemlere karşı ekonomik ve avantajlı hale getirilebilir.
14-- Isı depolamanın yapılması ile güneş enerjili sistemlerle, güneş enerjisinden faydalanma süresi arttırılabilir
15--Günümüzde yüksek sıcaklık güneş enerjisi uygulamalarının ekonomik olabilmesi için genelde parabolik oluk tipi güneş kollektörlerinin kullanılması gerekmektedir.
16—Turizm bölgelerinde soğutma sistemindeki kompresörlü sıkıştırma işleminin yerine doğrudan güneşsel ısı ekser jisinin kullanıldığı soğurmalı (absorpsiyonlu) soğutma sistemleri kullanılabilir.
16.1—Öte yandan Performans katsayısı daha yüksek olan çift kademeli soğurmalı soğutma sistemlerinde, daha yüksek ekserjili-sıcaklıklı buhar kullanıldığından, kullanılan buhar debisi tek kademeli sistemlere kıyasla daha düşüktür
17--Yakıt ve elektrik tüketiminin hızla arttığı günümüzde, turizm ve tekstil sektöründe olduğu gibi güneş destekli, yükseltilmiş yük faktörlü, tümleşik enerji uygulamalarının (ısıtma, soğutma, proses, pişirme, yıkama vb. ısıl yükler) artan bir hızla yaygınlaşması beklenmektedir.
19—Bu bilgiler doğrultusunda özellikle Turizm bölgelerinde kendisini kısa sürede amorti edecek olan ve işletme masraflarında ciddi düşüşler sağlayabilen kışın mutfak,çamaşırhane ve ısıtma için yazında absorbsiyonlu soğutma sisteminin ihtiyacı olan orta-yüksek sıcaklıkta buhar üreten parabolik güneş kollektörlerinin kurulması ve de sistemin verimini artırmak için toprak depolamalı çözümleri uygulamak en uygun yöntem olabilir.
19.1—Ayrıca parabolik güneş kollektörü üretiminde yerli oyuncuların hızla bu alana girmesi ile bu tip kollektörlerin ucuzlamasını sağladığı gibi,turizm bölgelerindeki konaklama tesislerinin de düşen işletme giderlerine bağlı olarak rekabet şanslarını daha kuvvetli hale getirebilir.
Kaynakça:Tesisat Mühendisliği Dergisi Sayı: 94, s. 17-23, 2006-Güneş Kollektörü Uygulamaları ile İlgili Ekonomik Analizler-Levent ÇOLAK, Ali DURMAZ
3.3--Güneş Kliması-Güneşle Soğutma:
1--Güneș enerjisi ile buhar jeneratöründe buhar üretimi çin kullanılan kızgın su parabolik güneș kolektörleri tarafından sağlanmakta.
2--Bu sistemde, gereken ısının bir kısmı parabolik güneș kollektörleri tarafından sağlanmakta ve geri kalan kısım için doğalgazlı kojenerasyon sistemi ya da buhar kazanları kullanılabilir.
3--Elde edilen buhar ,klima ihtiyacı için çift-etkili absorpsiyonlu soğutma makinasını çalıștırmakta aynı zamanda mutfak ve çamașırhane gibi tesislerin buhar veya sıcak su ihtiyacını karșılamaktadır.
4--Bu sistemde, ortalama 1.4 COP değerine sahip çift etkili soğurmalı soğutma grubunun çalıștırılması için gerekli olan ısı 144 °C, 4 atm özelliklerinde buhar ile karșılanır.
4.1--Bu özellikte buharın üretileceği jeneratörün ısıtıcı akıșkanı olarak, parabolik oluk tipi güneșkollektörlerinden elde edilen 180 °C, 12 atm özelliklerindeki kızgın su kullanılacaktır.
5--Bu nedenle parabolik oluk tipi kollektörler 12 atm, 180 °C / 155 °C giriș - çıkıș sıcaklıklarında çalıșacak șekilde tasarlanmıștır.
6--Parabolik oluk tipi kollektörlerde direk güneșıșınımının kullanılması, direk ıșınımın kesintili ve geceleri hiç olmaması sebebiyle, sistem üzerine birisi kollektörde üretilen fazla kızgın suyun depolanacağı, diğeri ise soğutma makinesinde üretilen ihtiyaç fazlası soğutma suyunun depolanacağı, kızgın su ve soğuk su ısı depolama tanklarının yerleștirilmesi gerekmektedir.
7--Bu șekilde tesisin soğutma ihtiyacının olmadığı veya azaldığı saatlerde depolanan kızgın su ve soğutma suyu ile güneș ıșınımının olmadığı veya azaldığı durumlarda soğutma ișlemi devam edecek, bu da ișletme gideri çok düșük olan, sistemin gün boyu çalıșma süresini uzatarak ișletme giderlerinin azaltılması ile sistemin amortisman süresini kısaltacaktır.
8--Bu sistemde soğurmalı soğutma makinesinin sürekli çalıșmasını sağlamak için, özellikle geceleri buhar üretimini destekleyecek bir buhar kazanına ihtiyaç duyulmakta olup, yeni kurulacak sistemlerde buhar kazanı ile soğurmalı soğutma grubunun desteklenmesi yerine, küçük kapasitede buhar sıkıștırmalı konvansiyonel bir soğutma grubu ile de geceleri soğutma ihtiyacı desteklenir.
9--Burada çok tarifeli elektrik sayaçlarının kullanımı, geceleri kullanılan elektrik enerjisine daha düșük bedeller ödenmesini ve ișletme giderlerinden tasarruf edilmesini sağlar.
10—Bu tip yatırımların geri dönüș süresi 8-12 yıl civarında.
11—Böyle bir Sistemin evler için geliștirilecek modelinin fiyatının 20 bin YTL’nin altında olması bekleniyor.
12—Bu tip Sistemlerin Ege, Akdeniz ve Güneydoğu Anadolu bölgelerinde daha yoğun olarak kullanılması daha uygun olmaktadır.Zira Bu bölgelerde sistemin kendini daha kısa sürede amorti edebilmektedir.
5—Sonuç:Küresel ısınmada sınıra girilmiş olabilir.Bunu bir bilim heyeti açılayabilir.Greken acil tedbirlerin alınması için karar alabilir.Hükümetler ki başta ABD,Rusya,Çin,AB liderleri gerek tedbirleri hızla almaya başlaması herhalde gerekir.Aksi takdirde 2012 kıyamet hikayeleri ile uygarlığımızın yok oluşuna karşı bir şey yapamadan beklemek durumunda olacağız.
3.4--Kayseride Otellerin Sıcak Suyu Güneşten Sağlanabilir:
1—Kayseri de 50 yataklı bir otelin sıcak suyu için yapılan çalışmada yıllık faydalanma oranı %30 olarak seçildiğinde 1.9 m2 lik toplayıcılardan 68 adet-128 m2 gerekli olup,sistemin toplam maliyeti 90800 TL(2010 yılı) olarak hesaplanmış olup geri ödeme süresi fueloil-4 kullanılması halinde 6 yıl,doğalgaz kullanılması halinde 10 yıl olarak bulunmuştur.
Kaynak:Mühendis-Makine Dergisi-Kayseri İlinde Elli Ytaklı Bir Otel Binası İçin Güneş Enerjisi Destekli Sıcak ve Su Isıtma Uygulaması--Doç.Dr.Emin Fuad Kent-Yrd.Doç Dr. İbrahim Necmi Kaptan
4--Güneş Enerji-Biyo Kütle Enerji Karşılaştırması:
1—Güneş enerji santralleri(GES)(fotovoltaik panelli)-Biyokütle(BES) enerji santralleri karşılaştırması:1kwh için yatırım finanasmanı
GES………………0.834 euro/kwh
BES………………0.267 euro/kwh gerekmekte.
2—1 MW lık santrallerden,yatırım finasmanı,üretilen elektrik-GWh
GES…………1 milyon yatırım……1.2 GWh elektrik üretilirken
atıklardan gazlaştırma ile çalışan bir biyokütle enerji santralinden-
BES………….2 milyoneuro yatırımla….. 7.5-8 GWh elektrik üretmek mümkün
3—Yerli ekipman oranı:
GES………….%25
BES………….%75
Kaynak:Dünya Gazetesi
5--Güneş Enerjisi Kullanımı Artıyor:
1—2014 de dünyadaki elektriğin %0.8 i güneşten elde edilirken,2015 de %1 i geçti.
2—IEA 2014 Raporuna göre Türkiyenin kurulum kapasitesi 40 MW iken İsrail in kurulum kapasitesi 250 MW.
2.1—Türkiyede lisansız elektriğe hücum eden işadamları aradığını bulamadı ki bu değer 40 MW kaldı.Bu nedenle EPDK yeni düzenleme ve teşviklerle konun üzerine gitmesinde fayda var.Yoksa bu hızla bir yere varamayız.
3—2015 itibarıyla Almanya elektriğinin %7 de fazlasını,Japonya %2.5 ini güneşten karşılıyor. Avrupada 19 ülke elektriğin en az %1 ini fotovoltaik panel kullanarak üretti.
Kaynak:Tübitak Bilim ve Teknik Dergisi-Nisan-2016
5.1--Güneş Enerjsi Kullanımında Son Durum:
1—2012 de küresel ölçekte güneş enerjisi tesis kurulumu 28 GW aştı.
2—Dünya güneş enerjisi kapasitesi 102 GW erişti.
3—Dünya üzerindeki toplam kurulumun % 60 dan fazlası 2011-2012 yılları içinde gerçekleşti.
4—2012 yılında Almanya da evlerin çatıları ve güneş tarlalarından 8 GW kapasiteli fotovoltaik güneş paneli kuruldu.Almanya nın toplam güneş enerjisi kapasitesi 32 GW ulaştı.
4.1—Almanya elektrik enerjisinin % 25 ini yenilenebilir enerjiden sağlıyor.Bu oran toplam kurulu gücün % 6 sına yakın.Aynı oran İtalya içinde geçerli.
5—Her 5 MW üretim 1515 hanenin yıllık tüketimine yetmekte.70 GW lık bir kurulum ile 21 milyon 210 bin Avrupalı hanenin elektrik ihtiyacı karşılanabilir.Türkiye de 19 milyon 842 bin 850 hane olduğuna göre Türkiye 65 GW ila kendi ihtiyacını karşılşayabilir.
6—Geçmişe göre güneş enerjisi maliyetlerine bakıldığında 20 sene önce Almanya da 1kwh güneş enerjisi maliyeti 1 Euro iken,bugun 10 cent in latında.
7—Çin ve ABD 2012 de bir önceki yıla göre 2 kat daha fazlası güneş enerjisi santralı kurdu.Bu değer Hindistan için 5 kat idi.Japonya ise Fukushina faciasının ardından güneş enerjisini yatırımlarını % 31 artırarak 6.6 GW kuruluma ulaştı.
8—2012 yılında fotovoltaik güneş modülü üretiminde Çin % 30,6 ile birinci,ardından ABD ..%7,9,Japonya % 5,1,Kanada %4,6,Norveç%2 sıralanmakta.
9—2012 yılında panel kurulumunda fotovoltaik pazarda sıralama yapılırsa:
Almanya.........................7,6 GW,
Çin..................................5,6 GW,
İtalya...............................3,4 GW,
ABD................................3,3 GW,
Japonya............................2,6 GW.
10—2009 DA 24 GW olan panel kurulumu 2012 de 100 GW geçti.Bu değer 30 milyon hanenin ihtiyacı kadar.
11—Güneş Enerjisi panel kurulum kapasitesinde
Almanya...............................%32
İtalya................................…%16
ABD....................................%7,2
Çin........................................%7,0
Japonya.................................%6,6
İspanya..................................%5,1
Fransa…................................%4,0
Belçika...................................%2,6
Avustralya…...........................%2,4
Çek.Cum….............................%2,1
12—Lider 15 fotovoltaik modül üreticisi firmaların 2012 payları:
Yingli Green Energy(Çin) .................%6,7
Trina Solar(Çin)….............................%4,7
Suntech Power(Çin)...........................%4,7
Fırst Solar(ABD)…............................%5,3
Canadian Solar(kanada)…..................%4,6
Sharp(Japonya)…...............................%3
Sun Power(ABD)…............................%2,6
Kyocera(Japonya)…..........................%2,1
REC(Norveç)….................................%2,ayrı-%ca
JA Solar,Jinko Solar-Hareon Solar—Hanwha Solarone-Renesola—Tianwei Energy(%2,8-%2)
13—Fotovoltaik panellerin enerji dönüşüm verimi %14-20 arasında. Farklı enerjideki fotonları soğuran çoklu eklemli güneş gözeleri kullanılarak kullanılarak Laboratuar ortamında %43,5 verime ulaşılabilmekte.
13.1--Panellerin ömrü yaklaşık 25-30 yıl,maksimum 35-40 yıl civarında.
14—Dünya nın en büyük güneş enerjisi santralı mart ayında Abu Dabi de (100 MW-20.000 evin ihtiyacı ) faaliyete geçti.Termal güneş enerjisi santralleri 450 C altında çalışabildiği halde maliyetleri düşürebilmek için 600 C çalıştırılmakta.
15—Güneş çiftliği için 4-400 km2 alan ihtiyaç duyulmakta.12 futbol sahası büyüklüğünde bir alan kurulan güneş çiftliği ortalama 5 MW elektrik üretmekte.1515 evin ihtiyacını karşılayabilmekte.Bu suretle 2150 ton CO2 tasarruf edilebilmekte.
16—10 GW güneş çiftliği-1000 büyük rüzgar türbini-5 orta büyüklükte doğalgaz sanrali kadar enerji üretebilmekte.
17—Parabolik aynalar ile Yoğunlaştırılşmış termal güneş enerjisi sistemlerinin kapasite verimi yaklaşık %40-50 arasında değişir.Yoğunlaştırılmış güneş enerjisi sistem pazarı liderliği %63 ile ABD nin elinde.
18—EPDK ya göre kişisel ve kurumsal ihtiyaçlarının karşılanabilmesi için ve üretilen fazla enerjinin elektrik dağıtım şirketlerince satın alınmasında kwh basına 13,3 dolar-cent fiyat ve satın alma süresi 10 yıl olarak belirlendi.Mart 2013 lisansız 500 kw üretim sınırı 1 MW çıkarıldı.
18.1—Yenilenebilir elektrik üretimde başvuruların % 64 ünü güneşten elektrik üretme oluşturmakta.
18.2—Yapılan analizlerde yatırımların geri dönüş süresi 6-8 yılda gerçekeşebileceğini göstermekte.
18.3—Yapılan bir çalışmada 15 dairelik bir apartmanın elektrik ihtiyacının tümü 65.000 TL ile karşılanabilmekte yatırım 5 yılda kendini amorti edebilmekte.
19—Türkiye de güneş enerjisi potansiyeli 380 milyar kws/m2 ile diğer tüm enerji kaynaklarının üzerinde.Türkiye de 4600 km2 lik alanda 450-500 GW güneş enerjisi santralı kurulumu yapıldığı takdirde devlet teşvikleri ile 10 yılda bu santraller kendini geri ödeyebilecektir.
19.1—Tuz gölü kadar bir alana kurulacak güneş panelleriyle enerji depolanması kaydıyla Türkiye kendisi için gerekli enerjinin tamamını güneş enerjisinden elde edebilir.Bu santraller Yap-işlet-devret modeliyle kurulabilir ve %30-50 Türkiye de üretilecek şartı konulursa yerli teknoloji de gelişecektir.
20—Türkiye nin enerji ihtiyacı her yıl % 8 artmakta, ve dış ticaret açığının %72 enerji ithalatından kaynaklanmakta.
21—Her ev için 4 kw bir sistem kurulursa 10.000 TL ye kurulabilir ve şebeke ile mahsuplaşam ile sistem kendini 7-8 yılda amorti edebilir.Böyle bir ev her ay 100 TL yıllık 1200 TL ödeme yapıldığı düşünülürse,sistem 7-8 yılda kendini amorti edecektir.
22—PV Panellerde en büyük sorun zaman içinde sıcaklığa bağlı ömür kısalması ve kavrulmadır.PV Panellerde gelen güneş enerjisinin %10-16 elektrik enerjisine dönüşürken,kalan %64/70 ısı enerjisine dönüşmekte.
22.1--Bu nedenle PV Panellerin soğutulması en önemli konudur.Teks Tar Güneş Enerjileri Ltd sahibi Prof.Işık Tarakçıoğlu nun esnek su ısıtıcılı PV panelleri yani solarpol hibrit paneller bu yöntemle-PV panellerin su ile soğutulması amacıyla ürteilmektedir.
22.2—Teks Tar Ltd NİN ürettiği Solarpol hibrit pv-t paneller basit ve ucuz olup 2x195W monokristalin kolektör ve 2x150 A jel aküden oluşmakta,3 kwh elektrik üretebildiği gibi panelin soğutulmasında kullanılan suyun ısısı-300 Lt/40-45 C sıcak su- çeşitli amaçlarla kullanılabilir.
22.3--Yazın bu su ile bitkilere şok etkisi yaratacak soğuk artezyen suyun ısıtılmasını-meyve/sebze kurutma işini sağladığı gibi kışında sera ısıtmasında kullanılabilir.4 tane solarpol hibrit-pv-t panel ve 4x150 A jel akü ile 6 kwh enerji üretilebilir ve bu enerji ile evin temel elektrik ihtiyaçları+derin kuyu su pompası enerjisi+süt sağma makinesi çalıştırabilmek mümkün.Ayrıca 500 Lt-40/45 C sıcak su sağlanabilir.
22.4--Gelecekte paneller hem sıcak su üreten,hem de elektrik üreten tipe PV-T paneller olarak ağırlık kazanacaktır.ve mekan soğutmasında % 80 güneş enerjisi ile soğutmaya doğru kazanabilecektir.
Kaynakça:1--Bilim ve Teknik Dergisi-TÜBİTAK-Temmuz 2013-S:548,2-Dünya Gazetesi