Güneş Enerjisinden Elektrik-Sıcak Su Üretme-Hesap:

1—Güneş Enerjisinden Elektrik Üretme:

1.1—3 Kw Bir Ev İçin Hesap:

1--Bir ev için ortalama kurulu güç 3kw kabul edilirse

1.2—panellere 160x100 cm  olup (Paneller 30 derecelik açı ile yere monte edilmektedir.Bu durumda yerde izdüşüm alanı 1,38m2 dir.

2--Panel başına güç 250 W alınırsa 3kw için……….12 panel gerekir.                     

(3kw/0,25 kw=12 adet olup 12x1,38…20 m2 lik izdüşüm-yatay alana ihtiyaç var.

3—Akü hesabı: 3000 W/12 V=250Ax1 h=250 Ah..akü gerekir

4--2000 W lık çamaşır makinesi, 100 W lık lamba ve 300 W lık tv aynı anda çalışacağını düşünülerek 2500 W lık inverter gerekir

5--60 Ah şarj regülatörü

7—Birim maliyet 1dolar/w olup sistem toplam maliyeti 3000 dolar+kdv olarak kabul edilebilir.

1.2—300W Bir Ev İçin Hesap:

1—Güç Hesabı:

Mini buzdolabı (24 saat)………...580 W

Aydınlatma (4 saat)…4adx20 W=80 W

Televizyon (4 saat)..1 adx300W=300 Wh

2.1--Toplam 580+80+300=980 W güç gerekmekte.

2.1.1—Güneşlenme süresi=6 saat ise Gerekli akım A=980/6=163 A akım ve 5 adx200 W panel gerekir..Uygulamada 300 W panel kullanılacak.

2.2—Akü hesabı:Aküler kuru tip-1200 cycle-(90-150-200Ah) tiplerde olabilir.

12 V-90 Ah akü için 90 Ahx2 Adet=180 Ah akü gerekir.

2.3—Güneş Paneli:1 panel 8 A akım üretse 8 saatx8= 64 Ah.x2=128 Ah…2x150 W

8 Ax12 V=96 W…..2x150W panel gerekir-Paneller 150-200 W olabilir.

2.4—İnverter:ev tipi güneş enerjisi sistemi için 1.000 Watt modifiye sinüs inverter işimiz görecektir.

2.5—Şarj Kontrol Cihazı:Toplam 2 adet güneş paneli kullanacağımız için bize 1 adet 20Ah şarj kontrol cihazı yeterli olacaktır.

2.6—Maliyetler-Detay:

1--Akü Maliyeti: Kuru tip-1200 cycle- 90Ah kuru tip akünün piyasa fiyatı 600 TL’dir. 2 adet akümüz var, toplam akü maliyeti 1200 TL‘dir.

2--Güneş Paneli Fiyatı: 150 watt polikristal güneş paneli yaklaşık 550 TL’dir. 2 adet güneş paneli kullanacağız, bu yüzden toplam güneş enerjisi paneli için 1100 TL harcayacağız.

3--İnverter Fiyatı:1000 watt modfiye sinüs inverter için 450 TL maliyetimiz olacaktır. Örneğin ev tipi

4--Şarj Kontrol Cihazı Fiyatı: ev tipi güneş enerjisi fiyatı için maliyeti 150 TL‘dir.

5--2’li Paralelleme Aparatı: Sistemimiz için 2 adet güneş paneli kullandık ve bunların bağlantısını paralel olarak bağlayacağız. Bunun için piyasada 2’li Paralelleme Aparatları satılmaktadır. 1 Çift paralelleme konnektörü için fiyatımız 30 TL‘dir.

6--MC4 Konnektör: Sistemimiz için toplam 4 adet MC4 konnektör kullanacağız. Yani 2 takım. 1 takımının fiyatı 9 TL’dir. Toplam MC4 maliyetimiz 18 TL‘dir.

7--Solar Kablo

8—Yukarıdaki Cihaz listesine göre ev tipi güneş enerjisi fiyatı 2.948 TL‘dir.

3—Panel Maliyetleri:

3.1--3 kw güneş paneli fiyatları-ucuz-pahalı..672TL(780 TL) x 12 adet = 8.064-9360 TL

3.2--5 kw güneş paneli fiyatları-ucuz-pahalı..672TL(780 TL) x 19 adet = 12768-14820 TL

3.3--10 kw güneş paneli fiyatları-ucuz-pahalı..672TL(780 TL) x 38 adet = 25536-29640 TL

3.4—Örn:Solartürk Polikristal 250 watt güneş paneli fiyatı 690 TL.—Polikristal--Hücre Sayısı: 60 adet--Verimlilik: %15,36

1.3-Güneş Santralı:

1--Güneş Enerjisi Santral Maliyeti:

1--güneş paneli maliyeti watt başına 0,40 $ ile 0,80 $ arasında değişmektedir.

2--İnverter ise watt başına 0.14 Euro

3--tek/çift yönlü sayaç-100/900 TL

4--kablo kanalı m si 14 TL

5--6 mm solar kablo m si 2 TL

6--Paratoner tk 7000 TL

7--500 kW güneş enerji santrali için E.N.H. ve Trafo maliyeti  130.000 TL

8--500kW güneş enerji santrali için dikenli tel örgü maliyeti 4.000 metre X 35 TL =  14.000

9--500kW güneş enerji santrali için CCTV-güvenlik kamerası maliyeti  20.000 TL ‘dir.

10--500kW güneş enerji santrali için idari bina maliyeti  20.000 TL ‘dir

11--Sahanın kepçe ile düzenlenmesi ve 10 dönüm araziye 20 cm Stabze serilmesi işleri.-500kW güneş santrali için saha düzenlemesi maliyeti  80.000 TL ‘dir.

12--500kW güneş enerji santrali için 12 Adet aydınlatma direkli aydınlatma maliyeti15.000

13--Toplam nakliye maliyetleri  18.000 TL  ‘dir.

14--İşçilik, yemek ve konaklama maliyetleri  80.000 TL ‘dir.

15--SSK Pirimleri maliyeti  50.000 TL .-İlave giderler  50.000 TL ‘dir.

16--Proje bedelleri  20.000 TL

17--Özel imar izni bedelleri  15.000 TL--Proje onay bedelleri 5.000 TL –  10.000 TL  ‘dir.

18--Arazi bedeli 10.000 metre kare X 15 TL =  150.000 TL  ‘dir.-toplam maliyetler  195.000 TL

19--Sonuç olarak 500kW Güneş Enerjisi Santrali kurulum maliyeti toplam  1.965.158 TL olup

20--kw başına birim maliyet 1965158 TL/500 Kw=3930..4000 TL/kw

2—Güneş Enerjisinden Sıcak Su Üretme:

1—Kollektör Ölçüleri:Birim kollektör  194x120 cm (Paneller 30 derecelik açı ile yere monte edilmektedir. Bu durumda izdüşüm alanı 2m2 dir.

2—Bir panelin ürettiği sıcak su günlük 150 Litre dir.

3--10 daireli bir apartman için 20 adet panel ile günlük sıcak su ihtiyacı giderilir.

4--20 kollektör panelli bir sistem için gerekli alan en az 40m2 olmalıdır.

5--20 kollektörlü bir sistemin toplam maliyeti $6.000+kdv dir.

3--Isı Pompası ile Isıtma-Soğutma Yapmak-Sıcak Su Üretmek:

1--26kW gücündeki ısı pompası ile 10 daireli bir apartmanın ısıtma, soğutma ve sıcak su ihtiyacı giderilir.      

2--Dış ünite ve boiler için 10m2 lik bir alan yeterlidir. Panel olmadığı için sistemin kapladığı alan da azdır.

2--26kW gücündeki bir ısı pompasının toplam fiyatı $6.800+kdv dir.

3--Güneş Enerjisi-Fotovoltaik Panel Kurulum Hesabı:

1—Fabrika-Çevre Aydınlatma:

1--Ortalama bir hesap yapıldığında; bir fabrikada 5 adet aydınlatma direği olduğu düşünülürse ve her bir aydınlatma direğinde 100 watt’ lık projektörler bulunduğu ve bu projektörlerin ortalama 8 saat/gün çalıştığı varsayılırsa, bir günde harcanan enerji;

Bir günde aydınlatmanın 8 saat çalıştığı varsayılıp elektriğin birim fiyatı: 0,272 TL olarak alınırsa;

100 watt x 5 aydınlatma direği x 8 saat = 4000 watt/gün (4 kW/gün)

4 kW x 0,272 TL x30 günx12 ay= 391,68 TL (bir yılda harcanan elektriğin fiyatı)

Ayrıca araştırmalarla beraber 100 watt’lık normal bir projektörün ortalama olarak 12 watt’lık LED aydınlatmalı bir projektöre eşdeğer olduğu varsayılırsa, sonuçta enerji tüketimi 4000 watt/gün’den 480 watt/gün’e düşecektir.

1.1--Malzeme-Miktar-Toplam $ (Dolar)

1--160 W Nominal Gücünde Güneş Paneli Grubu, Solar Şarj Regülatörleri, VRLA/GEL Type Akümülatör Grubu, 220 VAC - 150 W, Tam/Saf Sinüs Dalga Çıkışlı Inverter, Elektrik Panosu, Standart Düz Zemin Montaj Aparatları….1 Tk……1.550 + KDV (ortalama fiyat)

2--12 W Ledli Projektör…..1 Adet…..270 + KDV (ortalama fiyat)

 (KDV: %18 ve 1 $ = 1.550 TL alınırsa) Maliyet = (1.550+ 270) 1.18 x 1.550 = 3.328 TL bulunur.

2—Konut:

1--4 Kişilik Bir Ailenin Elektrik Enerjisi Tüketimi ve Dağılımı

Kullanım Amacı……Topl Günlük Güç İhtiyacı (Wh)

             Fırın………………….400

            Aydınlatma…………..440

            Buzdolabı……………935

            Televizyon…………..680

            Çamaşır Makinesi…..300

            Bulaşık Makinesi……300

            Ütü - Saç Kurutma Mks. - Diğer Ev Aletleri…600

            Bilgisayar……………700

            Toplam……………..4355

2-- Kahramanmaraş'ta 1 kWp kurulu Fotovoltaik Panel değerleri

Elektrik Enerjisi Miktarı (kWh/gün)…………2,38  

Gerekli Kurulu Solar Güç……………………1830 Wh

Kullanılacak Solar Panel Gücü……………….175 Wp       

Kullanılacak Solar Panel Sayısı……………….10 Ad        

Panellerin Kaplayacağı Alan…………………..12,6 m2     

12 V Akü Kapasitesi…………………………...907 Ah

Şarj Kontrol Cihazı gücü……………………….23,8 Amper

%40 Deşarj derinliğine (Depth of Discharge) göre

2 seri x 9 paralel panel bağlantısına göre

2.1--4 Kişilik Bir Ailenin Elektrik Enerjisinin Güneş Enerjisinden Sağlanması İçin Toplam Maliyet Analizi

Kullanılacak Malzeme……………...............Adet…….Fiyatı………..Toplam

Panel (175 Watt 24 V)….10……….510……....5100

Akü (200 Ah 12 V)........6………..330………….1980

İnvertör (12/24/48 Volt, 3000 Watt)…………1………1180………….1180

 (çatıdaki DC akımı trifaze-alternatif akıma çeviriyor)

Şarj Kontrol Cihazı (12/24 Volt, 24 Amper)…2………..75…………...150

KDV hariç Toplam (Euro)…….........8410

Kaynak: KSU Mühendislik Dergisi, 14(1), 2011

4--Güneş Paneli ile Elektrik Üretimi-Konutlarda:

1—Güneş pili modülleri gün boyunca elektrik enerjisi üreterek bunu akümülatörde depolar, yüke gerekli olan enerji akümülatörden alınır. Akünün aşırı şarj ve deşarj olarak zarar görmesini engellemek için kullanılan denetim birimi ise akünün durumuna göre, ya güneş

pillerinden gelen akımı ya da yükün çektiği akımı keser.

1.1--Şebeke uyumlu alternatif akım elektriğinin gerekli olduğu uygulamalarda, sisteme bir inverter eklenerek akümülatördeki DC gerilim, 220V, 50Hz’lik sinüs dalgasına dönüştürülür. Benzer şekilde, uygulamanın şekline göre çeşitli destek elektronik devreler sisteme

katılabilir

1.2—Şebeke bağlantılı sistemde enerji depolaması yapmaya gerek yoktur,yalnızca üretilen DC elektriğin, AC elektriğe çevrilmesi ve şebeke uyumlu olması yeterlidir. Şebekeden bağımsız sistemlerde ise sadece üretilen elektriğin depolanıp kullanılması söz konusudur. Güneşin olmadığı gece saatlerinde akü üzerine depolanan elektrik kullanılır

1.3--Kaynak çalışmada Burdur’da yaşayan 4 kişilik bir ailenin 1 yıllık elektrik kullanımının gerçek değerlerini baz alarak, bu tüketimin güneş pili ile karşılanmasını amaçlamaktadır

2--Sistem saatte 2 kW günlük ortalama 8-10 Kw elektrik üretecek şekilde tasarlanmıştır.

2.1—Güneş pili teknolojisinin tek kristal silisyum, çok kristal silisyum, amorf silisyum, ince film (CuInSe, CdTe vb.) gibi çeşitleri bulunmaktadır. Çalışmada, en yaygın kullanıma sahip ve ekonomik açıdan en uygun olan çok kristal silisyum güneş pili tercih edilerek şebekeden bağımsız bir sistem tasarlanarak, sistem maliyeti ve gerekli cihazların maliyeti araştırılmıştır.

2.1.1--Sistem için yapılan fiyatlandırmada montaj, işçilik ve sarf malzemesi (kablo vb.) gibi giderler dikkate alınarak,toplam tutar 11136 TL olarak belirlenmiştir.

1 m2 kristal güneş pili-(15 x 18 V 100 Watt)..5475 TL

Akü-(6 x 12 V 200 AH kuru tip )………....4284  TL

Denetim birimi-(Şarj regülatörü 50 Amper)..477    TL

İnverter-(12V DC-230V AC/50 Hz 2500 W)..900  TL

TOPLAM………………………………..111362 TL

2.2--Pillerin garanti süresi 20 yıldır ve genelde sistemlerin 35-40 yıl gibi kullanım süresine sahip olduğu düşünülürse yatırım maliyeti çıktıktan sonra uzun yıllar bedava elektrik kullanılabilecektir.

2.3--Elektrik dağıtım şirketinden alınan verilere göre aile yılda 2882 kWh elektrik kullanarak şirkete toplamda 997.70 TL fatura ödemiştir.

2.4--Bu veriler değerlendirildiğinde tasarladığımız sistemin yatırım maliyetini geri ödemesi 11 yılda gerçekleşmektedir.

3.1--Yıllık ortalama güneşlenme sürelerinde em büyük değerlere akdeniz ve güneydoğu Anadolu da rastlanmaktadır.

3.2—Güneş enerjisinin en basit kullanımlarından birisi de güneş enerjili su ısıtıcılarıdır.

3.3—Türkiye de yaygın olarak güneş enerjili su ısıtma sistemleri kullanılmaktadır.Güneş toplayıcılardan maksimum faydalanmak için kollektörlerin aylara göre belirli eğim açılarında yerleştirilmesi gerekmektedir. 

3.3--Toplayıcıların eğim açıları ayarlanırken kış ayları için bulundukları bölgenin enlem açısına 15 derece eklenmeli,yaz ayları için çıkarılmalıdır.Yıl boyunca kullanım için enlem açısına eşit eğimde yerleştirilmeleri daha uygun olmaktadır.

Kaynak: 

1--Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 5 (1): 14-17 (2014)- Güneş Pili Kullanılarak Burdur’da Bir Evin Ortalama Elektrik İhtiyacının Karşılanması-Ahmet Çifci1, İbrahim Kırbaş1, Barış İşyarlar2-1Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi, Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu, Burdur 2Ordu Üniversitesi, Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu, Ordu

2--http://www.enerjibes.com 

3--http://www.guneshaber.net