Download
1 / 47
540 likes | 1.41k Views
GÜNEŞ ENERJİSİ. GÜNEŞ ENERJİSİNİN TARİHİ. Güneş enerjisi kolektörleri ile güç elde etme fikri tarihte İ.Ö. 212 yılında Arşimet tarafından Roma donanmasını yok etmek amacıyla uygulamaya konmuştur.
E N D
GÜNEŞ ENERJİSİNİN TARİHİ • Güneş enerjisi kolektörleri ile güç elde etme fikri tarihte İ.Ö. 212 yılında Arşimet tarafından Roma donanmasını yok etmek amacıyla uygulamaya konmuştur. • Arşimet yüzlerce cilalanmış içbükey metal levhayı aynı gemi üzerine odaklayarak gemiyi yakma fikrini uygulamıştır. • Arşimet’ten 8 yıl sonra Atanasyuz bir grup deney düzeneğiyle belli bir uzaklıktan odun yığınını yakmayı denemiş ve Arşimet’in yazdıklarının doğruluğunu tartışmıştır.
Güneş enerjisi veya Güneş erkesi,Güneşışığından enerjielde edilmesine dayalı teknolojidir. • Güneşin yaydığı ve Dünya'mıza da ulaşan enerji, Güneş'in çekirdeğinde yer alan füzyon süreci ile açığa çıkan ışınım enerjisidir. • Güneşteki hidrojen gazının helyuma dönüşmesi şeklindeki füzyon sürecinden kaynaklanır.
Dünya atmosferinin dışında Güneş ışınımının şiddeti, aşağı yukarı sabit ve 1370 W/m2 değerindedir; ancak yeryüzünde 0-1100 W/m2 değerleri arasında değişim gösterir. • Bu enerjinin Dünya'ya gelen küçük bir bölümü dahi,insanlığın mevcut enerji tüketiminden kat kat fazladır.
. Güneş enerjisinden yararlanma konusundaki çalışmalar özellikle 1970'lerden sonra hız kazanmış, Güneş enerjisi sistemleri teknolojik olarak ilerleme ve maliyet bakımından düşme göstermiş, Güneş enerjisi çevresel olarak temiz bir enerji kaynağı olarak kendini kabul ettirmiştir.
Dünya ile Güneş arasında ki mesafe 150 milyon km’dir. • Dünya’ya güneşten gelen enerji, Dünya’da bir yılda kullanılan enerjinin 20 bin katıdır. • Güneş, 5 milyar yıl sonra tükenecektir.
Güneş ışınımının tamamı yeryüzüne ulaşmaz, %30 kadarı dünya atmosferi tarafından geriye yansıtılır.
Bulutlar gelen ışımayı, yansıtma suretiyle yaklaşık %20, sönümleme suretiyle de yaklaşık %16 azaltırlar. • Hava kirliliğinin neden olduğu Küresel loşluk ise daha az miktarda Güneş ışının yeryüzüne ulaşmasına neden olduğu için, Güneş enerjisinin geleceği ile ilgili az da olsa endişe yaratmaktadır. • 1961-90 yılları arasını kapsayan bir araştırmada, aynı dönem içerisinde deniz seviyesine ulaşan ortalama Güneş ışını miktarında %4 azalma olduğu gözlenmiştir.
Güneş ışınlarından yararlanmak için pek çok teknoloji geliştirilmiştir. • Bu teknolojilerin bir kısmı Güneş enerjisini ışık ya da ısı enerjisi şeklinde direk olarak kullanırken, diğer teknolojiler Güneş enerjisinden elektrik elde etmek şeklinde kullanılmaktadır. • Güneş enerjili sıcak su sistemleri, suyu ısıtmak için Güneş ışınlarından yararlanır.
Bu sistemler evsel sıcak su ya da bir alanı ısıtmak için kullanılabildiği gibi çoğunlukla bir havuzu ısıtmak için kullanılır. • Bu sistemler çoğunlukla bir termal Güneş paneli ile bir de depodan oluşur. • Güneş enerjili su ısıtıcıları üç grupta toplanır. • Aktif sistemler, suyun ya da ısı transfer sıvısının çevirimi için pompa kullanırlar. • Pasif sistemler suyun ya da ısı transfer sıvısının devrini doğal çevirim ile sağlarlar. • Kütle sistemleri su tankının doğrudan Güneş ışığı ile ısınmasını amaçlarlar.
Yaygın Güneş enerjisi uygulamaları şunlardır: • Düzlemsel Güneş Kollektörleri: Ülkemizde de çok yaygın olarak kullanılan, evlerde sıcak su elde etmede kullanılan sistemlerdir.
Yek-odaklı Güneş enerjisi santralleri: • Bunlarda, doğrusal, çanak şeklinde ya da merkezi bir odağa yönlendirilmiş dev aynalar kullanılarak, odak noktasında çok yüksek sıcaklıkta ısı elde edilir. • Genellikle elektrik üretiminde kullanılır. • Ancak henüz bir yaygınlık kazanamamışlardır.
Vakum Tüplü Güneş Enerjisi Sistemleri: İç içe geçmiş 2 adet silindirik cam tüpün ısı yolu ile birbirine bağlanması ve bu işlem sırasında arasındaki havanın alınması ile üretilir. • Dış silindirik tüpün yüzeyine düşen Güneş ışınları aradaki havasız ortamdan geçerek iç kısımdaki silindirik tüpün yüzeyinde absorbe edilmesi ile çalışır. • Arada madde olmadığından dolayı sadece ışıma ile ısınan sistem suyu dış hava sıcaklığından bağımsızdır.
Güneş ocakları: Çanak şeklinde ya da kutu şeklinde Güneş ısısını toplayan yapılardır. Gelişmekte olan ülkelerde daha yaygın kullanılır.
Trombe duvarı: Sandviç şeklinde cam ve hava kanalları ile paketlenmiş bir pasif Güneş enerjisi sistemidir. • Güneş ışınları gün boyunca, duvarın altında ve üstünde yer alan hava geçiş boşluklarını tahrik ederek, doğal çevirim ile termal kütleyi ısıtırlar. • Gece ise trombe duvarı biriktirdiği enerjiyi ışıma yolu ile yayar.
Geçişli hava paneli: Aktif Güneş enerjili ısıtma ve havalandırma sistemidir. • Termal Güneş paneli gibi davranan, Güneş'e bakan delikli (perfore) bir duvardan oluşur. • Panel, binanın havalandırma sistemine ön ısıtma uygular. • Ucuz bir yöntemdir. %70’e kadar verime ulaşılabilir.
Güneş pilleri: Güneş pilleri ışık enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren fotovoltaik araçlardır. • Güneş pilleri, kurulan sisteme bağlı olarak bir kaç kW'dan birkaç MW'a kadar elektrik üretebilir. • Yüksek üretim maliyetleri nedeniyle, yakın zamana kadar oldukça az kullanılmıştır.
Trafik İşaret Lambalarında Trafik işaret lambalarının enerji ihtiyaçlarını karşılamakiçin güneş enerjisinden yararlanılmaktadır. Trafikteki tüm lambalar güneş enerjisiyle çalışmaz. Güneş enerjili trafik lambaları genellikle şebekeden uzakalanlarda kullanılır. Lambanın üzerinde bulunan güneş pilihem lambaya ışık verir hem de fazla enerjiyi gece kullanılmaküzere bataryaya depo eder.
Evlerin Elektrik İhtiyacının Karşılanmasında Evlerin çatısına yerleştirilen güneş panelleri (güneş pilleri) büyüklükleri oranında elektrik üretirler. Üretilen elektrik çevreye hiç zarar vermez ve paneller neredeyse hiç bakıma gerek duymadan yıllarca çalışır.
Hesap Makinelerinde Hesap makineleri minik güneş hücreleri taşırlar. Böyle bir hesap makinesi pil değiştirme derdi olmadan yıllarca çalışabilmektedir.
Saatlerde Tıpkı hesap makinelerinde olduğu gibi bazı sayısalsaatler de güneş enerjisiyle çalışırlar.
Güneş Arabalarında • Güneş enerjisiyle çalışan otomobiller ilk örnek aşamasını geçebilmiş değil. • Bununla birlikte teknolojideki gelişmeler ilerde güneş enerjisiyle çalışan otomobillerde seyahati mümkün kılacak.
Türkiye'nin Güneş Enerjisi Potansiyeli: • Türkiye'nin toplam yıllık ortalama güneşlenme süresi metrekarede 2.640 saat. • Ortalama toplam ışınım şiddeti metrekarede 1.311 kWh/yıl'dır. • Bu miktar, 779.452 km2'lik yüzölçümüyle tüm Türkiye için 1.021.861.572 kWh/yıl kadardır. • Bu sayı Türkiye'de kişi başına düşen güneş enerjisi miktarının yaklaşık olarak 14.000.000 kWh olduğunu gösterir. • Bu sayı, Türkiye'de kişi başına yıllık tüketim miktarı olan 2.700 kWh'lık elektrik enerjisinin 5.000 katından fazladır.
Ülkemizde de çok yaygın olarak kullanılan, evlerde sıcak su elde etmede yararlanılan sistemler: • Yoğunlaştırıcılı güneş enerjisi santralları • Vakum Tüplü Güneş Enerjisi Sistemler • Güneş ocakları • Trombe duvarı • Geçişli hava paneli
Mimaride güneş enerjisi • Güneş enerjisinden yararlanan tasarımlar, çok az daha ilave enerji kullanmak suretiyle, konfor sıcaklığı ve ışık seviyesinin elde edilmesini hedefler. • Bunlar pasif güneş enerjisinde olduğu gibi soğuk ortamlarda daha fazla güneş ışığı ile sıcak su elde edilmesi şeklinde ya da aktif güneş enerjisinde olduğu gibi, pompa ve fanlar kullanarak, sıcak ve soğuk havanın (ya da sıvının) yönlendirilmesi şeklinde de olabilir.
Seralar da bir çeşit güneş mimarisi örneği sayılabilir.
Güneş ışığı ile aydınlatma • İç mekanlar gün içerisinde ışık tüpleri ile aydınlatılabilirler. • Örneğin ışık tüpleri, çatıya yerleştirilmiş güneş ışınlarını toplayacı bir çanağa bağlanarak, iç mekanlarda aydınlatma kaynaklı enerji giderlerini azaltarak, daha doğal bir aydınlatma yapabilirler.
