• Sonuç bulunamadı

Güneş Enerjisi İle Elektrik Üreten Güneş Takipli Dikey Perde Tasarımı Ve Analizi

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Güneş Enerjisi İle Elektrik Üreten Güneş Takipli Dikey Perde Tasarımı Ve Analizi"

Copied!
157
0
0

Yükleniyor.... (view fulltext now)

Tam metin

(1)

ĠSTANBUL TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ  FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ

YÜKSEK LĠSANS TEZĠ

GÜNEġ ENERJĠSĠ ĠLE ELEKTRĠK ÜRETEN GÜNEġ TAKĠPLĠ DĠKEY PERDE TASARIMI VE ANALĠZĠ

Ahmet Fuat YALÇIN

Makina Mühendisliği Anabilim Dalı Sistem Dinamiği ve Kontrol Programı

Anabilim Dalı : Herhangi Mühendislik, Bilim Programı : Herhangi Program

(2)
(3)

ĠSTANBUL TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ  FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ

GÜNEġ ENERJĠSĠ ĠLE ELEKTRĠK ÜRETEN GÜNEġ TAKĠPLĠ DĠKEY PERDE TASARIMI VE ANALĠZĠ

YÜKSEK LĠSANS TEZĠ Ahmet Fuat YALÇIN

(503101612)

Makina Mühendisliği Anabilim Dalı Sistem Dinamiği ve Kontrol Programı

Anabilim Dalı : Herhangi Mühendislik, Bilim Programı : Herhangi Program

(4)
(5)

Tez DanıĢmanı : Prof. Dr. ġeniz ERTUĞRUL ... İstanbul Teknik Üniversitesi

Jüri Üyeleri : Yrd. Doç . Dr. Pınar BOYRAZ ... İstanbul Teknik Üniversitesi

Yrd. Doç. Dr. Mustafa Fazıl Serincan ... Bilgi Üniversitesi

İTÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü‘nün 503101612 numaralı Yüksek Lisans Öğrencisi Ahmet Fuat YALÇIN , ilgili yönetmeliklerin belirlediği gerekli tüm şartları yerine getirdikten sonra hazırladığı “GÜNEġ ENERJĠSĠ ĠLE ELEKTRĠK ÜRETEN GÜNEġ TAKĠPLĠ DĠKEY PERDE TASARIMI VE ANALĠZĠ” başlıklı tezini aşağıda imzaları olan jüri önünde başarı ile sunmuştur.

(6)
(7)

ÖNSÖZ

Bu çalışmamda bana her konuda destek veren ve hiçbir şeyi esirgemeyen biricik aileme, sevgili danışmanım Şeniz Ertuğrul‘a, On Otomasyon firmasına ve tüm çalışma arkadaşlarıma, bugüne kadar eğitimime katkı sağlayan tüm öğretmenlerime ve tüm dostlarıma teşekkürlerimi iletir ve her şeyden önce yüce Rabbime sonsuz şükürler sunarım. Beraber gerçekleştirdiğimiz bu araştırmada herkesin yararlanabileceği ve yeni çalışmalara ışık tutabilecek bir çalışma hazırladığımızı umarım.

Nisan 2014 Ahmet Fuat Yalçın

(8)
(9)

ĠÇĠNDEKĠLER Sayfa ÖNSÖZ ... v ĠÇĠNDEKĠLER ... vii KISALTMALAR ... ix ÇĠZELGE LĠSTESĠ ... xi

ġEKĠL LĠSTESĠ ... xiii

SUMMARY ... xix

1. GĠRĠġ ... 1

1.1 Güneş Enerjisi ... 3

1.2 Güneş Enerjisi Kullanım Çeşitleri ... 4

1.3 Fotovoltaik Teknolojisi ... 7

1.3.1 Silisyum Güneş Hücresi ... 7

1.3.1.1 Monokristal Silisyum Güneş Hücresi ... 8

1.3.1.2 Polikristal Silisyum Güneş Hücresi ... 9

1.4 Uygulama yerleri ... 10

2. GÜNEġ RADYASYONU ... 13

2.1 Güneş Sabiti ... 13

2.2 Güneş Enerjisi Açı ve Terimleri ... 13

2.2.1 Deklinasyon açısı (δ) ... 14

2.2.2 Enlem açısı (Ø) ... 15

2.2.3 Yüzey eğim açısı (β) ... 15

2.2.4 Saat açısı (w) ... 15

2.2.5 Zenit açısı (ϴz) ... 16

2.2.6 Güneş yükseklik açısı (αS) ... 16

2.2.7 Yüzey azimut açısı (γ) ... 16

2.2.8 Güneş azimut açısı (γs) ... 16

2.2.9 Güneşin geliş açısı (ϴ) ... 17

2.2.10 Güneş doğuş açısı(wS) ve Gün uzunluğu(N) ... 17

2.2.11 Güneş takip sistemlerinde optimum güneş açıları ... 18

2.3 Güneş Radyasyon Hesabı ... 18

2.3.1 Herhangi bir zamandaki atmosfer dışı radyasyon (Gon) ... 18

2.3.2 Atmosfer dışı günlük toplam direk radyasyon (Ho) ... 19

2.3.3 Atmosfer dışı iki zaman arası toplam direk radyasyon (Io) ... 19

2.3.4 Atmosferden geçen ve eğik düzlem üzerine gelen iki zaman arası toplam radyasyon (It) ... 19

2.3.4.1 İzotropik gökyüzü modeli ... 20

2.3.4.2 Anizotropik gökyüzü modeli... 21

2.3.5 Camdan mahal içine geçen radyasyon (ITmahal) ... 22

3. TASARIM ... 23

(10)

3.4 Dikey Perde Şeritleri ve Montajı ... 30

3.4.1 Hücre Tipleri ... 31

3.5 Elektrik Motoru ... 36

3.6 Sistemin Modellenmesi ... 37

3.7 Üretilen Enerjinin Kullanılma Yöntemleri ... 41

3.7.1 Akü ... 41

3.7.2 Eviriciler (inverter) ... 43

3.7.3 Şarj regülatörleri ... 44

3.7.4 Yenilenebilir enerji kanunu (YEK) ... 45

3.8 Örnek Radyasyon Hesabı ... 46

4. UYGULAMA SONUÇLARI ... 49

4.1 Birinci Tür Güneş Perdesi ... 51

4.2 Farklı Türlerdeki Güneş Perdeleri ... 57

4.3 Farklı Şehirlerdeki Güneş Perdeleri ... 61

4.4 Güneş perdeleri için kötü senaryo ... 61

5. SONUÇ VE ÖNERĠLER ... 63 5.1 Sonuçlar ... 63 5.2 Öneriler ... 65 KAYNAKLAR ... 69 EKLER ... 73 ÖZGEÇMĠġ ... 133

(11)

KISALTMALAR

Gsc : Güneş Sabiti

IBT : İki Saat Arasındaki Toplam Direk Radyasyon

IDT : İki Saat Arasındaki Toplam Difüze Radyasyon

IRT : İki Saat Arasındaki Toplam Yansıma Radyasyon

ρ : Çevre Yansıma Katsayısı

YEK : Yenilenebilir Enerji Kanunu

AC : Alternatif Akım

DC : Doğru Akım

(12)
(13)

ÇĠZELGE LĠSTESĠ

Sayfa

Çizelge 1.1 : Hücre tiplerinin karşılaştırılması. ... 10

Çizelge 2.1 : Aylara göre ortalama değer günleri. ... 15

Çizelge 2.2 : Yüzey yansıtma katsayıları. ... 21

Çizelge 3.1 : Şerit tipleri ve özellikleri. ... 34

Çizelge 3.2 : Şerit ağırlık hesap tablosu. ... 36

Çizelge 3.3 : Kurşun-asit akülerin üstünlükleri ve eksiklikleri ... 42

Çizelge 4.1 : Malzemelerin özellik ve fiyat listesi ... 50

Çizelge 4.2 : Güneş perdesinin yıl içerisinde aylara göre elektrik üretimi ... 52

Çizelge 4.3 : Birinci tür güneş perdesinin maliyet tablosu. ... 52

Çizelge 4.4 : 01/10/2013 tarihinden itibaren geçerli olan EPDK elektrik tarifesi. .... 53

Çizelge 4.5 : Elektrik faturasının ücretlendirme tablosu. ... 53

Çizelge 4.6 : Birinci tür güneş perdesinin maliyet-kazanç tablosu. ... 54

Çizelge 4.7 : YEK ve Akü kullanımları durumunda aynı yatırımın bankanın verdiği faiz oranı ile durumu. ... 55

Çizelge 4.8 : Kontrol sistemi olmayan güneş perdesinin yıl içerisinde aylara göre elektrik üretimi. ... 56

Çizelge 4.9 : Kontrol sistemi olmayan birinci tür güneş perdesinin maliyet tablosu. 56 Çizelge 4.10 : Birinci tür güneş perdesinin maliyet-kazanç tablosu.. ... 56

Çizelge 4.11 : YEK ve Akü kullanımları durumunda aynı yatırımın bankanın verdiği faiz oranı ile durumu.. ... 56

Çizelge 4.12 : Şerit tiplerine göre şeritlerin boyları ve kapasiteleri.. ... 57

Çizelge 4.13 : Şerit tiplerine göre yıl içerisinde üretilen elektrik... ... 58

Çizelge 4.14 : Şerit tiplerine göre maliyet tablosu.. ... 59

Çizelge 4.15 : Şerit tiplerine göre maliyet-kazanç tablosu... ... 60

Çizelge 4.16 : Farklı şehirlerde güneş perdesi performansı.. ... 61

Çizelge 4.17 : Ankara için kötü senaryo.. ... 62

Çizelge 5.1 : Elde edilen en iyi sonuç... 64

Çizelge 5.2 : Üretilen elektriğe karşılık gelen ölçütler... ... 64

Çizelge 5.3 : Kontrol sistemi olmayan ikinci tip şeritli güneş perdesinin farklı eğimlerdeki sonuçları... ... 66

(14)
(15)

ġEKĠL LĠSTESĠ

Sayfa

ġekil 1.1 : Güneş kolektörü. ... 4

ġekil 1.2 : Parabolik güneş kolektörü. ... 5

ġekil 1.3 : Merkez alıcı güç santrali. ... 6

ġekil 1.4 : PV güneş panelleri... 6

ġekil 1.5 : Monokristal silisyum güneş hücresi. ... 8

ġekil 1.6 : Polikristal silisyum güneş hücresi ... 9

ġekil 1.7 : Güneş enerjisi kullanan el feneri ... 10

ġekil 1.8 : 11 MW kapasiteli Serpa güneş enerjisi santrali – Portekiz ... 10

ġekil 1.9 : Çatılarda kurulan güneş enerji sistemleri. ... 11

ġekil 1.10 : Güneş kiremitleri. ... 11

ġekil 1.11 : BIPV sistemlere örnek uygulamalar... 12

ġekil 2.1 : Güneş açılarının görünümü. ... 13

ġekil 2.2 : Yıl içerisinde günlere göre denklinasyon açısı... 14

ġekil 3.1 : Mesa Çamlıpark yaşam alanından bir görünüş ... 23

ġekil 3.2 : Mesa Çamlıpark yaşam alanında 4+1 evin kat planı. ... 24

ġekil 3.3 : Örnek evin mutfak ve penceresinin görüntüsü. ... 24

ġekil 3.4 : Ankara‗nın güneş enerji potansiyel atlası.. ... 25

ġekil 3.5 : Ankara‗nın radyasyon değeri ve güneşlenme süresi ... 26

ġekil 3.6 : Mutfak penceresinde dikey perde örneği.. ... 26

ġekil 3.7 : Dikey perde örneği. ... 27

ġekil 3.8 : Dikey perde mekanizması-1. ... 27

ġekil 3.9 : Dikey perde mekanizması-2. ... 28

ġekil 3.10 : Dikey şerit üzerindeki gölgeleme. ... 29

ġekil 3.11 : Güneş paneli katmanları. ... 30

ġekil 3.12 : Dikey şeritte düşünülen katmanlar. ... 31

ġekil 3.13 : 1 metre boyundaki birinci tip şeritin görüntüsü. ... 32

ġekil 3.14 : Polikristal hücrenin özellikleri ... 32

ġekil 3.15 : Hücrenin lazer kesimle kesilecek yerleri ... 33

ġekil 3.16 : Lazer kesimli hücreye sahip 1 metre boyundaki şeritin görüntüsü ... 34

ġekil 3.17 : Şeritlerin birbirleri ile bağlantı şekli ... 35

ġekil 3.18 : Örnek step motor. ... 37

ġekil 3.19 : Sistemin Simulink modeli.. ... 37

ġekil 3.20 : Dikey perdenin modellenmesi ve gölgeleme faktörü. ... 38

ġekil 3.21 : Dikey perde şeritlerinin ve bir şeritteki hücrelerin bağlantıları. ... 39

ġekil 3.22 : Güneş hücresinin Simulink‗te modellenmesi. ... 39

ġekil 3.23 : Simulink‗te çalıştırılan güneş perdesinin sonuçlarının Matlab kodunun sonuç verileri ile karşılaştırılması. ... 40

ġekil 3.24 : Güneş perdesinin blok diyagramı.. ... 41

(16)

ġekil 3.28 : Örnek eviricinin resmi. ... 44

ġekil 3.29 : Örnek şarj regülatörü resmi. ... 44

ġekil 3.30 : YEK kapsamında GES için teşvikler. ... 45

ġekil 4.1 : Aylara göre gün süreleri. ... 51

ġekil 4.2 : Bir yıl içerisindeki aylara göre veriler. ... 52

ġekil 4.3 : Bir yıl içerisindeki aylara göre veriler ... 55

ġekil 4.4 : Şerit tiplerine göre yıl içerisinde üretilen toplam elektrik ... 59

ġekil 5.1 : Çift cam arasına yerleştirilen güneş perdesi örneği ... 67

ġekil B.1 : Birinci tür güneş perdesi ... 79

ġekil B.2 : 17 Ocak verileri. ... 80

ġekil B.3 : 16 Şubat verileri. ... 81

ġekil B.4 : 16 Mart verileri.. ... 82

ġekil B.5 : 15 Nisan verileri.. ... 83

ġekil B.6 : 15 Mayıs verileri. ... 84

ġekil B.7 : 11 Haziran verileri. ... 85

ġekil B.8 : 17 Temmuz verileri. ... 86

ġekil B.9 : 16 Ağustos verileri.. ... 87

ġekil B.10 : 15 Eylül verileri.. ... 88

ġekil B.11 : 15 Ekim verileri.. ... 89

ġekil B.12 : 14 Kasım verileri.. ... 90

ġekil B.13 : 10 Aralık ayı verileri.. ... 91

ġekil B.14 : Bir yıl içerisindeki aylara göre veriler. ... 92

ġekil B.15 : 17 Ocak verileri. ... 93

ġekil B.16 : 16 Şubat verileri. ... 94

ġekil B.17 : 16 Mart verileri.. ... 95

ġekil B.18 : 15 Nisan verileri.. ... 96

ġekil B.19 : 15 Mayıs verileri. ... 97

ġekil B.20 : 11 Haziran verileri. ... 98

ġekil B.21 : 17 Temmuz verileri. ... 99

ġekil B.22 : 16 Ağustos verileri.. ... 100

ġekil B.23 : 15 Eylül verileri.. ... 101

ġekil B.24 : 15 Ekim verileri.. ... 102

ġekil B.25 : 14 Kasım verileri.. ... 103

ġekil B.26 : 10 Aralık ayı verileri.. ... 104

ġekil B.27 : Bir yıl içerisindeki aylara göre veriler. ... 105

ġekil B.28 : İkinci tür güneş perdesi ... 106

ġekil B.29 : 17 Ocak verileri. ... 107

ġekil B.30 : 16 Şubat verileri. ... 108

ġekil B.31 : 16 Mart verileri.. ... 109

ġekil B.32 : 15 Nisan verileri.. ... 110

ġekil B.33 : 15 Mayıs verileri. ... 111

ġekil B.34 : 11 Haziran verileri. ... 112

ġekil B.35 : 17 Temmuz verileri. ... 113

ġekil B.36 : 16 Ağustos verileri.. ... 114

ġekil B.37 : 15 Eylül verileri.. ... 115

ġekil B.38 : 15 Ekim verileri.. ... 116

ġekil B.39 : 14 Kasım verileri.. ... 117

(17)

ġekil B.43 : 16 Şubat verileri. ... 121

ġekil B.44 : 16 Mart verileri.. ... 122

ġekil B.45 : 15 Nisan verileri.. ... 123

ġekil B.46 : 15 Mayıs verileri. ... 124

ġekil B.47 : 11 Haziran verileri. ... 125

ġekil B.48 : 17 Temmuz verileri. ... 126

ġekil B.49 : 16 Ağustos verileri.. ... 127

ġekil B.50 : 15 Eylül verileri.. ... 128

ġekil B.51 : 15 Ekim verileri.. ... 129

ġekil B.52 : 14 Kasım verileri.. ... 130

ġekil B.53 : 10 Aralık ayı verileri.. ... 131

(18)
(19)

GÜNEġ ENERJĠSĠ ĠLE ELEKTRĠK ÜRETEN GÜNEġ TAKĠPLĠ DĠKEY PERDE TASARIMI VE ANALĠZĠ

ÖZET

Enerji, yeryüzünde sevgi ve inançtan sonra varlığı harekete geçiren yegane fiziki unsurdur. İnsanlık tarihinin başlangıcından günümüze kadar enerjinin kıymeti hep bilinmiş ve ona verilen değer ne kadar arttıysa onu tutumlu kullanmaya gösterilen özen de o kadar artmıştır. Günümüzde bu tutumun en üst seviyede olduğunu görmek mümkündür. Öyle ki enerjiye yapılan yatırımlar hızla artmakta, toplumlar enerji ve tasarruf konusunda hızla bilinçlenmekte, fosil yakıtların çevreye zarar verdiği ve bu nedenle fosil yakıtların yerine yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması gerektiği bilinci yayılmaktadır.

Yenilenebilir enerji kaynaklarının fosil yakıtlar üzerindeki üstünlükleri göz önünde bulundurulduğunda, imkan olan en ufak alanda dahi yenilenebilir enerji kaynaklarından enerji elde edilmeye çalışılmaktadır. Yaptığımız çalışmada ise yenilenebilir enerji kaynaklarından yaygın olarak kullanılan güneş enerjisi kullanılarak yeni bir alanda yeni bir uygulama ile elektrik üretilmesi için güneş perdesi tasarımı yapılmıştır. Dikey perdelerin arka yüzleri gibi kullanılmayan ölü bir bölgeye fotovoltaik hücreler yerleştirilerek ve şeritlerin güneşi takip etmesi için kontrol sistemi tasarlanarak yenilenebilir enerji alanında yapılan araştırmalara katkıda bulunulmaya çalışılmıştır. Ankara Etimesgut‘ta bulunan bir evin güneye bakan 8 m2‘lik mutfak penceresi ele alınarak, bu pencereye uygun güneş perdesi tasarımı yapılmıştır. Yapılan çalışma ile güneş panelleri bahçe ve çatı gibi alanlardan konut içerisine gelerek; perde ve jaluzi ile birarada yeni bir model yeni bir rol üstlenmektedir.

Çalışmada şeritlerin ve hücrelerin genişlikleri değiştirilerek 13 farklı güneş perdesi tasarımı yapılmış ve bu tipler için kontrol sisteminin olması ve olmaması, üretilen elektriğin aküde kullanılarak değerlendirilmesi veya Yenilenebilir Enerji Kanunu (YEK) kapsamında kullanılması gibi durumlar karşılaştırılarak sistemin geri dönüş süresi Ankara ili için belirlenmiştir. Ayrıca sistem, Simulink programında modellenmiş ve hazırlanan kod ile radyasyon hesabı yapılarak bir yıl içerisinde üretilen toplam elektrik her saat için hesaplanmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda en iyi tasarımın şerit açılarının 0 derecede sabit tutulan 2. tip güneş perdesi olduğu, üretilen elektriğin YEK kapsamında kullanıldığı takdirde kullanıcıya daha çok avantaj sağladığı ve kuzeye doğru gidildikçe güneş perdesinden üretilen elektriğin arttığı görülmektedir.

(20)
(21)

DESIGNING OF A VERTICAL SOLAR BLIND THAT PRODUCE ELECTRICITY BY PVs WITH SOLAR TRACKING SYSTEM AND

ANALYSING

SUMMARY

Energy is the only physical factor that can move the humanity which comes after love and believing. The value of the energy is realized by humanity in entire history and when it increase; the attention for using the energy economically increases. We can see that the attention is in the top level for today. Such that, energy investments are increasing fastly; people become conscious about energy and energy saving. Also number of people who think that renewable energy sources should be used instead of fossil fuels because of it‘s damage to environment is increasing fastly.

Renewable energy sources have more benefits than other traditional energy sources such as oil. First of all; renewable energy is sutainable and will never run out. Also renewable energy plants generally require less maintenance. Their fuel is derived from natural and resources‘ availability reduces the costs per kW. In additional, renewable energy sources have minimal impact on environment because carbon emission is very lower than the other sources.

When we look at the supremacy of renewable energy sources, we need to produce energy from renewable energy in every place that we can find even it is small. We can say solar panels in building‘s facades and on roofs as an example. Aplications which are called as Building Integrated Photo Voltaics (BIPV) is the best example for this situtation. Solar panels started to use as an insulating materials also as electricity generator in the buildings. In addition, buildings need to use renewable energy sources to get green certificates. There is a mutalist cycle between construction industry and solar energy sector. Also it is possible to see solar panels on the gas stations‘ and car parks‘ roofs to produce electricity independently. Additionaly, solar panels are being used in electrical vehicles and machines even in solar cars. As we see; photovoltaic technology‘s using are is fastly growing and this technology is becoming to spread all areas in our lives.

In this study, a vertical solar blind is designed to produce electricity in a new area with a new application by using one of the renewable sources, solar energy. Photovoltaic cells is placed in back of blind‘s blades‘ , an area that never used and solar tracking system is designed for blade to track the sun and to get more solar radiation. With this study, the producing electricity by using solar energy is researched in an unused area. In vertical blinds, back faces of blades‘ are empty and not used. With this work, solar panels come together with blinds and curtains, so solar panels will have a decorative appearance by moving into rooms from gardens and roofs; also they have a new role in our life.

(22)

vertical solar blind is designed for this window and explained the best way to product the solar blind‘s blades.

The calculation of solar radiation on a tilted surface is calculated for every hour in a year for Ankara Etimesgut. Here the values that assumed in calculation: environment reflection coefficient ρ= 0,2 ; sky clearness index Kt=0,5 ; glass transmittance coefficient d 0,79 ; solar cell efficient=0,17 ; battery efficient=0,9 ; inverter efficient=0,95 and cabling efficient=0,95. The solar radiation is calculated in matlab by using the code which is prepared in this research.

The vertical solar blind that designed in this study have to be diffirent from standart solar panels becouse of the area of usage. As we know, solar glass and aluminum frame are used in a standart solar panels as layers. Solar glass and frames are used for make the solar panel stronger and to protect weather activity. Solar cells should be laminated in 100 – 130 oC as EVA-cell-EVA sandwich to avoid corrosion and bubbles in solar cells.

In our research, we have an advantage, also a disadvantage. Solar blinds are will be used in a home, office, hospitals, goverment buildings ect. When it will be used inside the enclosed area, there will be no weather activity and deformation which caused by rain or snow or animals effect. That means solar blinds have longer life than standart panels that is used in an open area. We can say this feature as an advantage. The disadvantage is the weight of blind. If solar blind‘s blade will be produced like a standart panel with frame and solar glass, the whole solar blind will be heavier than a standart panel which has same power capacity. For overcome this disadvantage layers should be changed in solar blind‘s blades.

As we know, in standart solar panels layers are backsheet ( TEDLAR - polivinil florit film ) – EVA ( etilen vinil asetat ) – solar cell – EVA – solar glass. In this study, because of using solar glass and frames make the blind heavier, we choose to use PCB ( printed circuit board ) to make blades stronger and durable and leave the solar glass and frame. In this study, the layers of solar blind is changed as TEDLAR – PCB – EVA – solar cell – EVA.

In this study, 13 different blind types designed by changing blades‘ and cells‘ width and compared the solar blinds that have a solar tracking system with blinds that don‘t have. Solar cells‘ width is changed as 39, 78, 117 and 156 mm. With these changing, blades‘ width is changed depandently as increasing the width 30 mm each. By changing the dimension of blades, every blade type‘s cost and power capacity is calculated.

13 different solar blind blade types are also compered with each other to see effect of solar tracking system. Every blind types analyzed in both with solar tracking system and without it. The results show that, the second solar blind type is the most efficient blind type. By using solar tracking system, electricity production is become lower even blind get more solar radiation. A blind that have constant 0 degree blade in all day, have less solar radiation but it produce more electricity. The cause of this difference is blades‘ shadow effect on each other. This effect is the most important problem in this study and there should be more research about this probem to make this effect in minimum level. In addition, the system is modeled in Simulink. A user that use first type solar blind with solar tracking system by using Renewable Energy

(23)

period and 2.402,36 TL sale price. On the other hand, the blind without solar tracking system has annual 1,94 MWh electricity and 4,18 years payback period. Also in this thesis, blind types is compared each other about payback periods which change by using electricity with battery or using Renewable Energy Law (YEK). People who use the solar blind have two choice to use electricity. If produced electricity is used by storing in battery, people use this produced electricity by invert it from DC to AC. Users start to use the produced electricity from blind instead of the electricity from grid. The home‘s or office‘s usage electricity from grid become lower, so users save money from electric bill. But in this choice, there is an additional battery price and battery efficient effect. Users will pay additional cost to storage the produced electricity in their area.

On the other hand, by using Renewable Energy Law ; people use the produced electricity by connecting it to the grid; there is no additional costs like batteries. In this second choice, home or office‘s electricity cost is calculated by offsetting the produced electricity and usage of grid electricity. The results show that the Renewable Energy Law‘s choice is more efficient and people have more advantages by using this way. A user that use second type solar blind without solar tracking system by using Renewable Energy Law‘s choice in Ankara has annual 1,94 MWh electricity capacity and 4,18 years payback period.

In this work, all results are recalculated for Istanbul, Antalya, Mardin, Izmir and Edirne. In north cities, electricity production is higher. The most efficient city is Edirne in Turkiye. The cause of this situation is the annual avarage of incidence angle of sun beam to the blind is closer to 90 degree in north latitudes. In south latitudes electricity production is lower even expectations are huge. For this problem, we advance a new model of solar blind. Both type of solar blind with photovoltaics that researched in this thesis are applied for patent to Turkish Patent Institute.

In this study, a bad scenario is advanced to see the payback period and annual electricity production. In bad scenario, environment reflection coefficient is changed from ρ= 0,2 to 0,1 and the glass transmittance coefficient is changed from τd= 0,79

to 0,5 and the window changed from one glass to double glass. With this bad scenario, a user that use first type solar blind with solar tracking system by using Renewable Energy Law‘s choice in Ankara has annual 1,19 MWh electricity capacity and 6,8 years payback period and by using battery the annual electricity production would be 1,07 MWh and the payback period became 9,17 years.

In this study, a solar vertical blind is designed with photovoltaics and by using the best blind type and best way to using electricity annual electricity production became 1,94 MWh and the average production in a day became 5,32 kWh. With this dailiy value, it is possible to use a 20 W capacity lamp for 266 hours, 55 W capacity LED TV for 97 hours, 40 W capacity laptop for 133 hours and 800 W capacity cooker for 7 hours. Also it is possible to avoid 0,834 tone CO2 emission by annual 1,94 MWh

production.

With this research, the main purpose is make the electricity production easier and make the using solar energy more widespread. Also make the solar panel a piece of buildings with a new and inventive design and make an economic contribution to national economy.

(24)
(25)

1. GĠRĠġ

Düşün! Milyonlarca insan avuç içi kadar bir yere toplanıp, dip dibe yasadıkları toprak parçasını çirkinleştirmek için var güçleriyle çalışmış olsalar; üzerinde hiç bir şey yetişmesin diye her yanına beton dökmüş, görülen ufacık bir toprak parçasının bile üstünü kapatıp üzerine gökdelen dikmiş olsalar, filizlenen her yeşili kökünden koparmış, havayı petrol ve kömür yakarak ellerinden geldiğince kirletmiş, çevredeki ağaçları kesmiş, kalan ağaçları nasıl çıktığı belli olmayan yangınlar ile yok etmiş, tüm hayvanları, kuşları uzaklaştırmış olsalar bile yine de ilkbahar her sene bizi ziyaret etmekte ve güneş büyük kentlerde bile o mükemmelliğiyle pırıl pırıl parlamaktadır. Çimenler yalnız otoban kenarlarındaki yeşilliklerde değil, koparılıp atılmadıkları her yerde, kaldırım taslarının arasında bile yeşermekte ve ―Binlerce yıldız kaysa dahi, gökyüzü bütün güzelliği ile devam eder!‖ şarkısını söylemektedir. Ağaçlar hoş kokulu, taptaze yapraklar açmakta; kargalar, serçeler, güvercinler ilkbaharın verdiği neşeyle yuvalarını yapmaya başlamaktadırlar. İşte ilkbaharın canlılığı doğadaki bütün engellere rağmen devam etmektedir. Ancak insanlar, bütün bu güzellikleri görmezden gelerek doğanın önüne daha fazla engel koymak için sabahları yataklarından kalkıp akşam saatlerine kadar çalışmakta ve birbirlerini kandırmaya, birbirlerini ezmeye, birbirleriyle yarışmaya devam etmekte ve İmam Gazali‘nin ―Mezarlıktakilerin pişman oldukları şeyler için dünyadakiler birbirini kırıp geçiyor‖ sözünü adeta yaşamaktadır. İnsanlar, kendileri için yaratılmış bu capcanlı doğanın değil de; birbirlerine hükmetmek için uydurdukları şeylerin daha önemli ve daha kutsal olduğu düşüncesindeler. Yeryüzündeki tüm enerjilerin esasını oluşturan Güneş gökyüzünde bütün gücüyle parlarken, insanlar bu güzelliği görmezden gelerek havayı ve çevreyi kirleten diğer enerji kaynakları için birbirleri ile mücadele etmekte, bir çocuğun dahi kanmadığı bahaneler ile bir başka zayıf ülkenin topraklarına asker yığmaktadırlar.

(26)

Amaçlar inanç için yapılan savaşlarda; kendi inancına sahip olmayan karşı tarafın ortadan kalkması veya ele geçirilmesi iken; enerji için yapılan savaşlarda tam tersine tutumla, enerjiye sahip olan karşı tarafın ortadan kaldırılması veya ele geçirilmesidir. Özellikle son yüz elli yıl içerisindeki savaşların neredeyse tamamı enerjinin eldesi için yapılmış ve bu uğurda milyonlarca belki de milyarlarca kişi öldürülmüştür. Uğurunda bu kadar insanın öldürüldüğü ve hatta Churchill‘in bir damlasının bir damla insan kanından daha değerli olduğunu söyleyerek ileri gittiği bu enerjinin bu kadar önemli olmasının sebebi, kaynaklarının sürdürülemez olması, her yerde bulunmaması ve hayatımızın yavaş yavaş kendisine bağımlı hale gelmesidir. Bu bağımlılığın ortadan kalkması için, insanların ve milletlerin bağımsız hale gelmesi için ve büyük sermayelerin bir takım güçleri kullanarak zayıf toplumları kendilerine demokrasi getirecekleri ümitleriyle tüm dünyada özgürlük şarkılarını söyleyip; aslnda kendilerine büyük bir esareti ve güncel köleliği götürmelerinin artık ortadan kaldırılması için her yerde bulunan, herkesin erişebileceği, sürdürülebilen ve kolay kullanıma sahip olan enerjilere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu bağlamda baharın tüm güzelliği ile devam etmesi için, bir damlası uğrunda artık binlerce insan kanının akıtılmaması için enerjilerin esasını oluşturan, sürdürülebilir ve tüm dünyada erişilebilir olan güneş enerjisi, bu bilinçle bütün dünyada gelişen yenilenebilir enerji bilinci ile her geçen gün daha yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Öyle ki geliştirilen yeni teknolojiler ile % 25 verime ulaşan hücreler üretilmekte, arazilerde, uzay araçlarında, taşıtlarda, konutlarda, işletmelerde, hatta şahsi balkon ve bahçelerde bile kolayca ve yaygınca kullanılmaktadır.

Güneş enerjisinin fosil yakıtlar üzerindeki üstünlükleri göz önünde bulundurulduğunda, imkan olan en ufak alanda dahi güneş enerjisinden enerji elde edilmeye çalışılması kaçınılmazdır. Günümüzde binalarla bütünleşik güneş enerjisi sitemleri (BIPV) uygulamaları bunun çok iyi bir örneğidir. Öyle ki çatılara konulan güneş panellerine ek olarak binaların cepheleri de paneller ile kaplanmaktadır. Araştırdığımız bu çalışmada ise güneş enerjisi kullanılarak, kullanılmayan ve ölü bir bölgede fotovoltaik hücreleri aracılığıyla, yeni bir uygulama ile dikey perdelerin arka yüzeylerinden elektrik üretilerek; yenilenebilir enerji alanında yapılan çalışmalara katkıda bulunulmaya çalışılmıştır. Çalışmamızda, Ankara‘nın Etimesgut ilçesinde örnek olarak ele alınan bir evin 8 m2‘lik mutfak penceresinden güneş hücreleri ile

(27)

dikey şeritlerin güneşi takip etmesi için bir kontrol sistemi tasarlanmıştır. Dikey yüzey üzerine gelen yıl içerisindeki toplam güneş radyasyonu hazırlanan kod ile saatlere göre ayrı ayrı hesaplanmış, şerit ve hücre genişlikleri değiştirilerek tasarlanan 13 tipteki güneş perdelerinden üretilecek yıl içerisindeki elektrik miktarı belirlenmiştir. Seçilen malzemelerin fiyatları ve işçilik gibi diğer giderler eklenerek satış fiyatı belirlenmiş ve üretilen elektriğin gerek aküde depolanarak kullanılması durumu için, gerekse Yenilenebilir Enerji Kanunu (YEK) kapsamında kullanılması için elde edilen kazançlarla geri dönüş süreleri hesaplanmıştır. Ayrıca sistem Simulink programında modellenmiş ve kontrol sisteminin güneş perdesi üzerindeki etkisi görülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre en iyi tasarıma sahip 2. tip güneş perdesi farklı şehirlerde, farklı eğimlerde, farklı pencere ve çevrede incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, en iyi tasarımın şerit açılarının 0 derecede sabit tutulan 2. tip güneş perdesi olduğunu, üretilen elektriğin YEK kapsamında kullanıldığı takdirde kullanıcıya daha çok avantaj sağladığını ve kuzeye doğru gidildikçe güneş perdesinden üretilen elektriğin arttığını göstermektedir.

1.1 GüneĢ Enerjisi

Samanyolu Galaksisi‘ndeki yaklaşık 100 trilyon yıldızdan biri olan ve Dünya‘da mevcut enerji kaynaklarının neredeyse tamamının esasını oluşturan Güneş, Güneş Sisteminin merkezinde yer almakta ve elektromanyetik ışımalar yaparak enerji yaymaktadır. Bu ışımalar sonucu yeryüzüne doğru iki farklı enerji yönelmektedir: Bunlardan biri ısı, diğeri ise ışıktır. Güneş, çapı 1,39 x 109

metre olan sıcak bir gaz küresidir ve dünyadan yaklaşık olarak 150 milyar metre uzaklıktadır.[1] Güneşten çıkan enerjinin iki milyonda biri yeryüzüne ulaşır ve ulaşma süresi 8,44 dakikadadır. Dünya‘ya en yakın yıldız olan Güneş‘in çekim kuvveti, dünya yer çekiminin 28 katı olup, kütlesi Dünya‘nın kütlesinin yaklaşık 332.950 katı olarak 1,9891 x 1030

kilogramdır. [1] Güneşin kütlesinin % 78,5‘ini hidrojen, % 19,7‘sini helyum, % 0,86‘sını oksijen, % 0,4‘ünü karbon, % 0,14‘ünü demir ve % 0,54‘ünü de diğer elementler oluşturmaktadır .

Güneş enerjisinin yaklaşık %90‘ının termonükleer füzyon sonucu güneşin merkezinde olduğu düşünülmektedir. Bu merkezi bölgede açığa çıkan enerji yaklaşık 3,83 x 1023 kW‘tır ve bu bölgedeki sıcaklık yaklaşık 15 milyon Kelvin derecedir.[2]

(28)

Güneşin en dış küresel kabuğu Fotosfer olarak adlandırılır ve solar radyasyonun büyük bir bölümü bu küresel kabuktan yayılmaktadır. Fotosfer‘deki enerji miktarı 63 milyon W/m2‘dir ve bu kabuktaki sıcaklık yaklaşık 6050 K.‘dir[1]. Fotosferin daha ötesinde derinliği yaklaşık 10.000 km. olan ve Kromosfer olarak adlandırılan bir gaz tabakası bulunur[1]. Bu tabaka, 5.000 ile 50.000 K sıcaklıkları arasında düşük yoğunluklu bir yapıya sahiptir[1]. Kromosferin de ötesinde Korona olarak adlandırılan daha düşük yoğunluğa sahip bir tabaka yer alır. Bu tabakadaki sıcaklık ise 3 milyon ile 800 milyon K arasındadır.

1.2 GüneĢ Enerjisi Kullanım ÇeĢitleri

Güneş enerjisi temel olarak ısı elde etmek için ve elektrik elde etmek için kullanılmaktadır. Güneş enerjisinden ısı elde edilen sistemlere en basit örnek olarak evlerin çatılarında yaygın olarak kullanılan güneş kolektörleri gösterilebilir.

ġekil 1.1 : Güneş kolektörü.

Güneşten elde edilen ısı enerjisi kolektör içerisindeki akışkanı ısıtarak, borulara temas eden suya ısısını aktarmakta ve suyu ısıtmaktadır.

(29)

ġekil 1.2 : Parabolik güneş kolektörü.

Güneşin ısı enerjisinden yararlanıldığı bir diğer yöntem ise parabolik kolektörlerdir. Güneş ışınları parabolik aynalardan yansıyıp aynaların odak noktasından geçerken odak noktasında bulunan borular içerisindeki akışkanı ısıtır ve bu akışkan kurulu sisteme göre değişkenlik göstermek üzere kilometrelerce uzayan boru içerisinde dolandırılarak termik santrale aktarılmaktadır. Güneşin gün içerisindeki hareketini takip eden ve bu sayede gelen güneş ışınlarını her zaman odak noktası olan boruların geçtiği yerde odaklayan bu sistem ile 350 o

C – 400 oC mertebelerinde akışkan elde etmek mümkündür. Elde edilen bu akışkan termik santrallere gönderilerek buhar türbinlerinde elektrik elde edilmektedir.

Güneş enerjisinin yoğunlaştırılarak elektriğin üretildiği diğer bir uygulama da merkezi alıcı güç santralleridir. Bu santrallerde güneş enerjisi, heliostat adı verilen aynalar yardımı ile bir kule üzerinde yerleştirilmiş olan alıcıya yansıtılmaktadır. Bu sayede 1000 oC'nin üzerinde sıcaklıkta akışkan elde edilmektedir. Heliostatlar, güneş takip sistemi ile güneşi takip ederek güneş enerjisini kule üzerindeki alıcıya yansıtmaktadırlar.[34]

(30)

ġekil 1.3 : Merkez alıcı güç santrali.

Alıcıda ısıtılan akışkan, buhar türbinlerine gönderilerek elektrik üretilmektedir. Güneş enerjisinin bir diğer kullanım yöntemi ise kimyasal reaksiyonla, elektron transferi ile, elektrik üretimidir. Bu amaçla üretilen güneş hücreleri birbirleri ile seri veya paralel bağlanarak; istenilen gerilim ve akımda modüller üretilerek elektrik üretimi gerçekleştirilmektedir.

(31)

Enerji talebinin % 70‘ini ithalatla karşılayan Türkiye‘de kalkınma ve sanayileşmede bir engel oluşturmaması için enerjinin verimli kullanılması önemli hale gelmiştir. Yapılan çalışmalara göre sadece enerjiyi verimli kullanarak yıllık nihai enerji tüketiminin %30‘u kadar tasarruf sağlanacağı ifade edilmektedir. Enerji sorunlarının giderek arttığı, ancak kaynakların azaldığı bir dünyada enerjinin verimli kullanımı önem kazanmıştır.

1.3 Fotovoltaik Teknolojisi

―PV‖ photovoltaic kelimesinin kısaltmasıdır.‖Photo‖ kelimesi ışık, ―Voltaic‖ kelimesi ise elektrik anlamına gelir. Fotovoltaik terimi ; güneş ışığının güneş hücreleri tarafından elektrik enerjisine dönüştürülme süreci için kullanır. İstenilen verilere uygun ve verimli tasarlanmıs bir fotovoltaik sistem, üzerine gelen güneş ışınları ile megawatlarca elektrik üretebilmektedir. Fosil yakıtlı santrallere nazaran isletme ücreti, enerji kaynağının sürdürülebilirliği, çevreye olan zarar ve yayılan gürültü gibi etkenlerde açık ara üstünlük sağlamaktadır.

Fotovoltaik güneş enerji sistemi ile üretilen elektrik doğru akımdır (DC). Bu elektrik;

• Doğrudan DC gücü ile çalışan cihazlarda kullanılabilir

• Daha sonra kullanılmak üzere akülerde doğru akım olarak depolanabilir

• Alternatif akım (AC) ile çalışan cihazlarda kullanılmak için DC-AC çeviriciler ile (inverter) kullanılabilir.

Güneş hücrelerini silisyum esaslı güneş hücreleri ve bir tabaka üzerine gaz çöktürülerek elde edilen ince film güneş hücreleri olmak üzere ikiye ayırmak mümkündür. Bununla beraber halen üzerinde laboratuar çalışmaları yapılan GaAs ve türevleri , kristal silisyum ince film hücreleri, organik ve nanokristal güneş hücreleri bulunmaktadır. Bu tür güneş hücrelerinin verimlilikleri yüksek olmasına rağmen maliyetlerinin yüksek olması sebebiyle henüz yaygın kullanıma sahip değillerdir.

1.3.1 Silisyum GüneĢ Hücresi

(32)

bir üretim sürecine sahiptirler. Kum ile başlayan üretim sürecini dört aşamada adlandırmak mümkündür:.

• Kumdan saf silisyuma geçiş

• Silisyum kristal hücrelerinin artması

• Silisyum pullarının güneş hücresi haline dönüştürülmesi • Hücreler birbirleri ile bağlanarak modül ve panel üretimi

Silisyum güneş hücrelerini monokristal ve multikristal olarak iki türde incelemek mümkündür. Monokristal silisyum hücreler teorik olarak %30 etkiye sahip iken; gerçek etkinlikleri teorik etkinliklerinin altında kalarak %19 civarındadır. Multikristal güneş hücrelerinin etkinliği ise monokristal hücrelere nazaran daha azdır. Ancak maliyetinin düşük olması ve üretiminin nispeten kolay olması nedeniyle daha yaygın olarak tercih edilmektedir. Günümüzde silisyum güneş hücreleri yaygın olarak (6‖ x 6‖) 156 x 156 mm² boyutunda ve 250μm kalınlığında üretilmektedir. Özel uygulamalar için farklı boyutlarda güneş hücresinin üretimi mümkündür.

1.3.1.1 Monokristal Silisyum GüneĢ Hücresi

Söz konusu hücreler saf mono-kristal silisyumdan yapılır. Silisyumun saf ve devam eden kristal örgüsünde nerdeyse hiçbir kusur ve kirlilik bulunmamaktadır. Mono-kristalin temel özelliği yüksek verimli olmasıdır. Bununla beraber üretim süreci nispeteden daha karmasık ve diğer teknolojilerden daha pahalıdır.

(33)

Değişik üretim metotları kullanılmakla beraber, Czochralski ‗nin metodunda mükemmel ve katı silindirik formlu kristalin kullanılmaktadır. EFG (Edge-Defined Film-Fed Growth) modüllerde elektrik miktarının yoğunluğunu arttıran, sekizgenden kesilerek yapılan güneş hücreleri yaygın hale gelmiştir. Diğer bir yaklaşım kristal silisyum ince tabaka tortularının ucuz alt tabaka oluşturmasıdır. Böylece oluşan silisyum artıkları kaldırılarak modüldeki silisyum oranı azaltılmaktadır. Üçüncü yaklaşım ise dizgi şeritler (strings ribbon) tekniğidir. Yüksek ısıdaki iki dizi serit dikey olarak yüzeysel erimiş silisyuma doğru çekilir, ergiyik silikon genleşir ve bu dizgilerin arasında dondurulur. [12]

1.3.1.2 Polikristal Silisyum GüneĢ Hücresi

Multikristal hücreler multikristal silisyum külçelerinin kullanılmasıyla üretilmektedir. Üretim sürecinde, ergiyik silisyum külçeler halinde, kare veya üçgen şekillerinde dökülür ve ardından soğumaya bırakılır. Bu külçeler çok ince silisyum pulları seklinde kesilerek montajlanır. Yeni üretim metotlarında düşük maliyetli polikristal zar alt tabaka kullanılmaktadır. Bu alt tabakada metalürjik derecesi çok iyi, silisyum tabaka, paslanmaz çelik, seramik, kuartz cam ya da silisyum zarını tabaka olarak çökertecek gelismis teknoloji kullanılmaktadır. Polikristal hücreler daha basit üretim sürecinden dolayı monokristal hücre üretimine nazaran daha ucuzdur. Ortalama verimlilikleri %15-17 civarındadır. [12] .

ġekil 1.6 : Polikristal silisyum güneş hücresi

(34)

Çizelge 1.1 : Hücre tiplerinin karşılaştırılması.

Teknoloji Teorik Verim (%) Panel Verimi (%)

Monokristal Silisyum Güneş Hücresi 24-30 15-20

Polikristal Silisyum Güneş Hücresi 15-20,5 12-19

Amorf silisyum (a-Si) 12,1 5-7

Kadmiyum Tellürid (CdTe) 13-18 9-11,1

CIS, CIGS teknolojileri 7-19,9 7-11,3

1.4 Uygulama yerleri

Güneş hücrelerinin taşınabilir, hafif ve kurulumunun kolay olması sebebiyle, fotovoltaik teknolojisini hemen her yerde görmek mümkündür. Doğru akım ile çalışan cihazlarda doğrudan cihaz ile birlikte kullanıldığı düşük kapasiteli uygulamalar bulunduğu gibi, daha büyük kapasitelere sahip uygulamaları görmek de mümkündür.

(35)

PV güneş enerji sistemleri arazilerde büyük kapasiteli santrallerde karşımıza çıktığı gibi, evlerin, ofislerin, hastanelerin, otoparkların, benzin istasyonlarının ve okul gibi binaların çatılarında da karşımıza çıkmaktadır.

ġekil 1.9 : Çatılarda kurulan güneş enerji sistemleri.

Çatılarda kullanılan güneş panellerine alternatif olarak çeşitli sistem tasarımlarını da yapılan uygulamalarda görmek mümkündür. Bunlara en iyi örnek olarak güneş kiremitleridir. Güneş hücresine sahip kiremitler ile çatıdan elektrik elde etmek mümkün hale gelmektedir.

ġekil 1.10 : Güneş kiremitleri.

(36)

sistemler (Building Integrated Photovoltaics-BIPV) geliştirilmeye başlanmıştır. Bu alanda yapılan çalışmalarda güneş hücreleri yapılar ile bir bütün olarak ele alınmakta ve binaların cepheleri hücreler ile kaplanmaktadır. Yine bu bağlamda yapılan çalışmalarda güneş hücreleri camlar ile birleştirilerek pencerelere yerleştirilmiştir. Aşağıda bu konudaki yapılan çalışmalara örnek resimleri görmek mümkündür. Çalışmalardan birisi Almanya-Berlin hızlı tren istasyonunun camlarında uygulanmıştır.

(37)

2. GÜNEġ RADYASYONU

2.1 GüneĢ Sabiti

Dünya yörüngesinin dış merkezli olmasından dolayı Dünya - Güneş arasındaki uzaklık yıl içerisinde % 1,7 oranında değişmektedir. Dünya ile Güneş arasındaki açı 32˚ olduğunda Dünya- Güneş uzaklığı 149 milyar metre olup bir atmosferik birim olarak adlandırılır. Güneş‘ten Dünya atmosferinin dışına, ortalama Dünya - Güneş mesafesinde, yatay birim alana birim zamanda dik gelen enerji miktarına güneş sabiti (Isc) denir ve Isc =1367 W/m2 [6]değerindedir.

2.2 GüneĢ Enerjisi Açı ve Terimleri

Atmosfer dışına, yatay birim alana birim zamanda gelen radyasyona Atmosfer Dışı Radyasyon (extraterrestrial radiation) denir. Atmosfer dışı radyasyonu etkileyen iki etken vardır. Bunlardan birincisi güneşten yayılan enerjide oluşan değişimlerdir ve güneş lekelerinde gelişen olaylardan etkilenerek farklı periyotlarda değişimler gösterir. Yapılan araştırmalarda güneş sabitinin her yıl % 0,02 oranında azaldığı belirtilmektedir. İkinci etken ise, Güneş-Dünya mesafesinin değişken olmasıdır. Bu durum, atmosfer dışı radyasyonun ± %3 değişimine neden olmaktadır.

(38)

Atmosfer dışına gelen ışınımın hesaplanabilmesi için güneş açılarının hesaplanması gerekmektedir.

2.2.1 Deklinasyon açısı (δ)

Güneş ışınlarının ekvator düzlemi ile yaptığı açıdır. Bu açı, dünyanın dönme ekseninin, yörünge düzleminin normali ile yaptığı açı (eksen kaçıklığı da denir) 23º27'‘lık açıdan ileri gelir. 21 Mart ilkbahar ekinoksu (K) ve 22 Eylül sonbahar ekinoksu (K) olmak üzere her iki ekinoksta da deklinasyon açısı sıfır olur. Gün dönümü noktalarında (21 Haziran yaz gün dönümünde 23,45º ve 21 Aralık kış gün dönümünde -23,45º) mutlak değerce maksimum değerde olur. Deklinasyon açısı (δ ),

o o 45 , 23 45 , 23     olmak üzere         25 , 365 284 . 360 sin . 45 , 23 n(2.1)

denklemi ile hesaplanmaktadır. n, 1 Ocak‘tan itibaren gün sayısını göstermektedir.

ġekil 2.2 : Yıl içerisinde günlere göre deklinasyon açısı

Aylık ortalama veya aylık toplam radyasyon hesabı yapılacağı zaman aylık ortalama değer günü için radyasyon hesaplanır ve eğer aylık toplam değer hesaplanacak ise ayın gün sayısı ile çarpılır; eğer ayın ortalama değeri hesaplanmak isteniyorsa o

(39)

yukarıdaki şekilde görülmektedir. Genellikle güneş ışınımı hesapları, bir ayın bütün günleri yerine; aylık ortalama değerler için ortalama deklinasyon açısına karşılık gelen günde yapılır. Aşağıdaki çizelgede ise ayların ortalama değer günleri gösterilmektedir.

Çizelge 2.1 : Aylara göre ortalama değer günleri. Aylar Sayıları Gün Ortalama Değer Günleri

Gün n Ocak i 17 17 Şubat 31+i 16 47 Mart 59+i 16 75 Nisan 90+i 15 105 Mayıs 120+i 15 135 Haziran 151+i 11 162 Temmuz 181+i 17 198 Ağustos 212+i 16 228 Eylül 243+i 15 258 Ekim 273+i 15 288 Kasım 304+i 14 318 Aralık 334+i 10 344 2.2.2 Enlem açısı (Ø)

Radyasyonun hesaplanacağı konumun yer küre üzerindeki açısal konumunu gösterir. Kuzey pozitif iken güney negatif değerlidir. o o

90 90  

  değerleri arasında değişir.

2.2.3 Yüzey eğim açısı (β)

Radyasyonun hesaplanacağı yüzeyin yatay eksen ile yaptığı açı değeridir.

o o

180

0   değerleri arasında değişir. Eğer  90o ise yüzey baş aşağı konumda demektir hesaplanacağı konumun yer küre üzerindeki açısal konumunu gösterir.

2.2.4 Saat açısı (w)

Yer kürenin kendi ekseni etrafındaki dönme hareketiyle oluşan güneşin yerel meridyen üzerindeki doğuda veya batıdaki açısal konumudur. Burada saat açısı her

(40)

saatte 15o değişmektedir. Öğleden sonra bu değer pozitifken, öğleden önce negatiftir. Örnek olarak saat 14:00‘da saat açısı 30o

dir ) 12 .( 15   saat(2.2) 2.2.5 Zenit açısı (ϴz)

Güneşin doğrultusu ile yatay yüzeyin dikey ekseni arasındaki açı miktarıdır. Güneş öğle saatinde havada bulunduğu en yüksek noktada bulunur. Zenit açısı aşağıdaki denklem ile hesaplanır [7].

    

 cos .cos .cos sin .sin

cos z   (2.3)

2.2.6 GüneĢ yükseklik açısı (αS)

Günesin doğrultusu ile yatay eksen arasındaki açı miktarıdır. Zenit açısının 90o

e tamamlayanıdır.

z

s

 90 (2.4)

2.2.7 Yüzey azimut açısı (γ)

Yüzeyin normalinin yatay bileşeninin güney doğrultusu ile yaptığı açıdır. Açı güney yönünde 0o , doğu yönünde negatif, batı yönünde ise pozitif değer almaktadır.

o o

180

180  

  değerleri arasında yer alır.

2.2.8 GüneĢ azimut açısı (γs)

Güneşin yüzeye geliş doğrultusunun yatay bileşeninin güney doğrultusu ile yaptığı açıdır. Açı güneybatı yönünde pozitif , güneydoğu yönünde negatif değer almaktadır. Güneş azimut açısı aşağıdaki denklemler kullanılarak hesaplanır.

180 . 2 . 1 . . . 1 2 3 ' 2 1         C C s C C C s   (2.5)

(41)

z s    sin cos . sin sin '  (2.6)          tan / tan cos 1 0 1 1 0 ) .( 1 1 1 3 2 1                     ew ew yada C yada C yada C (2.7)

2.2.9 GüneĢin geliĢ açısı (ϴ)

Direk güneş ışınımın yüzey normali ile yaptığı açıdır. Aşağıdaki denklem ile hesaplanmaktadır.                      sin . sin . sin . cos cos . cos . sin . sin . cos cos . cos . cos . cos cos . sin . cos . sin cos . sin . sin cos      (2.8)

Ayrıca denklem 3.9 ile de hesaplanabilmektedir

) cos( . sin . sin cos . cos cos  z  z  s  (2.9)

2.2.10 GüneĢ doğuĢ açısı(wS) ve Gün uzunluğu(N)

Güneş doğuş açısı ve gün uzunluğu değerleri aşağıdaki denklemlerle hesaplanmaktadır.    tan .tan cos s  (2.10) ) tan . tan ( cos 15 2 1      N (2.11)

(42)

2.2.11 GüneĢ takip sistemlerinde optimum güneĢ açıları

Sabit eksenli bir panelin, optimum güneş radyasyonu alabilmesi için yüzey azimut açısında aşağıdaki şart aranmalıdır.

        kuzeyinde panelin güneş ise güneyinde panelin güneş ise . . 180 0 ) ( . . 0 0 ) (      (2.12)

Ayrıca sabit eksenli güneş panelleri için yıl içerisindeki toplam üretilen enerji göz önüne alınarak optimum eğim açısı    şeklindedir. Buna ek olarak eğimi sabit ancak dikey eksende hareket edebilen güneş paneli için toplam üretilen enerji göz önüne alınarak optimum yüzey azimut açısı, güneşin azimut açısını yakalayabilmek adına güneş azimut açısına eşittir  s . Bununla beraber aynı yüzeyin eğimi 90o

ise güneşin geliş açısı denklem 3.9‘a göre cos sinz

olmaktadır. Yani güneşin panele geliş açısı güneş yükseklik açısı (as) ile aynı

değerdedir.

2.3 GüneĢ Radyasyon Hesabı

2.3.1 Herhangi bir zamandaki atmosfer dıĢı radyasyon (Gon)

Yer yüzüne gelen güneş radyasyonunun hesaplanması için günümüze kadar farklı teoriler ve farklı yöntemler geliştirilmiştir. Bu yöntem ise atmosferin olmadığı varsayıldığı yeryüzüne gelen direk radyasyon hesabıdır. Herhangi bir zamanda atmosfer dışında yatay yüzeye gelen direk güneş radyasyonu

             Z n G Gon sc       cos ) sin . sin cos . cos . (cos . 365 . 360 cos . 033 , 0 1 .          (2.13)

denklemi ile hesaplanmaktadır. Burada n gün sayısı ve Gsc güneş sabiti olmak üzere

2

/

1367 W m

(43)

2.3.2 Atmosfer dıĢı günlük toplam direk radyasyon (Ho)

Günlük toplam direk radyasyon denklem 3.13 ün integrasyonu güneşin doğuşundan batışına kadar olan zaman aralığı için alınarak hesaplanmaktadır. Gsc w/m2 ise Ho

Mj/m2 cinsinden aşağıdaki denklem ile bulunmaktadır.

                      sin . sin 180 . cos . cos . cos . 365 . 360 cos . 033 , 0 1 . 10 3600 . . 24 6 s s sc o n G H (2.14)

Aylık toplam radyasyonun hesaplanması için çizelge 1.2 deki aylık ortalama n değerleri alınarak aylık gün ile çarpılarak elde edilebilir. Bur formül yalnızca +60 ile -60 enlemleri arasındaki konumları hesaplamak için kullanılmaktadır.

2.3.3 Atmosfer dıĢı iki zaman arası toplam direk radyasyon (Io)

Belirli iki zaman arası periyot için yatay yüzey üzerine gelen toplam direk radyasyon denklem 3.15 ile hesaplanmaktadır.

                         sin . sin 180 ) .( ) sin .(sin cos . cos . 365 . 360 cos . 033 , 0 1 . 10 3600 . . 12 1 2 1 2 6 n G I sc o (2.15)

Burada w2>w1 olmak üzere birinci ve ikinci zaman açılarını göstermektedir.

2.3.4 Atmosferden geçen ve eğik düzlem üzerine gelen iki zaman arası toplam radyasyon (It)

Atmosferden geçerek yeryüzüne ulaşan radyasyonun hesaplanması için farklı teori ve yöntemler geliştirilmiştir. Bunlardan iki tanesi izotropik ve anizotropik gökyüzü modelleridir. Her iki modelde de berraklık katsayısı belirlenmekte ve bu katsayıya

(44)

o T I I k(2.16) d b I I I   (2.17) 8 , 0 8 , 0 22 , 0 22 , 0 165 , 0 . 336 , 12 . 638 , 16 . 388 , 4 . 1604 , 0 9511 , 0 . 09 , 0 1 4 3 2                      T T T T T T T T d k k k k k k k k I I (2.18)

olarak hesaplanmaktadır. Burada Ib atmosferi geçen toplam direk radyasyon, Id

atmosferi geçen ve atmosfer içerisinde dağılarak yeryüzüne gelen (dağıldığı için geliş açısından bağımsızdır) difüze radyasyon, I ise her ikisinin toplamıdır. İzotropik ve anizotropik yöntemlerinde direk radyasyon, difüze radyasyon ve yansıma radyasyonların eğik yüzeydeki değerleri toplamını ele almaktadır. Eğik yüzeye gelen radyasyonun değerinin bulunması için değerlerin çarpıldığı eğik yüzey katsayısı Rb ;

z b R   cos cos  (2.19)

denklemi ile hesaplanmaktadır.

2.3.4.1 Ġzotropik gökyüzü modeli

İki farklı zaman ve saat açıları arasında eğik düzleme gelen toplam direk, difüze ve yansıma radyasyonlarının toplamı IT , izotropik modele göre denklem 3.20 ile

hesaplanmaktadır veMj/m2 birimindedir.                  Yansima YatayYüzey g asyon DifüzeRady YatayYüzey d Radyasyon Direk YatayYüzey b b T I R I I I                  2 cos 1 2 cos 1 .    (2.20)

(45)

Burada ρg çevre yansıtma katsayıdır. Farklı yüzeyler için yansıtma katsayılarının

değerleri aşağıdaki çizelgede gösterilmiştir.

Çizelge 2.2 : Yüzey yansıtma katsayıları. Yüzeyler Yüzey Yansıtma Oranı Taze kar 0,75 Su yüzeyi 0,07 Toprak 0,14 Kara yolu 0,04 Kozalaklı orman-kışın 0,07 Sonbahar ormanı 0,26

Asfalt kaplı zemin 0,1

Beton kaplı zemin 0,22

Ölü yapraklar 0,4

Kuru çim 0,2

Yeşil taze çim 0,26

Bitümlü kumlu çatı 0,13

Kırılmış taş yüzeyler 0,2 Bina yüzeyi-koyu (kırmızı

tuğla vb.) 0,27

Bina yüzeyi-açık (açık

renkli boyalar) 0,6

2.3.4.2 Anizotropik gökyüzü modeli

İki farklı zaman ve saat açıları arasında eğik düzleme gelen toplam direk, difüze ve yansıma radyasyonlarının toplamı IT , anizotropik modele göre denklem 3.21 ile

hesaplanmaktadır veMj/m2 birimindedir.                                DT BT I Radyasyonu Yansima YatayYüzey g I asyon DifüzeRady YatayYüzey i d I Radyasyon Direk YatayYüzey b i d b T I f A I R A I I I                                 2 cos 1 2 sin 1 . 2 cos 1 ). 1 .( ). ( 3     (2.21)

(46)

Burada Ai anizotropik indeks ve f katsayısı; o b on bn i I I I I A   (2.22) I I fb (2.23)

denklemleri ile hesaplanmaktadır. Burada Io , I ve Ib 3.17 ve 3.15 denklemleri ile

hesaplanmaktadır.

2.3.5 Camdan mahal içine geçen radyasyon (ITmahal)

Camdan geçen radyasyon miktarı, daha öncede belirtilen başlıklarda olduğu gibi zaman bağlı değişkenlik göstermektedir. Mahal içerisine gelen radyasyon ve içeride üretilecek elektriğin hesaplanmasında önemli bir yere sahiptir. kazancına etki eden faktörlerin çoğu zamana bağlı olarak değişim gösterir. Camdan geçen radyasyon tek ve çift camda farklılık göstererek aşağıdaki eşitliklere göre hesaplanmaktadır [3].

) .( . BT d DT RT b Tmahal I I I I    (2.24) 3 6 2 4 3 3 6 2 4 3 . 10 . 548 , 2 . 10 . 16 . 1 . 10 . 47 , 2 76 , 0 . 10 . 137 , 4 . 10 . 48 . 3 . 10 . 39 , 7 88 , 0                       b b ÇiftCam TekCam (2.25)

Burada d difüze ışınımda camın geçirgenlik katsayısıdır ve d 0,79 alınabilir. b , direk radyasyonda camın geçirgenlik katsayısıdır.  ise güneşin yüzeye geliş açısıdır ve denklem 3.8 ile hesaplanmaktadır.

(47)

3. TASARIM

Bu bölümde çizimleri verilmiş mevcut örnek bir evin örnek penceresi için Güneş Perdesi tasarımı yapılarak maliyetlerine değinilecektir. Söz konusu tasarımda belirlenen konumda havanın berrak ve bulutsuz olduğu kabul edilmiştir.

3.1 Örnek Evin Tanımı

Fotovoltaik pilleri ile elektrik üreten dikey perdenin tasarımı için Ankara‘da bulunan Mesa Çamlıpark yaşam alanındaki bir evin güneye bakan mutfak penceresi örnek olarak ele alınmıştır. Burada güneş perdelerinin normal bir konutta kullanımı gösterilmek amacıyla söz konusu yaşam alanının yalnızca kat planı ve çizimleri örnek alınmıştır.

(48)

ġekil 3.2 : Mesa Çamlıpark yaşam alanında 4+1 evin kat planı

Kat planında görüldüğü gibi salonda iki büyük pencere bulunmaktadır. Bu pencerelerin görüş açıları mutfaktaki aynı boyuttaki pencereye göre daha az olduğu için mutfak penceresi örnek pencere olarak seçilmiştir. Pencerenin yüksekliği yp=2

metre genişliği gp = 4 metredir. Pencerenin yönü tam olarak güneye doğru olduğu

kabul edilmiştir. Bir başka değişle yüzey azimut açısı (γ)=0 dır. Pencere tek cam olmak üzere camın difüze ışınım geçirgenlik katsayısı d 0,79 olarak kabul edilmiştir. Evin bulunduğu çevrede yüzeylerin yansıtma oranı ise ρg =0,2 olarak

alınmıştır.

(49)

Söz konusu örnek olarak ele alınan konut Ankara‘nın Etimesgut ilçesinde yer almaktadır ve enlemi 39,89o

dir. Dolayısıyla enlem açısı Ø=40 olarak alınmıştır.

3.2 Ankara’da GüneĢ Enerjisi

Anakara‘daki güneş enerjisi potansiyelini görebilmek için Türkiye Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası‘na (GEPA) bakarsak şehrin bir kısmının dünya güneşlenme kuşağı içerisinde olduğunu görebiliriz. Ankara‘da tüm Türkiye‘de olduğu gibi güneş enerjisi kullanımı hızla artmaktadır. Büyük firmalar iş merkezlerinin çatılarına güneş enerji santralleri kurmaya başladılar. Yurt dışı menşeli panellerin temsilciliklerini alıp santrallerin montajını gerçekleştiren firmaların sayısı hızla artmakta; öyle ki bazı büyük firmalar bile bunu gerçekleştirmeye başladı. Ayrıca son zamanlarda çıkan haberlerde, ısıtma soğutma ve iklimlendirme sektöründe ülkemizde büyük bir konuma sahip olan bir firmanın, kendi bayilerinin çatılarına güneş eneri santralleri kurduğunu okuduk. Görülüyor ki Ankara‘da fotovoltaik ile güneş enerjisinin kullanımı, kullanma suyu ısıtması uygulamaları kadar yaygın konuma gelmiş durumda.

ġekil 3.4 : Ankara‘nın güneş enerji potansiyel atlası.

(50)

Temmuz ayında 11 saate kadar çıkmaktadır. Senelik ortalama güneşlenme süresi ise 7,1 saattir.

ġekil 3.5 : Ankara‘nın radyasyon değeri ve güneşlenme süresi. [35] 3.3 Dikey Perde ve Kullanım Alanları

Dikey perde, yan yana dizilmiş birçok dikey şeridin bir araya gelmesiyle oluşan bir perde türüdür. Işık denetimlerinde ve ısıl konforda son derece etkili olan dikey perde sistemlerinin birçok uygulama ve seçenekleri mevcuttur. Ofis pencerelerinde, konutlarda, otellerde, kafeteryalarda hemen her yerde tercih edilebilen esnek çözümlere sahiptir.

(51)

Farklı dikey perde modelleri ile birçok alternatif dekorasyon seçeneği sunabilmek mümkündür. PVC dikey perdeler ısıya, neme ve ışığa dayanıklı olarak zorlu ortam koşullarında oldukça olumlu sonuçlar vermektedir. Ayrıca kumaş dikey perde ve dijital baskılı dikey perde gibi çeşitlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. [31]

ġekil 3.7 : Dikey perde örneği.

Şeritlerinin boyları pencere yüksekliğine göre ayarlanırken, genişlikleri ise 70 mm ile 160 mm arasında değişir. Yaygın olarak tercih edilen şeritlerin genişlikleri 90 mm ile 120 mm arası değişmektedir. Çalışma prensipleri bir alüminyum ray üzerinde dişli ve makaralı sistemle şeritlerin hareket ettirilmesidir.

(52)

Resimlerde görüldüğü gibi beyaz toplu ipin döndürdüğü çark, metal mili döndürerek şeritlerin kendi eksenlerinde dönmesini sağlamaktadır. Resimdeki siyah beyaz iplik ise şeritlerin tek kenarda veya iki kenarda birden toplanmasını sağlamaktadır. Söz konusu çalışmada tasarımı yapılacak güneş perdesi modelinde kullanılması düşünülen mekanizma hemen hemen aynı şekildedir. Buna ek olarak perdeye kontrol sistemi eklenmek istenirse; yukarıda görülen resimdeki gibi mekanizma ipler ile değil DC motor aracılığı ile tahrik almalıdır. DC motorun yalnızca şeritlerin kendi eksenlerindeki hareketini sağlaması amacıyla kullanılması düşünülmektedir. Şeritlerin toplanması ise yine ip ile yapılacaktır. Şeritlerin toplanmasının da otomasyon sistemine bağlanması istendiği takdirde ek DC motora ihtiyaç duyulmakta ve dolayısıyla perde maliyeti artmaktadır. Aşağıdaki resimde görüldüğü gibi şeritlerin bağlı olduğu mandallar beyaz dikdörtgen şeklindeki 1:10 oranında dişli redüktöre bağlıdırlar.

ġekil 3.9 : Dikey perde mekanizması-2.

Şeritlerin montajı, resimde görüldüğü üzerlerindeki boşlukların plastik malzemeden yapılmış mandallara geçirilmesiyle gerçekleşir. Söz konusu çalışmada tasarlanan güneş perde modelinde kullanılacak şerit detayları ilerideki bölümlerde aktarılacaktır.

(53)

Bilindiği üzere, dikey perdeler kendi eksenleri üzerindeki hareketleri ile birbirleri üzerinde gölgeleme yapmaktadırlar. Güneşin konumuna ve şeritlerin açısına göre şeritler üzerindeki gölgeleme miktarı değişiklik göstermektedir.

ġekil 3.10 : Dikey şerit üzerindeki gölgeleme.

Şerit üzerindeki gölgeleme miktarı, bir başka deyişle gölgelenen kısmın uzunluğu, kontrol sistemine sahip dikey perdede şeritlerin güneşi dik açıyla takip ettiği düşünülerek aşağıdaki denklem ile hesaplanmaktadır:

) cos 1 .( lg R a ugo e  (3.1)

Burada R şerit genişliği iken, α şerit açısını göstermektedir. Dikey eksende güneş takibe sahip dikey perde şeritlerinin gün boyunca güneşi takip etmeleri durumunda şeritlerin azimut açısı ile güneş azimut açısı birbirine eşit olacaktır  s ve direk güneş ışınımının şerite dik açıyla geldiği kabul edilmektedir. Bu durumda evin güney ile yaptığı açı γev ise şerit açısı α,

s ev

a  (3.2)

(54)

3.4 Dikey Perde ġeritleri ve Montajı

Dikey perde şeritleri, önceki başlıkta bahsettiğimiz gibi 70-160 mm arası değişkenlik gösteren genişliğe sahip olabilirler. Kullanım kolaylığı açısından optimum genişlik 90-120 mm arasındadır. Söz konusu çalışmada ise farklı şerit genişlikleri ve fotovoltaik genişlikleri için inceleme yapılacaktır. İlk şerit modeli, 156mm x 156mm boyutlarında fotovoltaik hücre kullanılan ve genişliği 156 mm olan şerittir. Bu tip şeritin üretimi bilinen güneş panelleri ile benzerdir. Şeritleri güneş panelinden ayıran en önemli özellik üzerinde camın olmaması, dolayısıyla çerçevesiz olmasıdır. Bu durum panelin yani şeritin daha hafif olmasını sağladığı gibi dış etkilere karşı daha açık duruma getirmektedir. Oda içerisinde kullanılacak olan şeritler dış hava koşullarından etkilenmeyeceği için büyük avantaja sahiptir, bunun yanında normal panellere göre daha fazla darbelere maruz kalmasıyla dezavantaja sahiptir. Şeritler, gelen darbelere karşı dayanıklı, hafif ve sızdırmaz olmalıdır. Dikey perdelerde şeritler genellikle PVC malzemesindendir. Şeritlerde kullanılan PVC malzemesi hem erime sıcaklığı bakımından laminasyon işlemine uygun değildir (laminasyon işlemi 90-130oC arasında olmasına karşın, PVC nin yapısını bozmaya başladığı sıcaklık 60-70oC arasındadır) hem de esnekliği bakımından söz konusu modelde kullanılacak ve dayanıklı olması gereken şerit paneller için uygun değildir. Bu nedenle şeritler standart panellere göre ve standart dikey perde malzemelerine göre biraz farklılık göstermek zorundadır.

ġekil 3.11 : Güneş paneli katmanları.

Standart güneş panellerinde en üstte sızdırmaz film (EVA-etilen vinil asetat), altında birbirine lehimlenmiş güneş hücreleri, altında yine sızdırmaz film (EVA-etilen vinil

Referanslar

Benzer Belgeler

Türkiye’nin kuzeybatısında yer alan ve enlem derecesi 40,1° olan Bursa ilinde 120 alana sahip şebekeden bağımsız sistem olacak şekilde; yerleşim yerlerinden uzak

maddesi olan “Güneş enerjisine dayalı elektrik üretim tesisi kurmak için yapılacak lisans başvuruları kapsamında belirlenecek olan santral sahası alanı,

Nonstasyoner düşük akım serilerinin istatistik analizinde, trendin zaman serisinden ayrılması, nonstasyoner düşük akım serilerinde parametrelerin ve kuantillerin

Güç kulesi, birbirinden farklı aynalar(Hatırlarsanız Ivanpah güneş enerji santralinde tam 300 bin ayna bulunuyordu.) kullanılarak güneş ışınlarını yüksek bir

Güneş enerjili sıcak su sistemleri devre şekline göre; açık devreli veya kapalı devreli olarak iki kısımda incelenebilir.. Toplayıcıda dolaştırılan ısı taşıyıcı

Ülkemizin yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik enerjisi üretme potansiyeli, 2010 yılı sonu itibarı ile kurulu güç ve 2023 hedefleri, Tablo 4’de özetleniyor?.

elektron mikroskobu görüntüsü Şekil 5: Değişik işlemlerden geçirilmiş silisyum altlıklar ve silisyum güneş gözeleri Nanoteknoloji Güneş Enerjisi Dönüşümünde

Uygarlığın doğuşu, mağara adamının yaktığı ilk ateşle belirlenebilir ve gelişimi de enerjinin kullanımındaki artış ile bağdaştırılabilirse, insanlığın gelişimi ile