Güneş EnerjisiEnerji Sistemleri Mühendisliği

6 Başlık ile Güneş Enerjisi Nedir? Nerelerde Kullanılır?

Gelişmelerden haberdar olmak için bizi Google Haberler'den takip edin!

Mühendistan Google News

Güneş, hem dünyadaki yaşamın devamlılığı hem de insanlığın enerji ihtiyacının giderilmesinde çok önemli bir role sahiptir. Güneş enerjisi genellikle hem ısınma hem de elektrik üretmek amacıyla kullanılmaktadır. Tabi pasif aydınlatma amacıyla da kullanım türleri mevcuttur. Bu içeriğimizde de sizlere 6 başlıkla güneş enerjisi ile ilgili bilmeniz gerekenleri derledik.

Güneş Enerjisi Nedir?

Güneş enerjisi, güneşte gerçekleşen füzyon reaksiyonları sonucu uzaya yayılan enerjidir. Güneşte saniyede 564 milyon ton hidrojen 560 milyon helyuma dönüşmektedir. Bu dönüşüm sırasında kaybolan 4 milyon ton enerji ısı ve ışık olarak uzaya yayılmaktadır. Bu enerji dünyamıza yaklaşık 8 dakika içerisinde ulaşır ve atmosferde bu enerjinin bir kısmı süzülerek yer yüzüne metrekare başına 1367 W olarak düşer. Bu değere güneş sabiti adı verilir.

Yeryüzüne düşen güneş ışınları dünyanın ısınması, bitkilerin fotosentez yapması, insanlarda D vitamini sentezlenmesi gibi canlılık faaliyetleri için oldukça önemlidir. Tabi canlılık faaliyetleri dışında güneşi ısınma, kurutma, pişirme ve elektrik üretimi gibi amaçlarla da kullanmaktayız.

Güneş Enerjisinin Kullanım Alanları

Güneş Enerjisi ile Su Isıtma

Güneş enerjisinin ısıtma özelliğini yüzyıllardır kullanmaktayız. Eski zamanlarda içi su dolu varillerin güneşin altında bekletilmesiyle suyun ısıtılması sağlanırdır. Tabi günümüzde gün ısı teknolojisi sayesinde güneş ile su ısıtmayı çok daha verimli bir şekilde gerçekleştirebilmekteyiz. Türkiye’de güneş enerjisi ile su ısıtma sistemlerinde dünyada öncü bir konumda yer almaktadır. Özellikle de Akdeniz ve Ege bölgelerinde birçok evin çatısında gün ısı teknolojilerini görmek mümkündür. Bu konu ile ilgili ayrıntılı bilgiye Güneş Enerjisiyle Su Isıtma Sistemleri Nedir? içeriğimizden ulaşabilirsiniz.

Güneş Enerjisi ile Konut Isıtma

Güneş Duvarı (Solarwall) Sistemi

Güneş enerjisi kullanılarak binaların ısıtılması da sağlanabilmektedir. Güneş ile konut ısıtma birden fazla yöntem ile yapılabilmektedir. Bunlardan en fazla bilineni ise güneş duvarlarıdır. Güneş duvarları ile binaların dış cephelerine yapılan bir kaplama ile dış duvar ve bu kaplama arasında sıkışan hava güneş ışınlarıyla ısıtılır. Isınan bu hava yükselerek fanlar ile iç ortama aktarılır ve ısıtma işlemi bu şekilde sağlanmış olur.

Havalı Güneş Kolektörleri

Bir diğer konut ısıtma yöntemi de havalı güneş kolektörleridir. Havalı güneş kolektörleri, su ısıtma teknolojisine benzerlik gösterir. Ama içerisinde su yerine hava bulunmaktadır. Bu kolektör içerisindeki hava ısıtılır ve havalandırma sistemi ile sıcak hava iç ortama aktarılır. Aşağıdaki videoda havalı güneş kolektörünün çalışma prensibi kısaca anlatılmıştır.

Güneş Enerjisiyle Kurutma

Güneş ile ısınan havayla veya doğrudan kurutma da yapılabilmektedir. Yüzyıllardır meyve ve sebzelerin kurutulmasında güneş aktif bir rol oynamıştır. Günümüzde ise artık endüstriyel faaliyetler için de kurutma önemli bir yere sahiptir. Endüstriyel uygulamalarda güneş enerjisi kurutma sistemlerinde ilk olarak hava güneşle ısıtılarak kurutma yapılmaktadır.

Güneş Işınlarıyla Aydınlatma

Güneş ışınlarının toplanıp doğrudan kapalı mekanlar da aydınlatılabilmektedir. Güneş ışığı bir toplayıcı ile çeşitli açılardan toplanır ve bir yansıtıcı kanal ile iç ortama aktarılır. Güneş tüpü olarak adlandırılan bu pasif aydınlatma sistemi ile ilgili ayrıntılı içeriğimize Güneş Tüpü Nedir? içeriğimizden ulaşabilirsiniz.

Güneş Enerjisi ile Yemek Pişirme

Hepimiz küçüklüğümüzde büyüteç kullanarak güneş ışınlarını odaklayarak kağıt yakmışızdır. Benzer bir mantık ile güneş ışınları odaklanarak yemek de pişirebilir. Buna benzer sistemler pek yaygın olmasa da dünyada çok sayıda örneği vardır.

Güneş Enerjisiyle Elektrik Üretimi

Güneş enerjisinden elektrik üretimini doğrudan ve dolaylı yöntem olarak ikiye ayırabiliriz.

Güneş Enerjisi ile Doğrudan Elektrik Üretimi

Güneş enerjisi ile doğrudan elektrik üretim yöntemi, güneş ışınlarının doğrudan elektrik enerjisine dönüştürüldüğü sistemlerdir. Günümüzde güneşten elektrik üretimi en yaygın olarak fotovoltaik güneş enerji sistemleriyle yapılmaktadır. Güneş ile doğrudan elektrik üretim yöntemi olan bu sistemde güneş panelleri üzerlerine düşen güneş ışınlarını doğrudan elektrik enerjisine dönüştürmektedir. Gelin şimdi bu sisteme daha yakından bakalım.

Fotovoltaik Güneş Enerji Sistemi

Fotovoltaik, kelime olarak ışıktan elektrik üretimi anlamına gelmektedir. Yarı iletken silisyum ile üretilen fotovoltaik güneş hücreleri ile güneşten elektrik üretimi sağlanır. Bu hücrelerin birleştirilmesi ile de bildiğimiz her yerde gördüğümüz fotovoltaik güneş panelleri üretilmektedir. Tabi bu sistemde kullanılan tek bileşen güneş panelleri değildir. Panellerden üretilen elektriği iletimde ve evlerimizde kullandığımız elektrik enerjisine dönüştüren invertörler, depolama birimi olarak bataryalar ve şarj kontrol cihazının yanı sıra solar kablo, konnektör ve konstrüksiyon gibi yardımcı ara birimler de fotovoltaik güneş enerji sisteminin bir parçasıdır. Fotovoltaik Teknoloji içeriğimizden ayrıntılı bilgiye ulaşabilirsiniz.

Fotovoltaik sistemler o kadar çok yaygın bir alanda kullanılıyor ki, trafik ışıklarından sokak lambalarına ve taşınabilir aydınlatma sistemlerinden tarımsal sulama sistemlerinde de kullanılmaktadır. Sokaklarda kent mobilyaları olarak telefon ve bilgisayar şarjı için kullanılan sistemler ve elektrikli araç şarj istasyonları gibi kullanımları da oldukça önemlidir.

Güneş Enerjisi ile Dolaylı Elektrik Üretimi

Odaklayıcı güneş güç sistemleri
Odaklayıcı güneş güç sistemleri

Güneş ışınları ile dolaylı yoldan elektrik üretimi de yapılmaktadır. Bu yöntem ise yoğunlaştırılmış güneş güç sistemleridir. Bu sistemlerde güneş ışınlarının bir ayna veya yansıtıcı kolektörlerle odaklanıp buhar üretimi yaparak türbin jeneratör sistemi ile elektrik üretimi yapılmaktadır. Yoğunlaştırılmış sistemler de güneş kulesi, parabolik oluklu ve heliostat aynalı sistemler olmak üzere çeşitlere ayrılmaktadır. Ayrıca bu sistemlerin bazılarında eriyik tuz (molten salt) gibi faz değiştiren malzemelerde üretilen ısı enerjisi depolanarak geceleri de bu ısının geri kullanımıyla elektrik üretiminin devamlılığı sağlanmış olur.

Sonuç

Sonuç olarak güneş enerjisi insanlığın gelişimi için kullanılması gereken önemli bir kaynaktır. Bu enerji kaynağı fosil yakıtlar gibi adaletsiz değildir. Yani petrol rezervleri dünyanın her bölgesinde bulunmaz ama güneş ve rüzgar gibi kaynaklara tüm dünya sahiptir. Bu yüzden güneş, enerji kaynağı olarak kullanıldığında her ülkenin kalkınmasına, dış borcunun kapatılmasına ve refah düzeyinin artmasına katkı sağlayabilir.

Emre LEBLEBİCİOĞLU

Emre Leblebicioğlu, enerji sistemleri ve mekatronik mühendisliği lisans ve makine mühendisliği yüksek lisans mezunudur. Enerji modelleme, rüzgar enerji santral tasarımı ve güneş enerjisi üzerine akademik çalışmaları vardır. Şuanda da aktif olarak güneş enerji sektöründe çalışmakta ve enerji üzerine de mühendislik danışmanlık hizmetleri sağlamaktadır. İyi düzeyde İngilizce ve temel düzeyde de Almanca bilmektedir.

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu