Yenilenebilir EnerjiEnerjiGüneş Enerjisi

Şebeke Bağlantılı (On Grid) Solar Sistem Tasarımı

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

Mühendistan Google News

Sizlere bu yazımda öncelikle şebeke bağlantılı solar sistemlerin çalışma prensibini, temel sistem elemanlarını anlattım ve ardından şebeke bağlantılı solar sistemlerin elektrik faturasına göre nasıl dizayn edilebileceğinden bahsettim.

Şebeke bağlantılı (On Grid)  sistemler; güneş panellerinden üretilen elektriği özel tasarımlı inverterler ile tek faz yada üç faza dönüştürerek çift yönlü elektrik sayacıyla elektrik şebekesine veren sistemlerdir. On grid sistemler yüksek güçte santral sistemi olarak da evsel tüketimi karşılamak amacıyla da kurulabilir. Bu sistemlerde 3 adet temel sistem elemanı bulunur. Bunlar; Güneş panelleri, on-grid inverterler ve çift yönlü elektrik sayaçlarıdır.

Şebeke bağlantılı On-Grid Solar Sistem
Şebeke bağlantılı On-Grid Solar Sistem

Şebeke Bağlantılı On Grid Sistem Bileşenleri

Güneş Paneli

Şebeke bağlantılı solar sistemler şebeke odaklı çalıştığı için güneş panellerinin voltaj değerleri çok önemlidir. İnverterlerin çalışabileceği voltaj aralığına göre paneller bağlanmalıdır. Panellerin güç değerine göre voltaj ve akım değerleri değişmektedir. Yeni nesil sistemlerde şebeke bağlantısı için 250 W ve üstü paneller tercih edilir.  Bu sistemler için de panel kapasitesi belirlenirken off-grid sistem dizaynında olduğu gibi kış şartlarına göre ortalama güneşlenme süresi önemlidir.

Şebeke Bağlantılı (On Grid) İnverterler

İnverter, şebekeye bağlı sistemlerin kalbidir. Güneş panellerinden alınan elektriği elektrik şebekesine göre tek faz veya üç fazlı AC elektrik enerjisine dönüştürür. Şebeke bağlantılı inverterlerin üç faz için ayrı tek faz için ayrı inverter modelleri mevcuttur. Bu inverterler özel tasarımlı inverterlerdir. Güneş panelinden gelen güç ve şebekeden gelen güç ile beraber çalışır. Bunun nedeni ise güneş panelinde güç düşümü meydana geldiğinde şebeke elektriğiyle tüketim yüküne destek olmaktır.

Bilindiği gibi güneş panelleri günün her saatinde tam kapasiteyle elektrik üretmez. Çünkü paneller sabit bir açıyla güneşten ışınım almaktadır. Dünya’nın dönüş hareketiyle beraber güneşin gökyüzündeki konumu ve yeryüzüyle olan açısı değişir. Bu faktörün yol açtığı güç düşüşlerinde şebekeden tüketim gücüne inverter aracılığıyla destek verilir. Geceleri ise doğrudan elektrik şebekesi tüketimi karşılar. İnverterlere data logger bağlanarak kullanıcı dünyanın neresinde olursa olsun ürettiği elektrik gücünü cep telefonundan takip edebilmektedir.

Şebeke bağlantılı On-Grid Inverter
Şebeke bağlantılı On-Grid Inverter

Şebeke Bağlantılı On Grid inverterlerin kapasitesi ve modeli aşağıdaki şartlara bağlı olarak belirlenir.

  • Güneş panellerinin toplam üretim gücüne paralel olmalıdır. (%10 tolerans payı olabilir.)
  • Sistemin uygulanacağı yerdeki elektrik hattının tek faz yada üç faz olma durumu da bilinmelidir.

Çift Yönlü Elektrik Sayacı

Çift yönlü elektrik sayaçları, tek yönlü elektrik sayaçları gibi şebekeden gelen elektriği konuta iletir. Tek yönlü sayaçtan farkı ise harici bir yerden üretilen elektriği de elektrik şebekesine iletmesidir. Akıllı çift yönlü  sayaçlarda üretilen ve tüketilen elektriği üzerindeki dijital ekrandan takip edebilirsiniz. Ay sonu üretiminiz tüketiminize denk veya aynı ise fatura ödemezsiniz.

Elektrik Sayaçları
Elektrik Sayaçları

Örnek Bir Şebeke Bağlantılı On Grid Sistem Tasarımı ve Maliyeti

On Grid Sistem Tasarımı

Adana ilinde tüm yıl boyunda ortalama olarak ayda 500 TL fatura ödeyen bir kişiye göre kurulacak olan on-grid sistemin kapasitesi ve maliyetini hesaplayalım.

Öncelikle aylık elektrik tüketimimizi hesaplayalım. Bunun için fatura üzerindeki tüketim değerini kontrol edebilir, ilgili dağıtım firmasından yıllık tüketiminizi öğrenebilir veya kendiniz fatura tutarına göre hesaplayabilirsiniz. Gelin biz aylık tüketimimizi beraber hesaplayalım.

Kademeli tarifeye göre aylık elektrik tüketimimizi hesaplayalım. Bilindiği üzere konutlarda aylık kademeli tarife limiti 240 kWh olarak belirlenmiştir. Bu değere kadar olan tüketimler düşük elektrik tarifesiyle, bundan sonraki değerler ise yüksek elektrik tarifesiyle çarpılarak fatura tutarı hesaplanmaktadır.

Aşağıdaki formüllerle tüketimimizi kolaylıkla hesaplayabiliriz.

Elektrik fatura tutarı = Düşük Kademe Fiyatı + Yüksek Kademe Fiyatı

Düşük Kademe Fiyatı = 240 kWh x Düşük Kademe Birim Fiyatı

Düşük Kademe Fiyatı = 240 kWh x 1,26291 TL/kWh = 303,0984 TL Yani faturamız kademe limitini aşıyor. Bundan dolayı yüksek kademeyi de hesaplamalıyız.

Yüksek Kademe Fiyatı = Elektrik Fatura Tutarı – Düşük Kademe Fiyatı = 500-303 = 197 TL

Yüksek Kademe Tüketimi = 197 TL / 1,89557 TL/kWh = 103,93 kWh

Aylık Ortalama Elektrik Tüketimi = 240 kWh + 103,93 kWh = 343,93 kWh aylık elektrik tüketimi (Bu değeri 350 kWh seviyesine yuvarlayalım.)

Günlük Elektrik Tüketimi;  350 kwh/30 gün =  11,66 kWh (Bu değeri de 12 kWh seviyesine yuvarlayalım.)

Gerekli panel kapasitesi; 12 kWh/5h = 2,4 kW => 3 kW Güneş Panel Kapasitesi

Güneş panel adedi; 3 kW /0,4 kW = 7,5 => 8 adet güneş paneli kullanılacaktır.

İnverter Kapasitesi; Şebeke bağlantılı On-Grid inverterlerin gücü güneş panellerinin gücüne paralel olduğu için bu örnekte 3 kW monofaz inverter seçiyoruz.

Tasarlanan Sistem Maliyeti

MalzemeAdetAdet FiyatıMaliyet
400 W Monokristal Güneş Paneli8200 $1600 $
3 kW On-Grid İnverter+Data Logger1800 $800 $
Güneş Paneli İskelesi500 $
İşçilik, Nakliye ve Evrak Süreci700 $

Toplam: 3.600 $

Elektrik kurumu izni için gerekli evrak ücretleri de fiyata dahildir siz 3 kW sistem için fiyat aralığını firmalara göre 3.000 $-4.000 $ arası düşünebilirsiniz. Bu sistemin geri ödeme süresi de elektrik fiyatlarındaki artışa göre 7-8 yıl civarıdır.

Bu yazımızda sizlere şebeke bağlantılı on grid sistem tasarımını anlatmaya çalıştım. Sizlere daha sonraları hem off-grid hem de on-grid sistemlerin kablo bağlantıları, montaj sırasında dikkat edilmesi gerekenler ile ilgili bilgiler içeren yazılar sunacağım.

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

16 Yorum

  1. Merhaba
    Solar ile üretilen elektrik enerjisi şebekeye hangi noktada nasıl bağlanıyor.Örnegin 3fazli bir çıkışı orta gerilim hattına trafo girişine mi yoksa yakindaki herhangi bir direkten mi bağlanıyor.Şebekede sok kesintisi olduğunda bizim beslenme devam edecek .Bu durum nasıl çözülür.
    Teşekkürler.

    1. Şebekeye bağlı on grid sistemlerin hatta bağlanmasında ilk olarak konuttaki sayaç inceleniyor. Buradan tek veya üç fazlı olup olmadığı anlaşılıyor. Ardından bu uygun inverter kullanılarak direk sayaç hattına bağlanıyor. Sistemi de aktif olarak devreye alma işlemi de elektrik dağıtım kurumundan gelen bir yetkili mühendisin kontrollerinden sonra gerçekleşiyor. Santrallerde ise ya en yakın hatta bağlanıyor ya da santral enerji nakil hattına çok uzaksa da yeni hat çekiliyor trafo dikiliyor. Eğer elektrik hattında bir sorun meydana gelirse ve elektrik kesintisi gibi durumlar olursa sistem hatta elektrik vermeyi kesiyor.

  2. Emre bey,Ben Kazim,Tekirdagda yasiyorum ,26 adet monocrystal her biri 265W ,20 cell solar panelim var, bunlar toplam 6KW ediyor bu panelleri paralel mi yoksa serimi baglarsak daha cok verim elde edebiliriz, Yaz aylarinda 1550 KW enerji tuketimim var aylik bu kis aylarinda 2000 W a kadar cikiyor, nasil baglanti yaparsak daha cok verim aliriz ve nasil bir gucte inventer ve baska ne lazim bilmiyorum,Benim elimde sadece solar panaller var ,bana bu konuda yardimci olabilirserniz sevinirim, bana solart panellerinin en iyi verim alabilecegim bir baglanti semasi gonderebilirmisiniz ve bana lazim olan diger malzemeleri ? Tesekkur ederim

    1. Merhabalar Kazım bey, sisteminizi akülü off grid mi yoksa şebekeye bağlantılı on grid mi düşünüyorsunuz?

  3. Merhaba Emre bey, ürettiğimiz enerjiyi kullanırken yetersiz kaldığında ihtiyaç duyulan enerjiyi kurumdan çekmek istersek (satmak yok) ne gibi bir yol izlememiz gerekir? Ne tür bir bağlantı gerekir? Hangi malzemeyi kullanmamız gerekir? Var ise bir yolu bu konuda değerli fikirlerinize ihtiyacımız var, saygıyla, selametle.

    1. Bunun bir kaç tane yöntemi var. Akülü sistem olursa inverterinizi jeneratör girişine bağlayabilir bir sigorta veya herhangi bir anahtarlama ile akülerinizi şebekeden de şarj edebilirsiniz. Aküsüz sistemlerde de gündüz direk güneşten, gece de şebekeden elektrik alabileceğiniz anahtarlama sistemleri mevcuttur.

  4. Emre Bey Merhaba; biz Bartın/Amasra bölgesinde 1+1 dairelerden oluşan bir site yapmayı planlıyoruz. Bölgede doğalgaz olmadığı için ısınma genel kullanım kömürlü merkezi kazan sistemidir. Fakat bizim müşteri portföyümüz gurbetçi – yazlıkçı ağırlıklı ve düşük metrekare daireler olduğu için klima ile ısınma sistemi kurmak istiyoruz ki yıllık yakıt sorunu yaşanmasın. Bu klima kullanımını da solar sistemle desteklemek istiyoruz. Aklımızdaki yegane soru ise 48 dairelik bir sitenin elektrikli ısınma ve serinleme sarfiyatını karşılamak için solar sistem maliyeti bu yola başvurmaya değer mi? Yatırım bedelini daire fiyatlarına yansıtmak zorunda kalacak mıyız ve müşterinin bu maliyeti geri kazanma süresi nedir?

  5. Emre bey merhaba ben elektrik teknikeriyim kendi evime 3kw on grid sistem kurmak istiyorum panellerden invertere kaçlılk kablo çekmem gerkiyor bununla ilgili hiçbir yerde bilgi bulamadım.mesfe yaklaşık 15 metere kadar.

  6. selam 10kw ongrid gunumuz maliyeti ile beraber elektrik kurumu ile ilgili butun evraklarin ve islerin takibi ile beraber bir fiyat alabilirmiyim . Yer izmir
    saygilarimla

  7. çıkarılan hesaba göre yaklaşık 50bin TL harcamamız olacak ve yine hesaptaki varsayım gereği ayda 250 TL elektrik faturası gelen biri, bu parayı harcarsa ancak (yuvarlak hesap) 50.000/250=200 ay sonra kendini amortise eden bir sisteme sahip olacak demektir. Doğru mu?

  8. Sn Emre bey merhaba
    Aküsüz sistemlerde de gündüz direk güneşten, gece de şebekeden elektrik alabileceğiniz anahtarlama sistemleri mevcuttur. fakat şebeke bağlı iken saat 10 gibi güneşten elektrik elde ettim 220V invertör çıkışı mevcut bu durumda evde kullandığım şebeke elektriği kesilmeden güneş sitemine nasıl aktarım oluyor mümkünse şematik bilgi verirseniz sevinirim. teşekkürler

  9. Merhaba Emre bey resmi süreçler hakkında bilgi verir misiniz onu illa bir mühendisinmi yapması lazim yoksa bizde yapabilirmiyiz

  10. İyi günler evime bir ongrid sistem kurmak istiyorum ama Sadece ongrid inverter almak istiyorum yani şebekeye satmayacağım güneş panelinden gelen elektriği kullanacak yetersiz geldiğinde şebekeden desteklemeye devam edecek böyle bir sistem nasıl olabilir

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Başa dön tuşu