Yenilenebilir Enerji

Solar Enerji Nedir ? Nerelerde Kullanılır ?

7

Solar Enerji Nedir ?

Solar; kelime olarak güneş, güneşten yayılan enerji olarak tanımlanabilir. Solar enerji  yani güneş enerjisi, güneşteki hidrojen atomlarının helyum atomlarına dönüşmesi sonucu açığa çıkan ışınım enerjisidir. Bu enerji dünya yüzeyine metrekare başına yaklaşık 1400 W olarak düşer. Bizde bu enerjiyi termal veya elektrik enerjisi olarak kullanırız. Ayrıca dünyadaki diğer canlılık faaliyetleri de bu enerji ile devamlılığını sürdürmektedir.

Güneş enerjisinin kullanımı termal ve elektrik enerjisi olmak üzere 2’ye ayrılır.

Solar Enerji Kullanım Alanları

Termal Enerji Olarak Kullanımı

Güneş enerjisini yıllardır ısı enerjisi olarak kullanırız. Eski zamanlarda siyah fıçıları güneş altına koyarak ısıtma sağlardık. Daha sonra ise güneş enerjisiyle su ısıtma sistemleri yaygınlaştı ve günümüzde güneş enerjisini kullandığımız en yaygın yöntem haline geldi. Özellikle akdeniz iklimine sahip bölgelerde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Solar Termal Su Isıtma Sistemleri
Solar Termal Su Isıtma Sistemleri

Günümüzde yaygınlaşan bir diğer termal kullanım yöntemi; ısı enerjisinin faz değiştiren materyallerde (tuz çözeltisi,parafin,şeker çözeltisi vb.) depolanması ve bu depolanan enerjinin sıcaklık farkı kullanılarak konutları ısıtma için kullanılmasıdır. Bu sistem inşaat sektöründe yavaş yavaş yaygınlaşmaya başlıyor. Sistemin işleyişi tamamen erime ve donma prensibine dayanır. Yani bilindiği gibi katı bir madde ısı alırsa sıvı faza geçer ve bu ısıyı bünyesinde depolar. Katı hale geçerken ise bu ısıyı etrafına yayar. Çünkü termodinamiğin 1. Yasasına göre enerji asla kaybolmaz sadece form değiştirir. Termal depolama dediğimiz sistemlerin de temel mantığı budur. Bir evin duvarında sıva ile birlikte parafinin kullanıldığını varsayalım güneş enerjisinin oluşturduğu ısı enerjisiyle parafin eriyerek ısı enerjisini bünyesinde depolar. Daha sonra ise hava sıcaklığı düşünce parafin tekrar katı faza geçer bu geçiş sırasında ise çevresine yaydığı ısı enerjisiyle konutu ısıtır.

Faz Değiştiren Maddelerin Erime Sıcaklığı ve Entalpisi
Faz Değiştiren Maddelerin Erime Sıcaklığı ve Entalpisi

Diğer bir termal kullanım yöntemi ise solar duvarlardır. Bu sistemler de günümüzde genellikle sanayi tesislerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bir binanın dış duvarına küçük bir boşluk bırakılarak çinko bazlı bir kaplama yapıldığını düşünün bu kaplamanın üzerinde ise güneş ışığını geçiren küçük delikler bulunur. Bu şekilde güneş bu kaplama temas ettiğinde dış duvar ve kaplama arasındaki hava ısınır ve bu hava konuta aktarılarak ısınma sağlanır.

Tüm bunlardan ayrı olarak güneş enerjisi gıda ve sanayi tipi sistemlerde kurutma amaçlı da kullanılır. Köylerde gıda kurutma yaygın olarak kullanılırken sanayi boya kurutma gibi bazı endüstriyel uygulamalarda solar enerji kullanılır.

Solar enerji güneş duvarı sistem şeması
Solar enerji güneş duvarı sistem şeması

Solar Enerji Elektrik Üretiminde Kullanımı

Solar enerji ile elektrik üretimi 2’ye ayrılır. Bunlar;

Dolaylı Yöntem: Güneşten ısıl yöntem ile elektrik üretilmesidir. Solar enerji yoğunlaştırıcı sistemlerle odaklanarak kızgın buhar üretilip buhar türbiniyle elektrik üretilir.

Doğrudan Yöntem: Güneş enerjisinin herhangi başka bir dönüşüm geçirmeden doğrudan elektrik ürettiği sistemlerdir.

Solar Enerjisi ile Isıl Elektrik Üretimi

Güneş enerjisinin yoğunlaştırıcı sistemlerle odaklanarak buhar üretilmesine  ve üretilen bu kızgın buhar, Rankine çevrimine benzer bir şekilde türbin-jeneratör döndürerek elektrik üretilmesine dayanan bir sistemdir. Bu aslında termik santralin çalışma prensibiyle hemen hemen aynıdır. Örneğin kömür ile çalışan bir termik santralde suyu buharlaştırmak için kömürün ısıl gücü kullanılırken güneş enerjisinin yoğunlaştırıcı sistemlerinde güneşin ısıl gücü kullanılır. Güneş ısıl güç santrallerinin en önemli 2 türü vardır. Bunlar;

Solar Enerji Heliostatik Tarlalı ve Güneş Kuleli Sistem

Bu sistemlerde güneşin açısına göre hareket eden ayna sistemleri, güneş ışınını, içerisinde 290 derecede sıvı hale geçen tuz eriyiği bulunan güneş kulesi alıcısına odaklar burada bu tuz eriyiğinin sıcaklığı 560 dereceye çıkartılır ve buradan da sıcak depolama tankına gönderilir. Bu depolama tankından da istenildiği zaman sıcak tuz, buhar üretiminde kullanılıp elektrik üretimi sağlanır. Eriyik tuzlar ısı enerjisini depoladığı için geceleri de elektrik üretimi yapılabilir.

Solar Enerji Heliostatik Sistem
Solar Enerji Heliostatik Sistem

Solar Enerji Parabolik Oluklu Odaklı Kollektör Tarlalı Sistem

Bu sistemlerde parabolik olarak sac-krom malzemeden yapılma kollektörler merkez noktasından geçen ve içerisinde özel yağ karışımları bulunan boruyu ısıtır. Bununla birlikte boru içerisinde kaynama noktası suya göre düşük olan yağ kızgın duruma geçer ve bu yağ suyu buhar haline dönüştürmek için buhar jeneratörüne gönderilir. Buradan sonra da klasik buhar-türbin sistemiyle elektrik üretimi sağlanır.

Solar Enerji Parabolik Oluklu Sistem
Solar Enerji Parabolik Oluklu Sistem

Fotovoltaik (PV) Elektrik Üretimi

Fotovoltaik sistemler yapısında yarı iletken silisyum malzemeden üretilen solar hücrelerinden oluşan fotovoltaik panellerle fotonların hücreler üzerinde sebep olduğu elektron hareketliliği ile güneşten doğrudan elektrik üretir. Ancak üretilen bu elektriği evlerimizde kullanabilmek için şarj regülatörü,batarya ve inverter gibi sistem elemanlarına ihtiyaç duyulur.  Bütün bunların ayrıntıları ise Fotovoltaik  (PV) Sistem Teknolojisi  adlı yazımda ele almıştım.

Solar enerji off grid sistem
Solar enerji off grid sistem

Bu yazıda sizlere solar enerji ve kullanım alanlarında bahsetmeye çalıştım. Artık solar kelimesinin anlamını ve kullanım alanları hakkında bir fikre sahip olduğunuzu umuyorum.

Emre LEBLEBİCİOĞLU
Emre, 1993 yılın ekim ayında Adana'nın Seyhan ilçesinde doğdu. İlk,orta ve lise öğrenimini burada tamamladı. 2011 yılında Karabük Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği bölümünü kazandı. 2012 yılında ise yine aynı üniversite de Mekatronik Mühendisliğinde çift anadala başladı. 2014 yılının ilk döneminde erasmus programı kapsamında Bükreş Politeknik Üniversitesi'nde eğitim aldı. 2015 yılında haziran ayında Enerji Sistemleri Mühendisliğinden, ağustos ayı sonunda ise Mekatronik Mühendisliğinden mezun olmuştur. Mezuniyetten sonra ise 1.5 yıl solar enerji sektöründe faaliyet göstermiştir. Askerlik vazifesini de yedek subay olarak tamamlamıştır. Şuan da ise Marmara Üniversitesi İngilizce Makine Mühendisliği bölümünde tezli yüksek lisans yapmaktadır.

Termal Enerji Araştırma ve Depolama Tesisi

Önceki Yazı

Hava Kirliliği ve Filtreleme

Sonraki Yazı

Bunları da beğenebilirsiniz

7 Yorum

  1. Solar enerji ile alakalı yazımız hakkında görüş ve önerilerinizi lütfen yorum olarak belirtiniz.

  2. Güzel bir yazı olmuş.

  3. Yazınız için çok tekeşekkürler. Solar enerji ile ilgili internette bulduğum en iyi anlatım. Yazılarınızın devamını bekliyorum.

  4. Devletin yenilenebilir enerji alanına ciddi yatırımlar yapması gerekiyor. Potansiyelimiz çok yüksek ancak ne yazık ki kullanamıyoruz. Çok güzel bir makale olmuş Emre Bey. Tebrik ederim.

  5. Güneş enerjisin dolaylı olarak nasıl kullanabiliriz?

    Lütfen biliyorsanız cevap verin…

    1. Damla hanım merhabalar, öncelikle güneş enerjisinin dolaylı kullanımı demek güneş enerjisinin aynı sistem içerisinde birden fazla enerji formuna dönüştürülmesidir. Mesela yazıda da belirtilen odaklayıcı sistemlerde güneş enerjisi önce ısı enerjisine dönüşür, daha sonra da bu ısı enerjisi ile kızgın buhar üretilip türbin-jeneratör sistemiyle elektrik üretilir. Bu dolaylı yöntemdir. Öte yandan da fotovoltaik sistemler de güneş enerjisi ile doğrudan elektrik üretir. Bu da doğrudan yöntemdir. Umarım faydalı olmuştur. Teşekkürler.

  6. Bu arada çok güzel bir yazı olmuş tebrik ederim

Cevap Yaz

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Bu konuda daha fazla Yenilenebilir Enerji