Bir Evin Elektrik İhtiyacını Karşılayacak Güneş Paneli

Merhaba, bugün sizlere son zamanda elektriğe gelen zamlarla birlikte sizler gibi bir çok tüketici solar sistemler hakkında bilgi edinmeye başladı. Bizde bu içeriğimizde sizlere; ev için güneş paneli hesaplama, güneş paneli nasıl çalışır ve güneş paneli nedir hakkında bilgiler vermeye çalışacağız.

Güneş Paneli Nedir?

Güneş, gezegenimizdeki en büyük doğal enerji kaynağıdır ve güneş ışınlarının enerjisini kullanmak mantıklıdır. Güneş paneli (veya Solar Panel), üzerinde güneş enerjisini soğurmaya yarayan birçok güneş hücresi bulunduran bir enerji kaynağıdır. Güneş panellerinin amacı, dünyaya gelen gün ışığını enerjiye dönüştürmektir. Panellerin üzerinde bulunan hücreler, gelen güneş ışığını emer ve potansiyel bir enerjiye dönüştürmeye yararlar. Burada oluşan akımın cinsi doğru akım (DC) dır.

Güneş panelleri oldukça dayanıklı malzemelerden yapılır. Bunun nedeni olumsuz hava koşullarında uzun yıllar dayanmaları içindir. Ülkemizde genelde bağ, bahçe ve elektriğin ulaştırılamadığı noktalarda kullanılmaktadır. Fakat son zamanlarda evlerde ve fabrikalarda da kullanım oranları artmıştır.

Kısaca Güneş Paneli Nasıl Çalışır?

Güneş enerjisini elektriğe ve ısıya dönüştüren teknolojiler iki ana gruba ayrılabilir: Güneş pilleri ve güneş termal sistemleri.

Bir güneş pili veya sözde fotovoltaik hücre (PV pil), fotovoltaik etkiyi kullanarak güneş enerjisini elektriğe dönüştürür. Güneş pilinin ön tarafının aydınlatılması, hücrenin önü ile arkası arasında bir elektrik voltajı oluşturur. Tek tek hücreler, yaklaşık 0,5 V’luk bir düşük voltaj üretir. Bu nedenle, güneş pilleri güneş panelleri veya modüllere seri olarak bağlanır. Böylece voltaj, güç üretimi için uygun bir seviyeye yükseltilir.

Güneş Paneli Çeşitleri Nelerdir?

Güneş panellerinin iki farklı modeli vardır. Günümüzde daha çok tercih edilen polikristal solar hücreler ve daha az tercih edilen monokristal solar hücrelerdir.

Polikristal Güneş Panelleri

Polikristal güneş panelleri fiyat olarak daha uygun olan modeldir. Bunun nedeni ise potada çekme prosesi işlemi gerektirmediğindendir. Polikristal güneş panelleri, düşük maliyetli olduğundan daha yaygın üretime sahiptir. Fakat polikristal güneş panellerinin verimliliği, monokristal ile kıyaslandığında daha düşüktür. Polikristal paneller güneşin dik açıda olduğu zamanlarda monokristal ürünlere nazaran daha verimlidirler fakat güneş ışının dik gelmediği açılarda monokristal göre daha az elektrik üretimi yapmaktadırlar.

Monokristal Güneş Panelleri

Yüksek dereceli silikondan yapılmıştır ve bundan dolayı monokristal yapılı paneller yüksek verimlilikle çalışırlar. Fiyat olarak polikristal panellere göre daha pahalılardır ama güneşin dik olmadığı açılarda ürettikleri elektrik miktarı daha fazla olduğundan daha verimli bir kullanım sağlamaktadır. Eğer gün ışığını sürekli dik alamayacağınız yere güneş panelini konumlandıracaksanız monokristal panel tercih etmeniz daha doğru olacaktır.

Evde Güneş Paneli Sistemi Nasıl Çalışır?

Evinizin ihtiyaçlarını güneş enerjisinden karşılamak istiyorsanız gerekli hesaplamaları yaptıktan sonra almanız gereken birkaç ürün vardır. Bu ürünler; güneş paneli, akıllı inverter ve akü’dür.

Bu ürünleri alırken günlük tüketim oranınıza göre seçim yapmanız çok önemlidir. Aksi taktirde istediğiniz verimi yakalayamayacak ve sisteminiz size yeterli gelmeyecektir.

Kısaca sizlere sistemin nasıl çalıştığı hakkında bilgi verelim. Önce güneş panellerini güneşi en iyi görebileceği noktalara yerleştirilmeli. Daha sonra bu panellerden çıkan artı(+) ve eksi(-) kabloları akılı inverter’ın (+) ve (-) bağlantısına girilir. Daha sonra akılı inverter üzerinde bulunan akü girişlerine (+) ve (-) olarak aküler girilir. Son olarak akılı inverter üzerine bulunan 220V çıkışından sigorta kutusuna çıkış alınır.

NOT: Bu işlemleri lütfen kendi başınıza yapmayınız. Mutlaka bir yetkiliden yardım alınız.

Ev İçin Güneş Paneli Hesaplama

Evinize bir güneş paneli sistemi(solar sistem) kurmak istiyorsanız ilk önce hesaplamanız gereken konu ne kadar bir tükettim yaptığınızdır.

1. Güç Gereksinimlerini Belirleyin

Bunun için öncelikle çalıştırılacak cihazların gücünün belirlenmesi gerekir. Güç W (Watt) cinsinden cihaz üzerinde ya da teknik veri sayfalarında verilmektedir. Bazı durumlarda güç yerine akım tüketimi de mA (miliamper) veya A (amper) olarak verilir. Performans veya akım tüketimi belirtilmemişse, akım bir multimetre veya klipsli ampermetre kullanılarak ölçülmelidir.

2. Enerji Gereksinimlerini Hesaplayın

Tabii ki, cihazların güç tüketimi kadar çalışma süresi de önemlidir. Çünkü bir cihaz 30 dakika mı yoksa 3 saat çalışacağı hesaplamada önemli bir rol oynamaktadır. Şimdi sizlere bir hesaplama örneği verelim.

Hesaplama örneğimizde, her biri 6 W’lık 2 lambanın akşam iki saat açık olması gerektiğini ve 10 W’lık 1 lambanın 30 dakika boyunca yanması gerektiğini varsayıyoruz. Ayrıca, bir saat boyunca beslenmesi gereken 30 W’lık 12 V’luk bir televizyon var.

2(lamba) x 6W = 12W x 2(saat) = 24Wh – 2 saatlik tüketim.
1(lamba) x 10W = 10W x 0,5(yarım saat, 30dk) = 5Wh – 30dk’lık tüketim.
1(tv) x 30W = 30W x 1(saat) = 30Wh – 1 saatlik tüketim.

Bu nedenle tüm cihazlar için gerekli elektrik işi 59 Wh’dir. Gerekirse aynı şema kullanılarak diğer cihazlar belirlenir ve sonuç 59 Wh’ye eklenir.

3. Akü Kapasitesini Belirleyin

12 V güneş pili olan bir güneş enerjisi sisteminde, 59 Wh’lik enerji gereksinimi, 59 Wh’lik bir akü kapasitesine karşılık gelir: 12 V = 4,92 Ah (amper saat). Bu şu anlama gelir: Belirtilen süre boyunca tüm cihazlara güç sağlayabilmek için güç depolama ünitesinin kapasitesi 4,92 Ah olmalıdır.

Akünün çok fazla boşalmaması ve dolayısıyla çevrim çalışmasına (sürekli deşarj ve şarj) düşmesi için çekilen kapasite, batarya kapasitesinin maksimum %20’si kadar olmalıdır. Bu durumda akü en az 24,6 Ah kapasiteye sahip olmalıdır.

4. Güneş Panellinin Belirlenmesi

Üreticiler, güneş enerjisi modüllerinin teknik verilerinde daima maksimum tepe gücünü (Wp = Watt Peak) belirtirler. Ancak bu değere ancak güneş tam güçle panel üzerine 90° açıyla vurduğunda ulaşılır.

Işınlama veya açı doğru olmadığında modül çıkışı düşer. Uygulamada, bir güneş modülünün  ortalama güneşli bir yaz gününde 8 saatlik bir süre boyunca en yüksek veriminin yaklaşık %45’ini sağladığı bulunmuştur.

Bataryayı numune hesabından gerekli olan enerji ile şarj etmek için güneş modülü aşağıdaki gibi hesaplanmalıdır:
(59Wh : 8h) : 0,45 = 16,39W
Bu nedenle güneş paneli, 16,39 Wp veya daha fazla bir tepe çıkışına sahip olmalıdır.

5. İnverter Seçimi

Yukarıdaki hesaplamaları yaptıktan sonra sisteminize en uygun değerlerdeki bir inverter seçmelisiniz. Seçeceğiniz inverter’ı kullanım oranınıza göre bir tık yüksek seçmeniz ileride sorun yaşamamanız için daha iyi olacaktır. Akılı inverter seçimlerinde mppt şarj kontrol cihazı içinde olanlarından seçmeniz panellerden gelen akımı daha verimli akülere depolamanızı sağlar.

Sizlere bu yazımızda mümkün olduğunca sistem hakkında bilgiler vermeye çalıştık. Sorularınız varsa bunları yorum kısmından bizimle paylaşırsanız sizlere elimizden geldiğince yardımcı olmaya çalışacağız.