T.C.

DÜZCE ÜNİVERSİTESİMÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

2 0 1 7 - 2 0 1 8 G Ü Z D Ö N E M İ

M M - 4 5 8

G Ü N E Ş E N E R J İ S İ

GÜNEŞ FOTOVOLTAİK ELEKTRİK ÜRETİMİ

• Fotovoltaik Yunanca, ışık anlamına gelen photo ve elektrik akımını

geliştiren makinayı tasarlayan Alessandra Voltdan esinlenerek

gerilim anlamına gelen voltaic kelimelerinin birleşmesinden oluşur.

• Güneş pilleri (fotovoltaik piller), ilk kez 1839 yılında Becquerel

tarafından araştırılmıştır.

• Güneş pilleri, güneş ışınlarını doğrudan elektriğe dönüştürebilen,

hareketli mekanik parçaları olmayan, bakımı kolay ve ömürleri

uzun olan elektronik sistemlerdir.

• Güneş pilleri, genel olarak yüzeylerine gelen güneş ışığını

doğrudan elektriğe dönüştüren yarı iletken maddelerden

tasarımlanır.

25.12.2017 2

GÜNEŞ FOTOVOLTAİK ELEKTRİK ÜRETİMİ

• Yüzeyleri; kare, dikdörtgen veya daire şeklinde biçimlendirilen güneş pillerinin alanları genellikle 100 cm2

civarında, kalınlıkları ise 0.2-0.4 mm arasındadır.

• Güneş enerjisi, güneş pilinin yapısına bağlı olarak % 5 ile % 20 arasında bir verimle elektriğe

dönüştürülebilir.

• Verimi % 10'un altında olan güneş pilleri, uygulamada verimli ve ekonomik değildir.

• Yarı iletken güneş pillerinin verimi; laboratuvar koşullarında % 10-30, uygulamada ise % 5-20 arasında

değişir.

• Uygulama koşullarında verimi % 15 olan güneş pili iyi olarak değerlendirilir.

• Güç çıkışını artırmak amacıyla, çok sayıda güneş pili birbirine paralel veya seri bir durumda bağlanarak bir

yüzey üzerine monte edilir.

• Bu yapıya güneş pili modülü veya fotovoltaik (PV) modül adı verilir.

• Güç gereksinimine bağlı olarak modüller birbirlerine seri veya paralel bir durumda bağlanabilir.

• Böylece, güçleri bir kaç Watt'tan megaWatt'lara kadar değişen büyüklükte sistemler oluşturulabilir.

25.12.2017 3

PV HÜCRELER İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ

• Güneş ışınım enerjisini elektriğe dönüştüren fotovoltaik paneller, optik ve elektrik özellikleri bu

dönüşüme uygun olarak seçilen yarı iletken malzemeden tasarımlanır.

25.12.2017 4

PV HÜCRELER İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ

• Güneş pillerinin yapımında yaygın olarak şu malzemeler kullanılır:

• Kristal silisyum,

• Kadmiyum tellür (CdTe),

• Amorf silisyum,

• Bakır indiyum diselenid (CuInSe2),

• Galyum arsenik (GaAs),

• Optik yoğunlaştırıcılı hücreler.

25.12.2017 5

PV HÜCRELER İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ

• Günümüzde en çok tercih edilen güneş pilleri, tek ve çok kristalli silisyum hücrelerdir.

• Silisyum, teknolojik önemi nedeni ile en iyi bilinen yarı iletken malzemelerden birisidir.

• Fotovoltaik sistemlerin çoğunda, güneş ışınımından kazanılan enerji, modüller aracılığıyla toplanır.

• Daha sonra, kullanılmak üzere kimyasal enerjiye dönüştürülerek akülerde depolanır.

• PV uygulamalarında, istenilen enerji miktarına bağlı olarak modül tipi ve sayısı, bağlantı şekilleri ve akü

sayısı belirlenir.

• PV paneller, ilk olarak açık alanlarda kurulan güneş santrallerinde elektrik üretmek amacıyla

kullanılmıştır.

• Daha sonraları, binalarda kullanılmaya başlanmıştır.

25.12.2017 6

PV İLE ENERJİ ÜRETİMİNİN ÜSTÜNLÜKLERİ

• Üstünlükleri

• Herhangi bir fosil yakıt tüketmeden bağımsız olarak enerji üretilir.

• Kullanılan enerji için bedel ödenmez.

• Kurulumundan sonra, uzun yıllar sorunsuz olarak çalışabilir.

• Sistemin hareketli parçaları az olduğundan bakım gereksinimleri de azdır.

• Sistemler, iklim etmenlerine ve doğal olaylara karşı dayanıklıdır.

• Enerjiye gereksinim duyulan yerde enerji üretmeleri nedeniyle, enerji kaybı ve enerji iletim maliyeti

yoktur.

• Modüler yapıda olduklarından, artan enerji gereksinimine bağlı olarak, sistem elemanları kolay bir

şekilde artırılabilir.

25.12.2017 7

PV İLE ENERJİ ÜRETİMİ

25.12.2017 8

PV İLE ENERJİ ÜRETİMİNİN OLUMSUZLUKLARI

• Kullanılabilir düzeyde enerji üretebilmek için geniş alıcı yüzeylere gereksinim vardır.

• Enerji kazanımı yaz aylarında yeterlidir.

• Kış aylarında ise daha düşük seviyede ve gece dönemlerinde ise hiç yoktur.

• Güneş ışınımı sabit ve sürekli olmadığından, depolama için alan gereklidir.

• İlk yatırım maliyeti yüksektir.

• Bu nedenle başlangıçta ekonomik bir uygulama olarak görülmeyebilir.

• Güneş ışınımından sürekli olarak yararlanabilmek için, sistemin çevresi açık olmalı ve gölge

oluşmamalıdır.

25.12.2017 9

PV ÖRNEKLERİ

25.12.2017 10

PV ÖRNEKLERİ

25.12.2017 11

PV ÖRNEKLERİ

25.12.2017 12

PV ÖRNEKLERİ

25.12.2017 13

KEZBAN TEYZEYE KULAK VERELİM

25.12.2017 14

KAYNAKLAR1. Güneş Enerjisi Ders Notları, Prof.Dr.Bayram ŞAHİN, Erzurum Teknik Üniversitesi.

2. http://www.pronen.com/fotovoltaik-sistemler.asp

3. https://www.teknoraysolar.com.tr/gunes-enerjisi-santrali-nedir/

4. http://www.eie.gov.tr/yenilenebilir/g_enj_tekno.aspx

5. http://gunesenerjisipanelleri.net/

6. http://solimpeks.com.tr/

7. “Güneş Enerjisi ve Uygulamaları”, Prof.Dr.M.Hüseyin ÖZTÜRK, Birsen Yayınevi, 2012.

8. “Güneş Enerjisi”, A. YİĞİT - İ. ATMACA, Alfa Aktüel, 2010.

9. “Güneş Enerjisi”, EZGESEM Yayınları, 2011.

10. “Güneş Enerjili Su Isıtma Sistemleri” M. TIRIS, Ç. TIRIS, Y. ERDALLI, Tübitak MAM.

11. Güneş Enerjisi ve Uygulamaları Dersi Notları, Yrd. Doç. Dr. Mesut ABUŞKA, Akhisar MYO.

12. Güneş Enerjisi, Prof. Dr. Olcay KINCAY, Yıldız Teknik Üniversitesi.

13. https://solarsystem.nasa.gov/planets/

14. https://www.tse.org.tr

15. http://www.enerjibes.com/kategori/ges/

16. http://www.metalurjik.net/genel/gunes-enerjisinin-diger-enerji-turlerine-gore-avantaj-ve-dezavantajlari.html

17. http://www.ayetek.com/services/gunes-paneli/

18. https://www.tesla.com/solarpanels

25.12.2017 15

GELDİK BİR YARIYILIN SONUNA!

25.12.2017 16

Keşkeleriniz Olmasın Hayatta,

İyikileriniz Olsun Hep,

Ülkemiz Sizlerin İyikilerini Bekliyor,

Tıpkı Ailenizin de Beklediği Gibi.

ŞŞ