YEGM'nin Güneş Enerjisi Çalışmaları

EİE, Enerji Kaynakları Etüt Dairesi Başkanlığı, Güneş Enerjisi Şubesi, 1982 yılından bu yana güneş enerjisi konusunda araştırma, geliştirme, bilgilendirme ve demonstrasyon çalışmaları 02 Kasım 2011 tarihinden itibaren yeni kurulan YEGM tarafından yürütmektedir. Çalışmaları arasında; teknoloji takibi, değerlendirilmesi, kaynak ve potansiyel belirlenmesi, kullanım alanlarının araştırılması ve araştırma-geliştirme ve demonstrasyon projeleri gerçekleştirilmesi yer almaktadır.

1.Termal Uygulamalar Düzlemsel Güneş Kollektörleri Isıl Performans Deney Testi
Ülkemizde üretilen düzlemsel güneş kolektörlerinin Türk Standartları Enstitüsü tarafından verilen ürün belgesi ile ürün veya marka yenileme belgesi alabilmesi ve üretilen yeni bir ürünün ısıl performansının test edilmesi amacı ile Genel Müdürlüğümüzce ısıl performans deney testi yapılmaktadır.

Söz konusu test TS EN (12975-1/12975-2 / Mart 2008) nolu standartlara uygun olarak ücret karşılığında yapılmaktadır. Test ücretleri her yıl yenilenerek kurum internet sayfasında yayınlanmaktadır.

Testi yapılmış olan kolektörlerin sonuç raporları düzenlenerek TSE Ankara Laboratuarları Başkanlığı' na resmi yazı ile gönderilir.

Üretici firmalar kendi adlarına test yaptırmak isteyebilirler. Bunun için Genel Müdürlüğümüze resmi yazı ile başvurup test ücretini kurum banka hesabına yatırmaları gereklidir. Test sonuç raporu firma iletişim adreslerine gönderilir.

Test sonuç raporu kolektörlerin sadece ısıl performansı hakkında bilgi içermektedir. Sadece bu rapor kullanılarak kolektörün tüm özellikleri belirlenemez. İlgili standartlarda belirtilen diğer muayene ve deney metotlarının da yapılması gereklidir.

Isıl performans deneyi akışkanın çeşitli sıcaklıklarda, belirli debide, sabit basınçta ve diğer çevre şartları dikkate alınarak yapılır. Deney testinde akışkan olarak su kullanılmaktadır. Test sonuçlarında belirtilen sıfır kayıplı verim ifadesi ideal şartlar altında yapılan deneyin sonucudur.

Önceki yıllarda yapılan deneylerin test sonuçları kolektör özelliklerine göre genel olarak % 60 ile % 80 arasında değerler almaktadır. Tek bir kolektör için geçerli olan bu değerler, kolektörlerin seri veya paralel bağlanması, kolektör sayısı, iklim şartları ve diğer bazı faktörlerden dolayı düşük çıkması normaldir.

Örnek olarak alüminyum levhalı, siyah (mat) boyalı, 12 borulu ve düz camlı bir kolektör ele alalım. Test sonuç raporunda belirtilen sıfır kayıplı verimi % 68 olsun.

Bir otel için sıcak su üretilmesi amacı ile bu kolektörden kullanılacak olursa sistemin tüm verimi % 68 ‘den düşük bir değer alacaktır. Çünkü sistemde kullanılan kolektör sayısının değişmesi, sistemin basıncının artması, sistem debisinin artması, kullanılan su miktarının artması, kolektörlerin seri veya paralel bağlanma şekli ve çevre şartlarının farklılaşması gibi faktörler etkili olmuştur.

Sonuç olarak düzlemsel güneş kolektörlü bir sistem ile sıcak su üretilmesi amacı ile sistem hesaplaması yapılırken yukarıda belirtilen şartlar dikkate alınması gerekmektedir. Ülkemizde son yıllarda kullanımı giderek artan diğer bir kolektör çeşidi ise vakum tüplü güneş kolektörleridir. Bu kolektörlerin ısıl performans deney test standartları Türk Standartları Enstitüsü tarafından henüz belirlenmediği için testi yapılmamaktadır.

Isıl performans deney testi yapılışı ve test sonuç raporu içeriği ile ilgili bilgiler aşağıda kısaca maddeler halinde verilmektedir.
1-Deney testinde ısı transfer akışkanı olarak su kullanılmaktadır.
2-Su, şebeke sıcaklığından başlayarak ısıtma kazanında kolektör özelliğine bağlı olarak 75º-80º ‘ye kadar ısıtılarak kapalı devre sistemde devir daim yaptırılır.
3-Test anında datalar anlık olarak özel yazılım programı ile alınır ve diğer özel bir program ile data kayıt ediciye aktarılır.
4-Anlık olarak alınan datalar; Kazan Sıcaklığı, Çevre Sıcaklığı, Rüzgâr Hızı, Su Giriş ve Çıkış Sıcaklıkları, Güneş Işınım Şiddeti
5- Tüm datalar ilgili standartla belirilen formüller kullanılarak işlenir ve gerekli hesaplamalar yapılarak sonuçlar rapor olarak düzenlenir.
6- Test sonuç rapor içeriğinde testi yapılan kolektörün özellikleri belirtilir.
7-Test sonuç raporu tablo halindeki değerler ile anlık verimin ve kolektör güç çıktısının modellenmesi sonucu oluşturulan grafiklerin yorumlanması, TSE Ankara Laboratuar Başkanlığı tarafından yapılmaktadır.

Dünyada ısıl performans deney testi ABD, Almanya, İsviçre, İspanya, Kanada gibi gelişmiş ülkelerde yapılmaktadır. Türkiye, Avrupa Birliği ülkelerinin direktif olarak kabul ettiği EN 12975-1 ve EN 12975-2 nolu standart metotlarını Mart 2008 tarihinden itibaren geçerli olmak üzere kabul etmiştir. Bu standart halen yürürlükte bulunmaktadır.

                                                   

2.Fotovoltaik Sistem Çalışmaları
Fotovoltaik Sistemlerinin Yapısal ve İşletim Özelliklerinin Araştırılması
1.6 kWp gücünde tek kristalli fotovoltaik sistem işletilerek yapısal özelliklerini incelemek verimi ve enerji üretimini etkileyen başlıca parametreler araştırılmış ve bir bilgi birikimi sağlanmıştır.

                                                                 

Fotovoltaik Su Pompaj Sistemleri
Küçük ölçekli zirai sulamada kullanılabilecek olan su pompalama sisteminde; 616 Wp gücünde güneş pili, invertör ve dalgıç pompa bulunmaktadır. Atatürk Orman Çiftliğinde kurularak 2 yıl işletilmiş olan bu sistem bir kuyudan 7 m derinliğe daldırılan dalgıç pompa yardımıyla yılda yaklaşık 11000 m3 su pompalamıştır. Bu sistem şebekeden uzak yerlerde dizel motor pompalarıyla ekonomik olarak rekabet edebilmektedir.

                                                                        

                                                                    

756 Wp gücünde diğer bir su pompaj sistemi ise YEGM Yenilenebilir Enerji Parkı'nda kurularak, yüzey pompaları ve akülü su pompaj sistemi hakkında bilgi edinilmiştir.

                                                                              

                                                               

YEGM Yerleşkesinde bulunan Örnek Bina bahçesine 2 kWp gücünde su pompaj sistemi tanıtım ve bilinçlendirme amacıyla kurulmuştur.

                                                   

Diğer projelerde kurulan güneş pili sistemleri güneye belli bir açıda yönlendirilmiş sabit sistemlerdi. Güneşi takip eden bir sistem ile yapılan bir çalışmada ise, 16 ay boyunca alınan ölçümler sonucunda gelen güneş enerjisinden faydalanım % 23 civarında olmuştur. Güneşi tam takip eden bir sistemde bu oranın % 25'in üzerine çıkacağı öngörülmektedir.

Şebeke Bağlantılı 4,8 kWp Fotovoltaik Sistem
Güneş pilleri şebekeden bağımsız sistemler olarak kullanılabileceği gibi mevcut elektrik şebekesine bağlı olarak da kullanılabilirler. Enerji maliyetinin pahalı olması nedeniyle güneş pilleri genellikle dünyada şebekeden uzak yerlerde küçük güçlerdeki enerji talebinin karşılanmasında kullanılmıştır. Son yıllarda ise özellikle gelişmiş ülkelerde şebekeye bağlı güneş pili uygulamaları yaygınlaşmaktadır. Bu kapsamda EİE Didim Güneş ve Rüzgar Enerjisi Araştırma Merkezi'ne 4,8 kWp gücünde şebeke bağlantılı güneş pili sistemi kurulmuş ve 2 yıl işletilmiştir. Sistemin günlük ortalama enerji üretimi 20 kWh olmuştur.

                                                                           

Şebeke Bağlantılı 1,2 kWp Fotovoltaik Sistem
Şebeke bağlantılı sistemlerin demonstrasyonu amacıyla 1,2 kWp gücünde bir şebekeye bağlı güneş pili sistemi de YEGM Yenilenebilir Enerji Kaynakları Parkı'na tesis edilmiş ve işletilmiştir.

Şebeke Bağlantılı 5,08 kWp Fotovoltaik Sistem
Şebekeye bağlı güneş pili uygulamaları kapsamında YEGM Yerleşkesinde inşa edilen ve enerjisini Yenilenebilir Enerji Kaynaklarından sağlayan (pasif güneş mimarisi, ısı pompası ile ısıtma, güneş pillerinden elektrik üretme, güneş kolektörlerinden sıcak su eldesi) Örnek binanın çatısında 5,08 kWp gücünde Şebeke Bağlantılı Güneş Pili Sistemi kurulmuş ve işletilmektedir. Sistemin günlük enerji üretimi 16 kWh civarındadır.

                                                                         

Güneş Enerjisi Potansiyel Çalışmaları
EİE; ülkemizin güneş enerjisi potansiyelini belirlemek için öncelikle, Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü'nün 1968-1982 yılları güneşlenme verilerini değerlendirmiştir. Bu değerlendirmenin sonucu 2 ayrı raporu halinde yayınlanmış olup, bu değerlendirmede ülkemizin yıllık ortalama güneş ışınımı 3,6 kWh/m2.gün ve güneşlenme süresi 2640 saat olduğu belirlenmiştir. Bu çalışmanın sonucunda elde edilen değerlerin güneş enerjisi değerlendirme çalışmaları açısından yeterli olmadığı görülerek, güneş enerjisi potansiyelini belirlemek amacıyla yeni bir proje, DMİ ile işbirliği içinde başlatılmıştır. Bu proje kapsamında, 5 adet güneş gözlem istasyonu, 5 yıl süreyle çeşitli illere tesis edilmektedir. Toplanan veriler; yatay düzlemde toplam ve difüz güneş ışınımı, güneşlenme süresi ve çevre sıcaklığıdır. Bu proje kapsamında şu ana kadar 13 istasyon yerleştirilmiştir, bunlardan 7'sinde ölçümler sona ermiştir.

Bu istasyonlardan alınan ölçümlerden yararlanarak ve DMİ'nin verileri de kullanılarak bir model geliştirilmiş, 58 il için güneş ışınımı ve güneşlenme süreleri hesaplanmıştır. “Türkiye'nin Güneş Işınımı ve Güneşlenme Süreleri” adlı bu rapor 2001 yılında yayınlanmış ve ilgilenenler için satışa sunulmuştur.

GEPA(Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası)
Uluslararasında kanıtlanmış bir model olan “ESRI Güneş Radyasyon Modeli” kullanılarak elde edilen güneş kaynak bilgileri ile güneş kaynak alanları kolaylıkla görülebilmekte, bu amaca yönelik ön fizibilite çalışmaları yapılabilmekte ve güneş kaynak alanı arama amacıyla yapılan çalışmalar ortadan kaldırılarak zaman ve ekonomik tasarruf sağlanmaktadır. ESRI Güneş Radyasyon Modeli, Türkiye geneli için 500 x 500 metrelik çözünürlükte çalıştırılmış ve toplam 3120000 adet grid oluşturularak her bir grid için güneş kaynak bilgileri hesaplanmış ve sonrasında Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) teknikleri kullanılarak elde edilen bilgiler haritalandırılmıştır. GEPA'nın hazırlanmasında noktasal bazda ( 500 m x 500 m ) ortalama % ± 10 hata payı ile bilgi üretilmiş ve bu bilgiler Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü'nün 148 adet ve Elektrik İşleri Etüt İdaresi Genel Müdürlüğü'nün 8 adet uzun dönemli güneş ölçüm verileri ile doğrulanmış ve kalibre edilmiştir. GEPA 2010 yılında basılarak satışa sunulmuştur.

Sayfa Başına Dön | Anasayfa