Güneş Enerjisi ile Elektrik Üretimi Sonrası başlığımızda elektrik üretimi ardından ihtiyaç duyacağınız bilgileri paylaştık. Güneş enerjisi ile üretilen enerji güneş panellerinde elektrik enerjisine çevrildikten sonra tüketicinin ihtiyacına göre AC ya da DC olarak kullanılır.
DC enerji direk akülerden elde edilir. AC enerji ise bir evirici yardımıyla elde edilir. Bu çevrimin denetimini şarj regülatörleri sağlar. Regülatörler akünün aşırı şarj ya da deşarj olma durumlarına karşın aküleri korurlar.
Aküler
Aküler genel olarak üçe ayrılabilirler. Bunlar Kuru tip, Opzs (Az Bakımlı Tüplü Sabit Tesis) ve Jel tip olarak sayılabilinir. Kuru tip aküler uygun fiyatları ve geniş ısı yelpazesinde çalışabilme özelliklerinden dolayı tercih edilebilinir. Opzsler ise düşük bakım seviyeleri ve deşarj seviyelerinin düşüklüğü ile kullanıcıya avantaj sağlamaktadır. Jel tipte akülerin avantajı ise soğuk ortamda uzun kullanım ömürleri, bakım gerektirmemesi, yüksek güvelinirlik sağlaması ve çok düşük deşarj seviyesi olmasıdır.
Bir fotovoltaik sisteme bağlanacak akü grubundan şu özellikler beklenir;
- Yüksek sıcaklığa karşı direnç,
- Yüksek miktardaki derin deşarjlarda mükemmel performans sağlaması,
- Derin deşarj durumlarında akünün kısa sürede tam performansına tekrar ulaşması,
- Enerji girişinin düzenli olmadığı uygulamalar için ideal yapıda olması,
- Dengeleme şarjına ihtiyaç duymaması ( Dengeleme şarjı bir akünün bozulan iç yapısını eski haline getirebilmek için yapılan şarjdır. Bu şarj işleminde hücrelerin yoğunluk ve voltaj seviyeleri eski haline gelir. Bu işleme aynı zamanda bakım veya tazeleme şarjı ismi de verilir.)
- Su kaybına karşı maksimum koruma sağlaması,
Akülerin seçiminde akülerin kullanılacak yeri çok önemlidir. Örneğin bir bahçe ve sokak aydınlatması yapılacak ise burada jel tip akülerin kullanımı daha uygun olur. Çünkü asit bazlı akü kullanım durumun da 4-6 ay gibi periyotlarda bu akülere su takviyesi yapılması gerekmektedir. Bakım yapımının kolay olduğu ortamlarda ise kuru tipte aküler tercih edilebilinir.
Akülerin kapasitesi Ah (amper-saat) ile ifade edilir. Burada amper-saat ifadesinde anlatılmak istenen 60 Ah lik bir akü grubundan 60 A çekersek bir saat sonra gücümüzün tükeneceği, 30 A çekersek 2 saat bu gücü alabileceğimizdir.
Akülerde verim yaklaşık olarak %90 civarındadır. Aküler şarj seviyesi %50 altına düşerse şarj edilmelidir. Bu süreçten sonra akülerin yapıları bozulmaya başlar.
Bir fotovoltaik sistem için akü seçim hesabını şu şekilde yapabiliriz;
Bir evin günlük enerji ihtiyacını 5 kWh olarak düşünelim. Türkiye’de bir bölgenin üç gün üst üste güneşsiz kalması nispeten düşük bir ihtimaldir. Burada üç gün üzerinden hesap yapılmayıp iki gün üzerinden yapılarak, akü grubunun az kullanılacak kısmı için maliyet çıkarılması önlenmek istenmiştir. Akünün gücünün bittiği noktada şebeke elektriği devreye gireceği varsayılmıştır.
İki günlük enerji 10 kWh ettiğine göre ve elimizdeki akülerin 12 V lu olduğunu varsayarsak bu aküleri %70 in altında şarj etmeden kullanmamız için 1200Ah lik akü grubuna ihtiyacımız olduğunu görürüz. Bu kapasiteyi altı adet 200Ah lik akü grubunu paralel bağlayarak elde edebiliriz.
Güneş Enerjisi ile Elektrik Üretimi Sonrası – İnverterler (Eviriciler)
İnverterler dc enerjiyi ac enerjiyi çeviren güç devreleridir. Bir fotovoltaik sistemde seçilecek inverterin gücü panelin saat de ürettiği toplam güç baz alınarak değil, cihazların çekeceği toplam güç düşünülerek seçilmelidir. Akü grubundan panelin ürettiği güçden daha fazla bir gücün sisteme verilebilineceği unutulmamalıdır.
İnverterlerin çok geniş kullanım alanları vardır. Bunları şöyle sıralayabiliriz;
- Ac motor kontrolü
- Kesintisiz Güç Kaynakları
- Anahtarlamalı Güç Kaynakları
- Endüksiyonla Isıtma
- Elektronik Balastlar
- Ac gerilim kaynakları ve regülatörleri
Basit manada bir inverterin tasarımı şöyle gösterilebilinir;
Burada 12V luk DC gerilim kaynağı açık anahtarların kapatılması ve kapalı olanların açılması şeklinde bir döngüde tutularak, AC gerilim elde edilmiştir.
Piyasada ise harmonik içeriği az olan ve çıkış frekansı ve geriliminin kontrol edilebilindiği tek fazlı sinüsoidal PWM inverterle sıkça kullanılmaktadır. Bu tipte inverterler ile harmonik içeriği düşük sinüs formunda çıkış alabilmek mümkün olmaktadır. Harmonik içeriğin düşük olması evimizde çalıştırdığımız elektronik eşyaların daha sağlıklı bir şekilde çalışmasını sağlamaktadır.
Kaynakça
- http://www.acikarsiv.gazi.edu.tr/dosya/ayse_ozgocmen_tez.pdf
- http://www.emo.org.tr/ekler/8e692a34a5e564e_ek.pdf?dergi=610
- http://www.gunessistemleri.com/aku.php
- http://www.gensed.org/pdf/PV-ElektrikUretimi.pdf
- http://www.obitet.gazi.edu.tr/obitet/bataryalar/oto_akuleri.htm
Umut TARLIĞ
Bir cevap yazın