Güneş Enerjisi ve   Teknolojileri
  Isıl GüneşTeknolojileri
     Güneş Kollektörleri
     Yoğunlaştırıcı Sistemler
   Güneş Pilleri
     PV İlke
EİE'nin Güneş Enerjisi Çalışmaları
Güneş Işınımı Veri Satışı
Uluslararası Güneş Enerjisi Topluluğu - Türkiye Bölümü
Güneş Enerjisi Bağlantıları
 


EİE'NİN GÜNEŞ ENERJİSİ ÇALIŞMALARI


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

1. TERMAL UYGULAMALAR

DÜZLEMSEL GÜNEŞ KOLEKTÖRLERİ ISIL PERFORMANS DENEY TESTİ 

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, Rüzgar Hızı, Su Giriş ve Çıkış Sıcaklıkları, Güneş Işınım Şiddeti

5- Tüm datalar ilgili standartda 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.

EİEİ Genel Müdürlüğü düzlemsel güneş kolektörleri test standı fotoğrafı

ISIL PERFORMANS DENEY TEST ÜCRETİ VE HESAP NUMARASI'nı görmek için tıklayınız.

 

2. GÜNEŞ PİLİ (FOTOVOLTAİK SİSTEM) ÇALIŞMALARI

Güneş Pili Sistemlerinin Yapısal ve İşletim Özelliklerinin Araştırılması

1.6 kWp gücünde tek kristalli güneş pili sistemi işletilerek yapısal özelliklerini incelemek verimi ve enerji üretimini etkileyen başlıca parametreler araştırılmış ve bir bilgi birikimi sağlanmıştır.

Güneş Pili Aydınlatma Birimleri

Gün boyunca güneş enerjisinden üretilen elektrik ile akü şarj edilerek, geceleri lamba çalıştırılmaktadır. Bu birimlerden 2 tanesi Ankara AOÇ Atatürk Evi önünde, 2 tanesi Didim Güneş ve Rüzgar Enerjisi Araştırma Merkezi'nde, 1 adeti EİE Genel Müdürlük Binası girişinde kurulmuş ve işletilmiştir. Ayrıca, Didim'de 160 Wp gücünde kurulan bir sistem ile daha sonra 1 kWp gücünde çatıya monte edilen diğer PV sistemi ile çevre aydınlatması yapılmıştır.

 

AC Lambalı Aydınlatma Birimleri Sistem Gerilimi
Güneş Pili Toplam Gücü: 106 Wp
Lamba Gerilimi: 220 Vac
Lamba Gücü: 13 W-10 W
Lamba Tipi: Kompakt floresan
İnvertör Gerilimi: 12 VDC/220 Vac
İnvertör Gücü: 150 VA
Şarj Denetleyici: PWM
Çalışma Denetimi: Fotosensör
Akü: 12 V – 100 Ah
Akü tipi: Kapalı, stasyoner

DC Lambalı Aydınlatma Birimleri
Sistem Gerilimi: 12 V
Güneş Pili Toplam Gücü: 96 Wp
Lamba Gerilimi: 12 V DC
Lamba Gücü: 10 W
Lamba Tipi: Kompakt floresan
Lamba Çalışma Denetimi: Zamanlayıcı
Akü: 12 V – 100 Ah
Akü tipi: Stasyoner, kapalı

Güneş Pili 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.


Toplam PV Güç

616 Wp

Pompa Tipi

Dalgıç

İnvertör

1400 W, değişken gerilim-frekans

Debi

3-6 m 3 /saat



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

Toplam PV Güç

732 Wp

Pompa Tipi

Santrifüj, 550 W

İnvertör

24V/220V ac, 1000 VA

Debi

65 litre/dak. ( 5 m .de)

Akü

24V, 140Ah

 

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

Toplam Güneş Pili Sistem Gücü:

2080 Wp

Pompa Tipi:

LORENTZ PS 1800 DC Dalgıç Pompa

Güneş Pili Sayısı:

32 Adet

Güneş Pili Modülü Gücü:

65 Wp

Güneş Pili Tipi:

Polikristal Silikon

Güneş Pili Modül Boyutları:

700x655x34 mm

Güneş Pili Su Pompası Debi:

10 lt/sn

 

Güneş Pilli Trafik İkaz Sistemi

Karayollarında, trafik ikaz amacıyla kullanılan uyarı lambalarının güneş pilleri aracılığıyla çalıştırılmasını amaçlayan projede 48 Wp gücünde modül, 78 Ah akü kullanılmıştır.



PV Güç:

48 Wp

Lamba:

Flaşlı strobe ve LED'li lambalar

Sistem Gerilimi:

12 V

Akü:

24 V-78 Ah, kapalı akü

Şarj Denetleme:

PWM


Güneşi Takip Eden Sistem


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 Güneş Pili Sistemi

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 Güneş Pili Sistemi

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

Şebeke Bağlantılı 5,08 kWp Güneş Pili Sistemi

Şebekeye bağlı güneş pili uygulamaları kapsamında EİE Yerleşkesinde inşa edilen ve enerjisini Yenilenebilir Enerji Kaynaklarından sağlayan (pasif güneş mimarisi, ısı pompası ile ısıtma, güneş pillerinden elektrik üretme, güneş kollektörlerinden 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.

3. GÜNEŞ ENERJİSİ POTANSİYEL ÇALIŞMALARI

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.

Antalya(kapalı)

İzmir(kapalı)

Didim

Ankara (kapalı)

Erzincan (kapalı)

Bodrum(kapalı)

Yozgat

Adana(kapalı)

Isparta(kapalı)

Kayseri

Balıkesir

Yalova

Birecik

 

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 ENERJİSİ POTANSİYELİ ATLASI)

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.





 
Elektrik İşleri Etüt İdaresi Genel Müdürlüğü
Eskişehir yolu 7. km No:166 Posta kodu:06520 Çankaya-ANKARA

Telefon: 90 312 295 50 00 Faks: 90 312 295 50 05
E-posta: elektriketut@eie.gov.tr