1. Ana Sayfa
  2. Eğitim
  3. Güneş Enerjisi

Güneş Enerjisi

Son güncelleme: 09.09.2010 02:21
SusKunN SusKunN foto
  • Güneş enerjisi, Güneş' ten gelen ve ısı üretebilen, kimyasal tepkimelere yol açabi-len ya da doğrudan elektriğe dönüştürülebilen ışınım. Güneş son derece büyük bir e-nerji kaynağıdır ve Güneş ışınımıda Yer' in aldığı en zengin enerji kaynağıdır, ama bu ışınım yoğunluğu (şiddeti) Yer yüzeyinde oldukça düşüktür. Bunun bir nedeni Yer' i çevreleyen atmosferin ve bulutların, gelen Güneş ışığının yaklaşık % 54' ünü soğur-ması ya da saçılıma uğratmasıdır. Buna karşın 20. yüzyılda Güneş enerjisi, kömür ve petrol gibi fosil yakıtların ta tersine son derece temiz ve tükenmez bir enerji kaynağı o-larak daha fazla ilgi çekmeye başlamıştır.
    Yeryüzüne ulaşan Güneş enerjisinin yaklaşık % 50' si görünür ışık, % 45' i kızılö-tesi ışınım ve geri kalan az bir bölümü de morötesi ışınımdan oluşur. Bu ışınım ısıl (termal) enerji ya da elektrik enerjisine dönüştürülebilir. Güneş enerjisini toplama ve ı-sıl enerjiye dönüştürmek için, düz kolektörler kullanılır. Yer yüzeyinde Güneş ışınımı-nın yoğunluğunun zayıf olması nedeniyle, her kolektör tipinin de yüzey alanının geniş olması gerekir.Dünyanın en çok Güneş ışığı alan, en sıcak bölgelerinde bile, bir kişinin bir günlük enerji gereksinimini karşılayabilmesi için kolektör yüzey alanın yaklaşık 40 m2 olması gerekir.

    En yaygın kullanılan düz kolektörler, bir ya da iki kat camla kaplanmış, karartılmış bir metal levhadan oluşur. üzerine Güneş ışığı düştüğünde cam ısınır. Bu ısı daha son-ra,taşıyıcı akışkan denen ve levhanın arka kısmında akıtılan bir hava ya da su ortama aktarılır. Böylece ısı ya doğrudan kullanılabilir ya da başka bir ortama aktarılarak de-polanabilir. Bu tip paneller genellikle su ve ev ısıtmada kullanılır. Isının geceleri ya da bulutlu günlerde kullanılmak üzere depolanması için, güneşli günlerde ısıtılan suyun doldurulduğu yalıtılmış kazanlardan yararlanılır. Bu su, havanın kapalı olduğu günler-den doğrudan kullanılabileceği gibi, tavan ya da zemine döşenen borulardan akıtılarak mekan ısıtmasında da kullanılabilir. Düz kolektörler,taşıyıcı akışkanları 66 oC - 93 oC' ye kadar ısıtılabilir. Bu tip kolektörlerin verimi (yani aldığı güneş enerjisini ısı enerji-sine dönüştürme oranı), tasarımına bağlı olarak % 20 ile % 80 oranında değişir.
    Daha yüksek sıcaklıklar istendiğinde odaklamalı kolektör kullanılır. Bu aygıtlar, geniş bir alan üzerinde toplandıkları güneş ışığını yansıtarak küçük bir karartılmış alıcı üzerine odaklar, böylece ışığın yoğunluğunu iyice arttırmış olur. Güneş fırını denen bu tip donanımlarda, dikkatle dizilmiş aynalar bulunur ve bu aynaların sayesinde Güneş ı-şığını odaklandığı hedefin sıcaklığı 2.000 oC'nin üzerine kadar çıkarılabilir. Bu ısı da-ha sonra çeşitli maddelerin yüksek sıcaklıklardaki özelliklerinin incelenmesinde ya da enerji tesislerindeki türbo elektrikli üreteçler içim buhar üreten buhar kazanlarının ça-lıştırılmasında kullanılabilir. Güneş fırınları, yüksek sıcaklık araştırmalarında önemli bir aygıt durumuna gelmiştir. Buhar üretmek içinde, hareketli aynalar öylesine ayarla-nabilir ki, içinde su akıtılan ve ısıtılan karartılmış boruların üzerine sürekli Güneş ışığı odaklanır.
    Güneş ışınımı fotovoltaik piller aracılığıyla doğrudan elektriğe dönüştürülebilir. Güneş pili ya da fotopil denen bu aygıtlarda, bir metal ile silisyum gibi bir yarı iletke-nin ya da iki ayrı yarıiletkenin birleşme noktasına ışık düşürüldüğünde, bu noktada za-yıf bir elektrik gerilimi oluşur. Tek bir fotopilin üretebileceği elektrik gerilimi, bir vol-tun kesri düzeyindedir. Ama bu tip bir çok fotopil bir araya getirilerek, bir kilowattan fazla enerji elde edilebilir. Bu yolla hazırlanan modern güneş pillerinin enerji verimi % 7-11 dolayındadır; yani ışınım enerjisinin ancak bu kadarlık bir bölümünü elektrik e-nerjisine dönüştürebilir. Güneş ışınımı yoğunluğunun düşük olması da dikkate alındı-ğında, fotopillerden bugün ancak hesap makinesi ve saat gibi zayıf akımlar gerektiren aygıtlarda pratik olarak yararlanılabilmektedir. Meteoroloji ve haberleşme uydularında kullanılan güneş pilleri çok daha büyük donanımlardır.
    Güneş enerjisinden, daha küçük ölçekli başlıca uygulamalarda da yararlanılmakta-dır. Örneğin bazı ülkelerde, yemek pişirmekte kullanılan özel tasarlanmış güneş ocak-ları vardır. Ayrıca, deniz suyunun buharlaştırılması yoluyla tuz üretiminde de Güneş e-nerjisinden yararlanılabilmektedir.
    Bir gün boyu Yer' in Güneş' ten aldığı ışınım enerjisinin miktarı,dünya elektrik ü-retim kapasitesinin 200 bin katıdır. Bu, devasa bir enerji potansiyeli demektir. Güneş enerjisinden herkes serbestçe yararlanabilir, ama bunun uygulamaya konulabilmesi için, kurulması gereken toplama, dönüştürme ve depolama aygıtlarının maliyeti, pratik kullanım açısından henüz çok yüksektir.
#09.09.2010 02:21 0 0 0