Güneşten Elektrik Enerjisi Elde Etmek İçin Akü Hesabı ve Panel Hesabı Nasıl Yapılır? Bir Ev İçin Güneş Panel Maliyeti Ne Kadardır?
Güneş enerjisi sonsuz bir enerjidir, en azından 15 milyar yıldır güneşin uzaya ısı ve ışık yaydığını ve en az 5 milyar yıl daha bu faaliyetlerine devam edeceğini biliyoruz. Güneş ışınlarından elektrik enerjisini bedava olarak almak ve kullanmak, son 50 yılda bilimin kafa yorduğu bir konu haline geldi. Foto voltaik panellerin kapasiteleri günümüzde panel başına 300-400 Watt güce erişti. Panelleri yan yana dizerek, coğrafyaya ve konuma göre belli bir açı ile güneşe odakladığımızda, yarı iletken teknolojisinden istifade ederek DC doğru akım elde edebiliyor, sonra da bu akımı uygun değerde Hertz ve AC akım olarak alabiliyoruz. Ülkemizde 220 volt AC akım 50 Hz frekansta kullanılabilir hale getiriliyor.
Güneş Paneli Hesaplama
Güneş enerji panellerinden de elde edilen 12 volt, 24 volt DC voltaj, 220 volt AC forma invertörler sayesinde dönüştürülebiliyor. Ancak her evin dairenin fabrikanın enerji ihtiyacı farklı olduğu için, elde edilecek enerji için her sistem farklı depolama birimlerine ihtiyaç duyuyor. Enerjiyi depolamak için kullandığımız aküler ( jel aküler) güneş panellerinden gelen DC enerjiyi yine DC enerji olarak depoluyor. Buradan alınan DC enerji de invertörlere gönderilerek AC forma dönüştürülüp, kullanıma sunuluyor. Pekiyi bu noktada bir ev için güneş enerji panelleri alınacaksa akü hesabı nasıl yapılmalıdır? Bu makalede güneş panellerine göre akü seçimi ve akü hesabına bir iki örnekle açıklık getireceğiz.
Akülerde Seri ve Paralel Bağlama
Bilindiği gibi, seri veya paralel olarak bağlanabilen akülerde, istenirse voltaj istenirse akım arttırılabiliyor. Panel kapasitesine göre akü ihtiyacı şöyle hesaplanıyor. Günde 10 KW enerjiye ihtiyaç duyulan bir evin, akü ihtiyacı belirlenirken, en az 2 gün süre ile evin akülerden besleneceğini varsayacağız. Bu durunda 2 günlük enerji ihtiyacı 20 KW olmaktadır. P= I.V formülü bu noktada bize yardımcı olur. Güç= Akım x voltaj formülünden; 20.000 watt= I. 12 volt çözümünden gerekli akım (I) değeri 1.666 Amper olarak çıkar. Ancak akülerde yüzde 30 fazla kapasite eklemek gerektiği için, 1.666 A değerinin yüzde 30’u olan 499 Amper eklendiğinde, sonuçta bu ev için 2.166 A kapasiteli bir akü grubuna ihtiyaç olduğu görülecektir. Bu sistem için istersek 12 V – 2.200 Amper tek akü, istersek de paralel bağlayacağımız 11 adet 12 V 200A akü seçilebilmektedir. Paralel bağlantıda akım değeri yükseldiği için, 11 x 200 = 2.200 Amper elde ederiz. Bu bağlantı şeklinde, ( paralel) voltaj değişmez yine 12 Volt olur.
Ev İçin Güneş Enerjisi Akü Hesabı
Bir başka örnek verelim. Günde 2 KW enerji harcayan bir kulübeye güneş enerji paneli bağlanacak ve akü ihtiyacı hesaplanacaktır. Bu durumda bu sistem 2 gün aküden enerji çekecek şekilde hesaplanır. 2 günde 2 KW enerji gerekir. Yani P= I.V formülünden, 2000 Watt = I. 12 volt olur ve buradan 166 amper değeri bulunur. Akülerde yüzde 30 fazla kapasite istendiğinden, 166 amperin yüzde 30’u eklenirse yuvarlama 50 Amper daha eklenir ve 216 A kapasiteli akü ihtiyacı olduğu ortaya çıkar.
Şimdi piyasada bize 12 V 216 Amper kapasitede akü gerekecektir. İster 12 V 100 Amper aküden 2 tane alıp paralel bağlayabiliriz, istersek de 1 tane 12 V 216 Amper akü satın alabiliriz. Akülerde paralel bağlantı; tüm artı uçların birbirine bağlanması ve diğer tüm eksi uçlarında kendi aralarında birbirine bağlanması ile yapılır. Böylece akü grubundan bir tane + ve bir tane + uç elde edilerek bu uçlar invertöre bağlanır ve oradan da çıkış alınarak cihazlar beslenir.
Güneş enerji sistemleri için akü seçimi konusunu aydınlattıktan sonra şimdi de panel seçimine gelelim. Bir evin ihtiyacı günlük 10 KW ise, önce o ilin günlük güneş ışını alma kapasitesine bakmak gerekir. Ülkemizde bu kapasite yaz aylarında günlük 5-6 saat, kış aylarında günlük 3-4 saate kadar düşer. Bu durumda 2KW panel grubu alırsak; günde 5 saat çalışarak bize 10 KW enerji verecektir. 2KW panel elde etmek için, bir tanesi 400 Watt olan panellerden 5 tane alırsak, saat başına 2 KW enerji elde ederiz. Günde 5 saatten 10 KW enerji elde şansımız olur. Ama bu seçim, kış aylarında bize en fazla 6 KW verecektir. O yüzden yaz- kış çalışacak bir sistem için, 8 tane 400 Watt panel alırsak, 3.2 KW saat başı enerji vereceğinden, günde 3 saatte 9.6 KW enerji alabiliriz.
Böyle Bir Sistem Kaç Paraya Mal Olur?
Tüm GES sistemleri, ortalama aylık elektrik fatura giderlerinin 60 ile çarpımı kadar maliyetlidir. Yani amortisman süresi 5 yıldır. Siz günde 10 KW enerji harcıyorsanız ayda 300 KW harcarsınız ve bu da ayda 260 TL ve 60 ayda 15.600 lira masraf demek olacaktır. Böyle bir sistemi, 15-20 bin liraya mal edebilirsiniz. Bu sistem kendini 5 yılda amorti edecek, geri kalan 25 yılda da bedava elektrik tedarik edecektir. Ancak her 3 yılda bir akülerinizi değiştirmeniz gerekecektir.