Yazar: Prof.Dr. Işık TARAKÇIOĞLU
PV panellerin elektrik üretim güçleri Wp (Watt peak) olarak belirtilmektedir. Bu değer, söz konusu PV panelin optimal şartlar altında üretebileceği maksimum elektrik gücünün kaç Watt olduğunu göstermektedir.
PV panellerin Wp değerlerinin ölçümü sırasında var olması gereken en önemli iki şart:
- PV panele düşen solar ışınımın 1000 W/m2 gücünde olması,
- PV panelin sıcaklığının 25 0C olmasıdır.
PV panellerle elektrik üretilirken ki mevcut şartlar ise, normalde bu optimal şartlara nazaran çok daha olumsuzdur. Mevsimine ve saatine bağlı olarak ışınım gücü 500 W/m2’ye kadar düşebilmekte, panel sıcaklığı da 90 0C’a kadar çıkabilmektedir. Dolayısıyla PV panellerle üretilen elektrik miktarı, Wp olarak kurulu gücün normalde % 75’i civarında olmakta ve yanlış kurulumlarda % 50’lere kadar düşmektedir.
Bu kısa açıklamadan da anlaşılacağı gibi, PV panellerle aynı kurulu güçle daha fazla elektrik enerjisi üretmenin yolu, üretim (ortam) şartlarını, Wp test şartlarına (1000 W/m2, 25 0C) mümkün derece yaklaştırmaktır.
1.Güneş ışınlarının PV panellere her mevsim ve saatte dik olarak düşmesini sağlamak için geliştirilen çift eksenli Tracker sistemine bağlı olarak Güneş’i izleyen PV paneller, hep aynı açıyla ve Güney’e bakacak şekilde çatı üzerine yerleştirilen panellere nazaran % 30-50 daha fazla elektrik üretmektedirler. Ama birkaç kW kurulu gücü geçmeyen mikro jenerasyon sistemlerinde, pahalı tracker sistemlerinin kullanımı ekonomik olmamaktadır.
ÇÖZÜM : Geliştirdiğimiz ve her atölyede kolaylıkla yapılabilecek, manuel yatay ve dikey hareketli panel sehpaları kullanılarak, panellerin yatayla yaptıkları açı Kasım ayı ortalarında 650 , Şubat ve Eylül ayı ortalarında 35 0, Mayıs ayı ortalarında da 15 0 olarak ayarlanır ve paneller sabah Doğu’ya, öğleye doğru Güney’e, öğleden sonra da Batı’ya döndürülürlerse, çatıya sabit yerleştirmeye nazaran % 25- 40 daha fazla elektrik üretilebilmektedir.
2.Türkiye’nin büyük bir kısmında Haziran-Eylül döneminde 2-3 ay bir damla yağmur yağmaması olağandır. Çatıda yıkanamayan panellerin üzerinde bu esnada kalın bir toz tabakası oluşmakta, bu da güneş ışınlarının panel yüzeyine ulaşmasını perdeleyerek verimi % 20-50’ye kadar varan oranlarda düşürmektedir.
ÇÖZÜM : Yukarıda değinilen yatay ve dikey hareketli panel sehpalarının kolay yıkanabilecek bir yere (bahçe, tarla, teras, düz çatı üstü…gibi) yerleştirilmeleri ve panellerin haftada bir yıkanması bu problemi ortadan kaldırmaktadır.
3.Üzerine düşen Güneş enerjisinin yalnızca % 20-30’unu elektrik enerjisine çevirip, % 60’ından fazlasını ısı enerjisi olarak kaybeden PV paneller, özellikle yaz aylarında öğle saatlerinde aşırı ısınmaktadırlar. Panellerin yanlış olarak çatı kaplaması üzerine arada havalandırma kanaları bırakmadan yerleştirilmeleri durumunda panellerin sıcaklığı 90 0C’nin, havalandırma kanalları bırakıldığında da 70 0C’nin üstüne çıkabilmektedir. Panellerin verimi her bir derece sıcaklık artışında % 0,22 – 0,53 düşmekte ve panellerin sıcaklığı 50 ± 3 0C ‘nin (NOCT’nin) üstüne çıktığında panellerin faydalı kullanım ömürleri (performansları) da hızla düşmektedir.
ÇÖZÜM : Tarafımızdan geliştirilip patenti alınan su soğutmalı PV-T (Hibrid) kolektör/panelleri veya başka PV-T (Hibrid) kolektör/panelleri kullanmaktır. Böylece bir taraftan soğutma sayesinde daha fazla elektrik üretimi sağlanır ve PV panellerin faydalı kullanım ömürleri uzarken, diğer taraftan ısınan soğutma suyu sıcak su olarak kullanılabilmektedir.
Ek yatırım maliyeti veya sıcak suya ihtiyaç olmaması gibi nedenlerle, PV-T (Hibrid) panellerin kullanılmaması ve yatay ve dikey hareketli panel sehpasına normal PV panellerin yerleştirilmesi durumunda, panellerin arka yüzeyleri tamamen açık olduğundan, zaten rüzgarla soğumaları çatı kaplaması üstüne yerleştirmeye nazaran daha iyi olmaktadır. Bu panel sehpalarının bir de kolay yıkanabilecekleri bir yere yerleştirilip öğle saatlerinde hortum tutularak 2-3 defa yıkanmaları durumunda, hem aşırı ısınma önlenmekte, hem de paneller pırıl pırıl olmaktadırlar.
