Şebekeden bağımsız güneş enerji sistemi (off-grid), enerjiyi depolamak için aküye ihtiyaç duyar, yerel şebekeye bağlı değildir ve kendi kendine yeterlidir. Şebekeye bağlı güneş enerjisi sistemi (on-grid), elektrik şebekesine bağlıdır ve bu nedenle aküye ihtiyaç duymaz. Off-grid ve on-grid güneş enerji sistemi arasındaki temel fark budur.
Solar şarj kontrol cihazları, güneş panellerinden gelen enerjiyi kontrol eder, akım ve gerilimi ayarlayarak akülere gönderir. Şarj kontrol cihazı, akülerin aşırı şarj ve deşarj olmasını engelleyerek sistemi korur. Şarj kontrol cihazları, kendi içerisinde PWM (Pulse Width Modulation) ve MPPT (Maximum Power Point Tracking) olmak üzere ikiye ayrılır.
Solar inverter, güneş enerjisi kurulumunda çok önemli bir bileşendir. İnverter (invertör, evirici), güneş panelinde üretilen ve akülerde depolanan gücü DC'den AC'ye çevirir. Tam sinüs inverter ve modifiye sinüs inverter olmak üzere iki ana tip inverter bulunmaktadır.
Lityum iyon (Li-ion) ve lityum polimer (LiPo) piller arasındaki en önemli fark, pozitif ve negatif elektrotları arasındaki kimyasal elektrolittir. Lityum iyon pillerlerde elektrotlar, sıvı bir kimyasal elektrolit ile birbirinden ayrılır. Lityum polimer piller ise sıvı elektrolit yerine bir polimer elektroliti kullanır. Hem lityum iyon hem de lityum polimer pillerin avantajları...
Güneş enerjili bir aydınlatma sistemi veya gücünü güneşten alan başka bir sistem kurarken akla gelen ilk soru güneş paneli yönü ve açısının ne olması gerektiğidir. Güneş paneli, güneşe tam olarak yönlendirildiğinde en yüksek verimde çalışacaktır. Peki güneş panelini hangi yöne, kaç derecelik açıyla konumlandırmalıyız?
Fotonlar fotovoltaik hücrelere çarptığında, enerjisi yarıiletken silikon kristaller tarafından kullanılmaktadır. Katkılanmaya göre oluşturulan n ve p tip yarıiletken silikon kristaller polarize olarak birbirleri arasında tek yönlü elektron ve boşluk akışı oluşturur. Böylece elektrik akımı ve gerilimi oluşarak elektrik enerjisi elde edilir.
Güneş ışığı ve ay ışığı birbirine çok benzerdir. Güneş ışığı, güneşten doğrudan dünyaya gelir. Ay ışığı ise güneş ışığının bir yansımasıdır. Güneş ışığı önce aya çarpar, aydan yansıyan ışık dünyaya ulaşır. Güneş ışığı, bitkilerin beslenmesi ve büyümesi için kilit faktördür. Ay ışığı ise bitkilerin ihtiyaç duyduğu parlak ışığı sağlayamaz.
Güneş panelleri, güneşten gelen enerjiyi yakalar ve elektriğe dönüştürür. Monokristal (mono) ve polikristal (poli) panel olmak üzere iki çeşit güneş paneli bulunmaktadır. Her iki tip panel de elektrik enerjisi üretir ancak ikisi arasında dikkat edilmesi gereken bazı önemli farklılıklar bulunmaktadır.
Güneş enerjili sistemlerde güneş paneli, akü ve şarj regülatörü gerekliliklerini doğru bir şekilde belirlemek sistemin kesintisiz çalışması için son derece önemlidir. Bu gereklilikleri, sistemin yükü (bağlı cihazların gücü), çalışma gerilimi, çalışma modu, çalışma süresi gibi parametreler belirler.
Fotovoltaik hücre, güneş hücresi veya güneş pili, ışığa maruz kaldığında elektrik üreten bir bileşendir. Fotovoltaik hücre, güneş tarafından yayılan ışınları emen ve elektrik akımı oluşturan yarı iletken malzemelerden yapılır. Güneş panelleri, fotovoltaik hücrelerin seri ve paralel kombine edilmesiyle oluşturulur.
Güneş enerji sistemlerinin en pahalı ve en hassas bileşeni akülerdir. Günümüz teknolojisiyle üretilmiş akülerin ortalama ömrü 5 yıldır. Bu nedenle her 5 yılın sonunda aküleri yenisi ile değiştirmek gerekir. Güneş panellerinin ömrü ise 20 yılın üzerindedir. Düşük maliyetli ve uzun ömürlü bir sistem ihtiyacı ile aküsüz güneş enerji sistemleri geliştirilmiştir.
Solar şarj kontrol cihazı, güneş panellerinden aldığı enerjiyi akülere ve yüke aktaran bir tür regülatördür. Şarj kontrol ünitesi, güneş enerjisinden elde edilen elektrik enerjisini aküleri doldurmak için kullanılır. Şarj gerilimi, akülere uygun şekilde düzenlenir ve aküler dolmak üzere olduğunda akım azaltılarak aküler korunur.
Güneş enerjili sistemlerin yıl boyunca verimli çalışabilmesi için güneş panellerinin yönü ve eğim açısının doğru bir şekilde belirlenmesi gereklidir. Ülkemiz Kuzey yarım kürede yer aldığı için güneş panelleri Güney yönüne doğru yönlendirilir. Güneş panellerinin eğim açısı ise sistemin kurulacağı konuma göre değişiklik gösterir.
Yenilenebilir enerji kaynaklarından olan güneş enerjisi ile geniş arazilerdeki güneş tarlalarının yanı sıra ev, iş yeri, park ve dinlenme yerleri vb. yapıların çatılarına yerleştirilen sistemlerle de elektrik üretimi mümkün olmaktadır. Peki çatıya yapılacak güneş paneli uygulamalarında nelere dikkat etmek gerekir?
Güneş panellerinin zaman içerisinde kirlenmesi, yüzde 15-25 aralığında bir performans kaybına sebebiyet verebilmektedir. Hassas bir teknolojiye sahip fotovoltaik sistemlerin özel solüsyonlar yardımı ile temizlenerek verimlerini koruması sağlanmalıdır.
Güneşten (ışık enerjisinden) üretilen elektrik enerjisinin zamanlaması aydınlatma için çok uygun değildir. Gündüz üretilen bu enerjiyi bataryada depolayıp gece kullanma durumunda kalırız. LED ışık kaynaklarının verimliliklerinin artması ile bu tür uygulamalar elverişli hale gelmiştir.