İş İlanları
26 Eylül 2020 Cumartesi

Güneş Paneli (Solar Panel) Açısı Nasıl Hesaplanır?

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?

12 Eylül 2018 Çarşamba - 07:40

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?

Çevremize baktığımızda, farklı yönlere, farklı eğim açısıyla bakan güneş panelleri görebiliriz. Bu da, güneş panelinin hangi yöne, kaç derece eğimle bakacağı konusunda bilgi eksikliğinin olduğunu göstermektedir.

Güneş paneli ya da diğer adıyla solar paneli, güneşe yönlendirmek basit bir fikir gibi görünse de; güneş yıl içindeki farklı zaman dilimlerinde farklı konumlarda yer alır. Gün içerisinde de sürekli olarak yeri değişmektedir. Bu yüzden optimal bir eğim açısı hesabı yapma gerekliliği ortaya çıkmaktadır.

Güneş panelinin yönü, sistemin kurulacağı yerin konumuna göre belirlenir. Türkiye gibi kuzey yarım kürede yer alan ülkelerde güneş paneli güneye doğru yönlendirilir. Güney yarım kürede yer alan ülkelerde ise kuzeye doğru yönlendirilir. Ülkemizde görmeye alışkın olduğumuz, güneş panelinin doğuya ya da batıya yönlendirildiği uygulamalar yanlıştır. Ülkemizin her şehrinde, güneş paneli güney yönüne doğru bakmalıdır.

Güneş paneli, optimal eğim açısı ile yerleştirildiğinde, günün tamamında güneşten azami düzeyde faydalanabilmesini sağlar. Güneş panelinin açısı, konumunuza ve yılın hangi zamanında olduğunuza bağlıdır. Ancak bu başlıkta yıl boyunca kullanılabilecek sabit güneş paneli açısı için hesaplamalar gösterilecektir. Yani, güneş paneli açısını bir kez ayarladığınızda, sisteme dokunmadan tüm yıl boyunca kullanabileceksiniz.

Güneş paneli eğim açısı, enlem değeri yardımıyla hesaplanır. Bu açı, eğer enlem değeri 25‘ten küçükse 0,87 ile çarpılarak hesaplanır. Enlem değeri 25 ile 50 arasında ise 0,87 ile çarpılır ve sonuca 3,1 derece eklenir. Türkiye 36-42 derece enlemleri arasında yer aldığı için, ülkemizdeki tüm kurulumlar için bu hesaplama yöntemi kullanılmalıdır. 50 derece ve üzerindeki enlem değerinde ise ideal açı yaklaşık 45 derece olarak alınabilir.

Türkiye‘deki tüm şehirlerde kullanılmak üzere güneş paneli eğim açısı hesabı için ise aşağıdaki formülü kullanabilirsiniz.

Panel Eğimi = Enlem x 0,87 + 3,1

Hesaplama yardımıyla bulunacak eğim açısı, panelin yer ile arasındaki açıyı ifade etmektedir. Yani sıfır derece panel eğimi tam yatay, 90 derece panel eğimi tam dikey konumlandırmayı ifade eder.

Konumunuzun enlem değeri Google Haritalar yardımıyla kolayca bulunabilir. Haritada bir noktayı seçin, Google size enlem ve boylam değerini gösterecektir. Virgülle ayrılmış iki sayıdan birincisi enlem değeridir.

Örneğin; Ankara konumu için bir hesaplama yapalım. Ankara için enlem ve boylam değeri; 39.911817, 32.809245 olarak görünüyor. Yukarıdaki hesaplama yönteminde ikinci seçenek ile ilerlememiz gerekiyor. Hesaplama aşağıdaki gibi yapılabilir.

39,9 x 0,87 + 3,1 = 37,8

Bu hesaplama neticesinde, Ankara konumunda yıl boyunca kullanım için güneş panelinin güneye 38 derecelik açıyla yönlendirilmesi gerektiği söylenebilir.

İstanbul için aynı hesaplamayı tekrar etmemiz gerekirse, 41.0082376, 28.9783589 değerlerine göre sonuca bakmalıyız.

41 x 0,87 + 3,1 = 38,8

Yani İstanbul‘da güneş paneli 39 derece eğim açısına sahip olmalıdır. İzmir için 37, Antalya için 35, Trabzon için 39 derece açıyla konumlandırma yapabilirsiniz.

Yukarıdaki tüm hesaplamalar, yıl boyunca sabit panel eğimine göre yapılmıştır. Güneş panelini, yıl boyunca sabit açıda kullanabileceğiniz gibi, yaz ve kış mevsimleri için ayrı hesaplar gerçekleştirip, yıl boyunca güneş paneli eğimini değiştirebilirsiniz.

Kış ayları için özel bir hatırlatma yapmakta fayda var. Bulunduğunuz bölgede kar yağışı oluyorsa, panelin eğim açısını artırarak yani daha dik hale getirerek üzerinde kar birikmesini önleyebilirsiniz. Bu sayede, güneş panelinin karla kapanmasını önleyerek güneşten daha fazla faydalanmasını sağlayabilirsiniz.

Yukarıdaki görselde iki farklı güneş enerjili aydınlatma direği yer almaktadır. Soldaki örnekte güneş panelinin eğim açısı 38 derece olarak belirlenmiştir. Sağdaki küçük panelin eğim açısı ise 45 derecedir. Görüldüğü gibi daha dik olan panel üzerinde kar birikmesi oluşmamaktadır.

Emre Yılmaz
Linkedin

Aydınlatma Portalı kurucusu Trabzon doğumlu Emre Yılmaz, Atılım Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği bölümünden 2013 yılında mezun olmuş, o tarihten bugüne aydınlatma sektöründe devlet destekli projelerin yönetimi ve ürün geliştirme faaliyetlerinin yürütülmesinde görev almaktadır. Gazi Üniversitesi Endüstriyel Tasarım Mühendisliği bölümünde yüksek lisans öğrenimini tamamlamış olup, aynı bölümün doktora programında eğitimini sürdürmektedir.

28 Yorum

  1. Avatar

    Veli Bostan

    28 Kasım 2018 Çarşamba - 16:54

    Tam olarak Güney mi? Yoksa Ufak sapmalar olabilir mi Güney Doğu veya Güney Batı gibi?
    Ayrıca Pusula güneyi mi yoksa harita güneyi mi? Bildiğim kadarıyla bu ikisi arasında ufak bir fark var.

    • Emre Yılmaz

      Emre Yılmaz

      29 Kasım 2018 Perşembe - 09:17

      Merhaba,

      Pusulanın tam güneyi gösterdiği tarafa yönlendirmeniz gereklidir.

      Saygılarımla.

  2. Avatar

    Veli Bostan

    5 Aralık 2018 Çarşamba - 10:16

    Cevabınız için çok teşekkürler. Paneli çatıya kuruyorum ve çatım pusulada “G 46 D”, yani Güneydoğu 46 görünüyor. Anladığım kadarıyla tam güneyden 46 derecelik bir sapma var. Bu sapma ne kadar verim kaybına neden olur?

  3. Avatar

    Soner Uçar

    16 Aralık 2018 Pazar - 18:00

    Ustam öncelikle verdiğiniz değerli bilgiler için teşekkür ederim.yalnız yazıda hatalar mı var ben mi yanlış anlıyorum. yani şöyle ki: Türkiye gibi kuzey yarım kürede yer alan ülkelerde güneş paneli güneye doğru yönlendirilir.diyorsunuz örnekte ise:Ankara konumunda yıl boyunca kullanım için güneş panelinin kuzeye 38 derecelik açıyla yönlendirilmesi gerektiği söylenebilir. burada bir tezat mı var?

    • Emre Yılmaz

      Emre Yılmaz

      16 Aralık 2018 Pazar - 23:43

      Merhaba, haklısınız orada bir kelime hatası yapmışım. Gerekli düzenlemeyi sağladım. Yorumunuz için teşekkür ederim.

  4. Avatar

    hakan

    25 Aralık 2018 Salı - 00:14

    Panel Eğimi = Enlem x 0,87 + 3,1 formülünüzün kaynağı nedir hocam öğrenebilr miyim ?

  5. Avatar

    Nizam Yiğit

    1 Eylül 2019 Pazar - 02:20

    Emre bey yazını bilgilendirici. Teşekkürler. Sadece bir hususu merak ediyorum.
    Ben bulunduğum yere sizin formülü uyguladığımda çıkan değer ile, aylık güneş ışınımına uygun olarak ve güneşin dünyaya açısına bakarak en uygun olan eğimlerle yapılan karşılaştırma çalışmasında arada 12 derece fark çıkıyor. Hesaplamanız literatürden mi yoksa Türkiye için sizin kendi hesaplama şekliniz mi?

    Kolay gelsin

    • Emre Yılmaz

      Emre Yılmaz

      1 Eylül 2019 Pazar - 10:36

      Merhaba Nizam Bey, yukarıdaki hesaplamalar yıl boyunca sabit panel eğimi kullanılacak şekilde yapılmıştır. Aylık olarak hesaplama yapıldığında farklı sonuçlar alınması mümkündür.

  6. Avatar

    Metin Yüksek

    5 Kasım 2019 Salı - 14:57

    Emre bey, kuzey yarım kürede kollektörler niçin güneye bakar ; kuzeye baksa ne olur
    ikisi arasındaki verim farkı ne olur,İyi çalışmalar.

    • Emre Yılmaz

      Emre Yılmaz

      5 Kasım 2019 Salı - 22:51

      Güneş ışınları dünyanın şekliyle bağlantılı olarak ekvator ve çevresine dik olarak ulaşır. Kutuplara doğru gidildikçe ışınlar daha eğik açıyla gelecektir. Güneş ışınlarını panellere dik olarak alabilmek için güneş panelleri güneş ışınlarının geldiği bu eğime göre yönlendirilmelidir. Kuzey yarımkürede güneş ışınlarından yıl boyu azami derecede faydalanmak için paneller güneye doğru yönlendirilmelidir.

      Bazen çatı şekli veya arazi eğiminden dolayı güneş panellerinin bir kısmını veya tamamını kuzey yönüne doğru eğimle yerleştirmek gerekebilir. Böyle bir durumda yüzde 10 ila yüzde 30 arasında bir enerji kaybı görülebilir.

  7. Avatar

    ramazan

    13 Kasım 2019 Çarşamba - 13:24

    mrb, şu cümledeki kuzey yerine güney olması gerekirdi.
    Ülkemizin her şehrinde, güneş paneli kuzey yönüne doğru bakmalıdır.

    • Emre Yılmaz

      Emre Yılmaz

      13 Kasım 2019 Çarşamba - 17:13

      Merhaba, uyarınız için teşekkür ederim. Haklısınız gözden kaçmış, gerekli düzeltmeyi sağladım.

  8. Avatar

    Coşkun Yılmaz

    6 Mart 2020 Cuma - 17:54

    Emre bey merhaba,
    Arazi düz bir yer olmak zorunda mıdır? Arazimiz yaklaşık 200mtx60mt ölçülerinde, kuzeye doğru yaklaşık %4 eğim var. Araziyi tam düz hale getirmek yada eğimi azaltmak gerekir mi? Teşekkürler

    • Emre Yılmaz

      Emre Yılmaz

      7 Mart 2020 Cumartesi - 00:02

      Merhaba Çoşkun Bey, bu tür kuzeye eğimli arazilerde güneşten azami şekilde yararlanmak için panellerin eğim açısını artırmanız gerekir.

  9. Avatar

    Coşkun Yılmaz

    9 Mart 2020 Pazartesi - 08:20

    Teşekkür ederim Emre bey, iyi çalışmalar.

  10. Avatar

    serkan

    9 Mart 2020 Pazartesi - 13:42

    Panel Eğimi = Enlem x 0,87 + 3,1 formülünüzün kaynağı nedir hocam öğrenebilr miyim ?

  11. Avatar

    adnan

    28 Nisan 2020 Salı - 16:35

    Merhaba, Panellerimi evimin güney tarafındaki verandaya koyabilirmiyim. Kuzey tarafında duvar olacak. Verimde düşüklük olurmu ? Güneşi görmediği zamanlar olabilirmi ? Teşekkürler

    • Emre Yılmaz

      Emre Yılmaz

      28 Nisan 2020 Salı - 16:39

      Merhaba Adnan Bey, eviniz Türkiye’de ise panelleri zaten güneye doğru yönlendirmeniz gerekir. Panelleri monte etmeyi düşündüğünüz alanda gölge oluşuyorsa bu verimde düşüş yaşayacağınız anlamına gelir.

  12. Avatar

    adnan

    28 Nisan 2020 Salı - 16:37

    Paylaşılan yazıda 45 derecelik panelde kar birikmesi olmadığı yazıyor. Doğru açıyla monte edilen panelde kar birikmemesi gerekmiyormuydu ? Burda bir tezatlık görüyorum, anlayamadım.

    • Emre Yılmaz

      Emre Yılmaz

      28 Nisan 2020 Salı - 16:44

      İdeal açı, yıl boyunca güneş ışınlarından azami derecede yararlanabilmek için hesaplanmış eğim açısıdır. Yani güneş panelini güneş ışınlarını dik alacak şekilde konumlandırıyoruz. Ancak yoğun kar yağışı alan bölgelerde eğime bağlı olarak panel üzerinde kar birikmesi olabiliyor. Bu yüzden daha dik bir açıyla monte edilmesini öneriyoruz.

  13. Avatar

    Özgür kütük

    30 Nisan 2020 Perşembe - 06:11

    İnverter sürücü sistemlerinde panellerin yarısı 165wat yarısı 250watolursa sistem çalışır mı kolay gelsin

    • Emre Yılmaz

      Emre Yılmaz

      30 Nisan 2020 Perşembe - 09:52

      Merhaba, gerilim değeri (12V/24V) aynı olduğu sürece birlikte kullanmanızda sakınca yoktur.

  14. Avatar

    muhammet

    17 Haziran 2020 Çarşamba - 12:03

    merhaba şirketim günlük ort 170kw elektrik harcıyor. Bunun için güneş paneli düşünüyorum ama ne kadar panel ne tür akü gerekli fikrim yok. Veya yaptırmam mantıklı mıdır?

  15. Avatar

    Hüseyin KAYA

    19 Haziran 2020 Cuma - 21:49

    Emre Kardeşim,

    Bu formül nerden geliyor bilmiyorum ama Pvsyst, Pvsol, Helios gibi analiz programları kullandığında bu açıların Ankara için 38 değil 25 derece olduğunu görürsün. Yer ile panel arasındaki açı. Bu Türkiye nin her yeri için kabul edilebilir bir derecedir. Hesabı ise 21 Aralık ta en yataya inen güneşin dik açısı ile, 21 haziran da en tepeye çıkan güneşin dik açısının ortalamasıdır. Bu kadar basit aslında. Yazını doğrular ışığında düzeltmeni tavsiye ederim.

    Fotoğraflarda çok kötü örnekler olmuş. Bir Güneş enerji santralinde zeminin siyah olması asla istenmez. Albinosu düşeceği için. Olabildiğince beyaza yakın olması tercih edilir. Daha fazla elektrik üretsin yansıyanlardan diye. Ayrıca Güneşpaneli için kar kayma derecesi 31 derecedir. 31 derecenin üstünde kar üzerinde duramaz kayar. Ama bundan sebep güneş paneli açısı dikleştirilmez. Ayrıca güneş paneli En yüksek gerilime Güneş ışınlarının en dik geldiği anda ulaşır. Akıma ise… devamını araştırınız.

    • Emre Yılmaz

      Emre Yılmaz

      19 Haziran 2020 Cuma - 22:59

      Merhaba Hüseyin Bey, belirttiğiniz gibi 21 Aralık ve 21 Haziran pozisyonlarının ortalamasını alırsanız kışın güneş enerji sisteminizden yeterli performans alamayabilirsiniz. Yorumumun bundan sonraki kısmında vereceğim rakamlar varsayımdır. Sizin yaptığınız uygulamada yani 25 derece eğimde yazın 100W güç üretirken kışın 40W güç üretebilirsiniz. Ancak paneliniz daha dik olursa mesela yukarıda yazıda belirtildiği gibi 38 derecede konumlandırırsanız yazın maksimum verimi elde edemezsiniz belki ama kış aylarında yazın ulaştığınız güç değerlerine yaklaşabilirsiniz. Yazın belki gücünüz 80W’a düşer ama kışın 60W’a çıkabilirsiniz. Yukarıda da belirtildiği gibi hesaplama sonucunda elde edilen açıda yıl boyunca sisteme dokunmadan kullanılması amaçlanmaktadır.

  16. Avatar

    Nuri Yunus KOCADAĞ

    20 Haziran 2020 Cumartesi - 02:13

    Hüseyin Bey,

    Güneş panellerinin kendi varsayılan verim değerlerinin sağlanabilmesi meteorolojik indeksler ve coğrafi konumları içeren bir çok değişkene bağlıdır. Statik güneş panellerinin yatay yüzeyle yaptığı tilt açısı, maksimum güneş radyasyonunu almak amacıyla konumlandırıldığı enlem değerleri göz önüne alındığında yıl boyunca güneşin hareketine bağlı olarak bir optimum eğim değerine sabitlenir. Burada asıl amaç belirlenen açıya bağlı olarak yıllık maksimum ortalama güç değerinin yakalanabilmesidir. Güneş, yılın tüm günleri boyunca doğrusal bir hareket izlemediği için ortalama açı hesaplanırken maksimum ve minimum değerin ortalamasının alınması yeterli değildir. Belirlenen açılar ile günün farklı saatlerinde farklı enerji üretimleri ile günlük eğriler oluşturulur. Sonrasında günlük eğrilerin birleşimi ile aylık eğriler oluşturulur. Bu eğriler altında kalan alan yani Wh değeri en büyük olan açı bize optimum açıyı gösterecektir. Yazın bu açı değeri küçülürken kışın ise artmaktadır. Optimum açı değeri hesaplanırken genetik algoritma, parçacık sürü optimizasyonu, yapay sinir ağları gibi yöntemler kullanılabilmektedir. Farklı yöntemlerle elde edilen formülasyonlar neticesinde açı değerleri elde edilir. Örneğin 40º enlemde yer alan Bilecik şehrinde sabit bir güneş panelinin eğiminin belirlenmesi için yapılan bir çalışmada yılın tüm aylarına ait belirlenen optimum açı değerleri şu şekilde olmuştur; Ocak 60.88º, Şubat 53.39º, Mart 42.38º,Nisan 30.51º, Mayıs 21.20º, Haziran 16.92º, Temmuz 18.88º, Ağustos 26.67º, Eylül 37.95º, Ekim 49.79º, Kasım 59.01º, Aralık 63.08º. Bu değerlerin neticesinde Bilecik için 39.98º optimum açıyla sabit güneş paneli yerleştirilebileceği bulunmuştur. Matematiksel hesaplamalar ve deneysel buluşlar arasında derece farkı çıkmaktadır [1]. 25º-50º enlemleri arasındaki konumlarda sabit güneş panellerinin tilt açısı, farklı yöntemlerle yapılan işlem sonuçlarının makalede yer alan formülasyon ile kabul edilebilir çok yakın sonuçlar verdiği görülmektedir. Tek eksenli veya çift eksenli fotosensörler ve geri dönütlü işlemci yapısı yardımıyla güneşi takip eden hareketli güneş panelleri ile statik panellerde belirlenen tek bir açı değeri yerine anlık değişebilen açılarla verimlilik daha üst düzeye çıkarılabilmektedir. Güneş panellerinden alınabilecek maksimum çıkış gücü, güneş paneli üzerine maksimum verimlilikle güneş radyasyonunun alındığı anda gerçekleşmektedir.

    [1] Calculation of Optimum Fixed Tilt Angle of PV Panels Depending on Solar Angles and Comparison of the Results with Experimental Study Conducted in Summer in Bilecik, Turkey.

    • Emre Yılmaz

      Emre Yılmaz

      20 Haziran 2020 Cumartesi - 09:07

      Merhaba Yunus Bey, detaylı açıklamanız ve katkılarınız için teşekkür ederim.

  17. Avatar

    Volkan Erustun

    15 Temmuz 2020 Çarşamba - 09:23

    Merhaba Emre Bey,

    Yapının şekli gereği panelleri tam güneye yerleştiremiyorum. Doğuya doğru 40 derece sapma var yani hemen hemen güney-Doğu ya yerleştire biliyorum. Yada gene yaklaşık 40 derece sapma ile güney-batı ya yerleştirebilirim. Bu şekilde yerleşim yapılır ise açı hesaplamasında farklılık olur mu? birde verimlilik acısında kayıp % kaç olur. cevabınız için şimdiden tşk.

Yorum yazın...

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir