Elektrikli Çit Sistemleri ve Güneş Panelleri

Güneş Panelleri Nasıl Çalışır?

Güneş paneli, üzerinde güneş enerjisini soğurmaya yarayan birçok güneş hücresi bulunduran bir enerji kaynağıdır. Bu hücrelerde, güneş ışığının yarı iletken silikon ile etkileşimi artı ve eksi yükler meydana getirir. Oluşan bu yüklerden dolayı bir voltaj farkı meydana gelir. Metal bağlantılarla iletilen, doğru akım özelliğine sahip, çok sayıda güneş hücresinin tek ünite altında bir araya getirilmesi ile %17 verimle 130W'a kadar enerji sağlayabilen güneş panelleri üretilir.

Güneş panelleri ancak güneş ışığı aldığı takdirde enerji üretmektedir. Dolayısı ile elektrikli çit sistemlerine gece süresince de enerji sağlanması gerekmektedir. Bunun için enerji depolayan birimlere (bataryalara) ihtiyaç vardır. Gündüz vakti güneş panelleri ile elde edilen enerjinin bir kısmı elektrikli çit sisteminde harcanacak, bir kısmıda bataryada depolacaktır. Ancak, burada elektrikli çit sisteminde gerek duyulan enerji miktarının doğru tespit edilerek yeterli büyüklükte bir güneş panelinin kullanılması gerekmektedir. Aksi takdirde, güneş paneli sisteme yeterli miktarda enerji sağlayamadığı takdirde batararyalarda depolanan enerji kullanılacak ve bu da bataryanın belli aralıklarla diğer bir enerji kaynağından sarj edilmesini gerektirecektir.

Panellerde üretilen enerji miktarını:

Panellere düşen ışık miktarı,

Işığın panele düşme açısı,

Güneş ışığı panel yüzeyine ne kadar dik açı ile düşerse o derece panelin performansı artacakdır. Güneş ışınlarının yeryüzüne düşme açıları mevsime göre ve gün boyunca farklılık göstermektedir. Ülkemiz yaz aylarında güneş ışınlarını dike yakın açılar ile alırken kış aylarına doğru bu diklik azalmaktadır. Bu yüzden, paneller kış aylarına doğru daha dik konuma getirilerek güneş ışınlarının panele daha dik açılarla düşmesi sağlanmalıdır.

Panelin büyüklüğü ve Kalitesi

belirlemektedir.

Sistem için gerekli Batarya ve güneş paneli

Batarya elektrikli çit sistemine yeterli miktarda enerji sağlayabilecek büyüklükte seçilmelidir. Havanın bulutlu olduğu günlerin de göz önünde bulundurularak gün boyunca çit sisteminde ihtiyaç duyulan enerji miktarını depo edecek büyüklükte bir batarya kullanılmalıdır.

Güneş sistemleri ile birlikte kullanıması önerilen bataryalar " derin döngülü" deep cycle tip bataryalardır. Araba aküleri bu iş için tamam uygun olamasa da kullanılabilmektedir. Çünkü derin döngülü tip bataryalar sürekli olarak belli bir akım miktarının belli bir voltaj seviyesinin üzerinde çekilmesine imkan tanırlar. Araba akülerinin ise kullanılma ve tasarlanma amaçları yüksek miktarlarda akımın sadece anlık olarak çekilmesidir. Genel olarak arabanın çalıştırılması esnasında aküden büyük miktarda akım çekilerek start enerjisi karşılanacak ve araba çalıştıktan sonra bu enerjiye gerek duyulmayacaktır.

Çit sistemi için gerekli güneş panelini hesaplarken güneşlenme ile ilgili bilimsel verilerden ve istatistiklerden yararlanmak en doğru yol olacaktır. Ülkemizde güneşlenme ilgili veriler günlük, aylık ve yıllık bazda Enerji İdaresi Etüt müdürlüğünce halka sunulmaktadır. Ancak çok fazla detaya girmeden ülkemizedeki yedi coğrafi bölgenin yıllık güneşlenme istatistiklerinden yararlanmak yeterlidir.

EİE Dairesi Müdürlüğünün verilerine dayanarak "Türkiye'nin Yıllık Toplam Güneş Enerjisi Potansiyelinin Bölgelere Göre Dağılımı" aşağıdaki tabloda sunulmuştur.

Şimdi bir örnekle bu tablolardan nasıl faydalanmalıyız açıklayalım:

Öncelikle kullanacağımız güç üreteci Çoban 2000 olarak seçildi. Cihazın kullanıldığı bölge Ege Bölgesi. Bu cihaz tellerdeki kaçaklara bağlı olarak 25-125 mA arasında akım tüketmektedir. Yani bu cihazın gün boyu tükettiği akım miktarı 25Amper x24 saat / 1000= 0.6 Amper saat ile 125 Amper x 24Saat / 1000=3 Amper saat arasındadir. Bu cihaz en kötü koşullarda gün boyunca 3 Amper saatlik bir akım tüketmesi söz konusudur. Öyle ise 24 saat boyunca ihtiyaç duyulan enerjininin gün boyunca güneş panelinden sağlanabilmesi için gerekli güneş panelinin hesaplanması gerekmektedir. 3 Amper saat akım 12 Voltta cihaza beslendiği düşünüldüğünde cihaza gün boyunca 36 Watt saat güç sağlanması lazımdır. Ege bölgesine tablodan bakıldığında günde 1304/365=3.57kWatt saat enerji düşmektedir. Güneş panellerinin sağladığı enerji 1000W saat üzerinden test edildiği için; 3.57k Watt Saat / 1000W =3.57 Saat süresince güneş paneli 1000W ışığa maruz kaldığı düşünülebilir. Öyleyse , bir güneş panelinin 3.57 saat boyunca 36 Watt saat güç üretmesi için (36W saat/3.57 saat= 10.08 Watt) 10 wattlık bir güneş paneli, planlanan bu sistem için maximum gerekliliktir. Yine en az güç tüketimi 7.2 Watt saat olduğu düşünüldüğünde (7.2W saat/3.57 saat=2.02 Watt) 2 Watt lık bir güneş paneli bu sistem için de minumun gerekliliktir.

Yine bu sistem için gerekli batarya kapasitesini hesaplamak için, güneş panelinin 7 gün boyunca sisteme hiç enerji sağlamadığını düşünelim. Bu durumda sistem en kötü şartlarda bir günde 3A saat enerji tüketecektir. 3 Amper Saat/gün X 7 gün =21 Amper Saatlik bir akü gerekecektir. Ancak bu aküdeki bütün enerjinin kullanılabileceği anlamına gelmeyeceği için, en azından 40-50 Ah bir akünün 10 wattlık bir güneş paneli ile birlikte kullanılması tavsiye edilir.

Güneş Panelleri ve Elektrikli Çit sistemleri

Güneş panelleri şehir şebekesinin mevcut olmadığı alanlarda elektrikli çit sistemleri için enerji kaynağı olarak kullanılabilmektedir. Elektrikli çit sistemlerinin düşük güç gerektiren sistemler olması güneş panelleriyle birlikte kullanılması avantajını sunmaktadır. Yapılacak ek bir yatırımla elektrikli çit sisteminin enerji ihtiyacının tamamen güneş panellerinden temin etmek mümkün olabilmektedir. Ancak güneş panellerinden yeterince ve doğru bir şekilde yararlanmak için doğru bir planlama yapılması gerekmektedir.

Güneş panelinin elektrikli çit sistemi ile nasıl çalıştığını açıklayalım. Resimde elektrikli çit sistemine enerji sağlayan bir güneş paneli bulunmaktadır.Panel, güneşten aldığı ışığı elektrik enerjisine dönüştürür. Ve elde edilen elektrik enerjisi regulator tarafından bataryaya depolanır. Burada regulatör enerjinin bataryaya dengeli ve doğru bir şekilde depo edimesini sağlar. Aksi takdirde bataryanın fazla şarj edilerek zarar görmesine yol açılabileceği gibi az miktarda şarj edilerek bataryanın boş kalması da söz konusu olabilir.