Tanımı ve Uygulama Alanları
Güneş enerjisi yeni ve yenilenebilir bir enerji kaynağı oluşu yanında, insanlık için önemli bir sorun olan çevreyi kirletici artıkların bulunmayışı, yerel olarak uygulanabilmesi ve karmaşık bir teknoloji gerektirmemesi gibi üstünlükleri sebebiyle son yıllarda üzerinde yoğun çalışmaların yapıldığı bir konu olmuştur. Binalarin ısıtılması, soğutulması, endüstriyel, bitkilerin kurutulması ve elektrik üretimi güneş enerjisinin yaygın olarak kullanıldığı alanlardır.

Güneşin ışınım enerjisi, yer ve atmosfer sistemindeki fiziksel oluşumları etkileyen başlıca enerji kaynağıdır. Dünyadan ortalama 1.496×108 km. uzaklıkta, 1.392×108 km. çapında ve 1.99×1030 kg. kütlesinde sıcak bir gaz küresi olan güneşin yüzey sıcaklığı yaklaşık 6.000 °K olup, iç bölgesindeki sıcaklığın 8×106 °K ile 40×106 °K arasında değiştiği tahmin edilmektedir.

Sürekli bir füzyon reaktörü olan güneşin enerji kaynağı, hidrojenin helyuma dönüşmesi esnasında, saniyede 4 milyon ton kütle enerjiye dönüşerek, yaklaşık 3.5×1026 değerindeki enerjinin ışınım şeklinde uzaya yayılmasıdır. Güneş daha milyonlarca yıl ışımasını sürdüreceğinden, dünyamız için sonsuz bir enerji kaynağıdır. Güneşten gelen güç insanlığın yıllık ticari gereksiniminin 16.000 katından çoktur. Dünyadaki tüm elektrik santrallerinin toplam gücü; güneşten gelen gücün 61.000’de birinden azdır. Güneşten gelen güç dünyadaki tüm nükleer santrallerin ürettiği toplam gücün 527.000 katıdır.

Güneş enerjisi geniş bir coğrafi dağılıma sahip bir enerji kaynağıdır. Coğrafi olarak 36-42° kuzey enlemleri arasında bulunan Türkiye, güneş kuşağı içindedir. Şu an için güneş enerjisinin kullanımı oldukça azdır, ancak geleceğin dünyasının enerji gereksiniminin karşılanmasında, geleneksel enerji kaynaklarının yanında en önemli seçeneklerden biri olacağı düşünülmektedir.

Güneş Enerjisi Teknolojileri
Güneş enerjisi, güneşin çekirdeğinde yer alan füzyon süreci ile açığa çıkan ışıma enerjisidir, güneşteki hidrojen gazının helyuma dönüşmesi şeklindeki füzyon sürecinden kaynaklanır. Dünya atmosferinin dışında güneş enerjisinin şiddeti, aşağı yukarı sabit ve 1370 W/m² değerindedir, ancak yeryüzünde 0-1100 W/m2 değerleri arasında değişim gösterir. Bu enerjinin dünyaya gelen küçük bir bölümü dahi, insanlığın mevcut enerji tüketiminden kat kat fazladır. Güneş enerjisinden yararlanma konusundaki çalışmalar özellikle 1970’lerden sonra hız kazanmış, güneş enerjisi sistemleri teknolojik olarak ilerleme ve maliyet bakımından düşme göstermiş, çevresel olarak temiz bir enerji kaynağı olarak kendini kabul ettirmiştir.

Güneş enerjisi teknolojileri yöntem, malzeme ve teknolojik düzey açısından çok çeşitlilik göstermekle birlikte iki ana gruba ayrılabilir:
• Isıl Güneş Teknolojileri : Bu sistemlerde öncelikle güneş enerjisinden ısı elde edilir. Bu ısı doğrudan kullanılabileceği gibi elektrik üretiminde de kullanılabilir.
• Güneş Pilleri : Fotovoltaik piller de denen bu yarı-iletken malzemeler güneş ışığını doğrudan elektriğe çevirirler.

Vakumlu Güneş Kollektörleri : Bu sistemlerde, vakumlu cam borular ve gerekirse absorban yüzeyine gelen enerjiyi artırmak için metal ya da cam yansıtıcılar kullanılır. Bunların çıkışları daha yüksek sıcaklıkta olduğu için (100-120°C), düzlemsel kollektörlerin kullanıldığı yerlerde ve ayrıca yiyecek dondurma, bina soğutma gibi daha geniş bir yelpazede kullanılabilirler.

Güneş Kollektörleri
Türkiye’de güneş enerjisinin en yaygın kullanımı sıcak su ısıtma sistemleridir.Halen ülkemizde kurulu olan güneş kollektörü miktarı 2001 yılı için 7,5 milyon m2 civarındadır. Çoğu Akdeniz ve Ege Bölgelerinde kullanılmakta olan bu sistemlerden yılda yaklaşık 290 bin TEP ısı enerjisi üretilmektedir. Sektörde 100’den fazla üretici firmanın bulunduğu ve 2000 kişinin istihdam edildiği tahmin edilmektedir. Yıllık üretim hacmi 750 bin m² olup bu üretimin bir miktarı da ihraç edilmektedir. Bu haliyle ülkemiz dünyada kayda değer bir güneş kollektörü üreticisi ve kullanıcısı durumundadır. Güneş kollektörlerinin ürettiği ısıl enerjinin birincil enerji tüketimimize katkısı yıllara göre aşağıda yer almaktadır.

Güneş kollektörlerinin ürettiği ısıl enerjinin birincil enerji tüketimimize katkısı yıllara göre aşağıda yer almaktadır.

Güneş Enerjisi Üretimi (bin TEP )
1998; 210, 1999; 236, 2000; 262, 2001; 290

Türkiye’de Güneş Enerjisi
Güneş Enerjisi Potansiyeli
Ülkemiz, coğrafi konumu nedeniyle sahip olduğu güneş enerjisi potansiyeli açısından birçok ülkeye göre şanslı durumdadır. Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğünde (DMİ) mevcut bulunan 1966-1982 yıllarında ölçülen güneşlenme süresi ve ışınım şiddeti verilerinden yararlanarak EİE tarafından yapılan çalışmaya göre Türkiye’nin ortalama yıllık toplam güneşlenme süresi 2640 saat (günlük toplam 7,2 saat), ortalama toplam ışınım şiddeti 1311 kWh/m²-yıl (günlük toplam 3,6 kWh/m²) olduğu tespit edilmiştir. Türkiye’nin en fazla güneş enerjisi alan bölgesi Güney Doğu Anadolu Bölgesi olup, bunu Akdeniz Bölgesi izlemektedir. Güneş enerjisi potansiyeli ve güneşlenme süresi değerlerinin bölgelere göre dağılımı da Tablo-2′ de verilmiştir.

Ancak, bu değerlerin, Türkiye’nin gerçek potansiyelinden daha az olduğu, daha sonra yapılan çalışmalar ile anlaşılmıştır. 1992 yılından bu yana EİE ve DMİ, güneş enerjisi değerlerinin daha sağlıklı olarak ölçülmesi amacıyla enerji amaçlı güneş enerjisi ölçümleri almaktadırlar. Devam etmekte olan ölçüm çalışmalarının sonucunda, Türkiye güneş enerjisi potansiyelinin eski değerlerden %20-25 daha fazla çıkması beklenmektedir.

EİE’nin ölçü yaptığı 8 istasyondan alınan yeni ölçümler ve DMİ verileri yardımı ile 57 ile ait güneş enerjisi ve güneşlenme süreleri değerleri hesaplanarak bir kitapçık halinde basılmıştır. (Güneş Işınımı Veri Satışı)

Neden Güneş Enerjisi ?
Ülkemizin yıllık güneşlenme süresi ortalama olarak 2640 saattir. Maksimum güneşlenme 362 saat ile temmuz ayında, minimum güneşlenme süresi ise 98 saat ile aralık ayında görülmüştür.

Güneydoğu Anadolu Bölgesi : 3016 saat
Akdeniz Bölgesi : 2923 saat
Ege Bölgesi : 2726 saat
İç Anadolu Bölgesi : 2712 saat
Doğu Anadolu Bölgesi : 2693 saat
Marmara Bölgesi : 2528 saat
Karadeniz Bölgesi : 1966 saat

Güneşlenme süresi yönünden en zengin bölge Güneydoğu Anadolu bölgesi olup bunu sırası ile Akdeniz, Ege , İç Anadolu, Doğu Anadolu, Marmara ve Karadeniz bölgesi izlemektedir.

Avantajları
– Doğrudan güneş enerjisini kullanır.
– Doğal ısıtma ve soğutma sistemleri kullanarak binaların gereksiz ve aşırı ticari enerji tüketimlerini önler,
– Çevre değerlerini korur, çevreye verilen zararları en aza indirir,
– Doğal ve sağlığa zararsız malzemeler kullanır,
– Ekonomiktir,
– Dışa bağımlı değildir.

Sıkça Sorulan Sorular

1. Güneş enerjisi sistemi ne kadar sürede kendini amorti eder?
Sistemlerimizin amorti süresi oldukça kısadır, su kullanma miktarına göre değişir. Belli bir süre sonunda kullanıcı suyunu ücret ödemeden ısıtacaktır.

2. Güneş enerjisinin belli başli kullanım alanları nelerdir?
1. Konutlar
2. Apartmanlar (merkezi sistem)
3. Havuz ısıtması
4. Ticari işletmeler;
* Otel
* Hastane
* Yemekhane
* Akaryakıt istasyonları
* Fabrikalar…

3. Güneş enerjisi sistemi hangi aylarda çalışır?
Güneş enerjisi sistemlerinde seçici yüzeyli kolektör kullanıldığında ( S serisi ), dört mevsim sıcak su elde edilir, mat siyah boyalı kolektör kullanıldığında ise senenin 2. ayı ile 10. ayı arasında sıcak su elde edilir.

4. Güneş enerjisi sistemleri daha çok Güney Bölgesinde kullanılmaktadır, İstanbul’da su ısıtması yapabilecek midir?
Türkiye fazla güneş alan bir ülkedir. Bunun için ülkenin her yerinde güneş enerjisi ile su ısıtılabilir. Almanya gibi Türkiye’ye göre pek az güneş alan bir ülkede dahi güneş enerjisi sistemleri ülkemizdeki kadar çok kullanılmaktadır.

5. Sistemleriniz sadece güneşin olduğu vakitlerde mi sıcak su sağlıyor?
Hayır. Sistemlerimiz 24 saat sıcak su verir. Gündüz ısıtılan su, geceleyin ısı yalıtımlı depoda soğumaya karşı korunarak depolandığından, güneşin olmadığı vakitlerde de kullanıma hazırdır.

6. Güneş enerjisi sistemleriniz elektrik üretiyor mu?
Hayır. Sadece su ısıtırlar.

7. Sistemleriniz doğa dostu mu?
Sistemlerimizde kullanılan yalıtım malzemeleri hariç diğer malzemeler % 100 geri dönüşümlüdür. Güneş enerjisi sistemleri doğa dostudur, Bu sistemlerle yakıt kullanımını azaltıldığı için CO2, CO, SO2, NOx gibi zehirli gazların çıkışı önlenir. SO2 gazı asit yağmurlarını oluşturur. CO gazı solunumu ciddi kansızlık olaylarına yol açar. CO2 gazı solunum tıkanıklıklarına yol açar. NOx gazları fiziksel rahatsızlıklara, gözlerde yanmaya ve yüksek dozda bulunduğunda boğulma hissi yaratır. Sistemlerimiz tam bir doğa dostudur.

8. Ürünleriniz devalüasyondan nasıl etkileniyor?
Ürünlerimizde kaliteyi düşürmeden elimizden geldiği kadar kendi doğal kaynaklarımızla üretilen parçalar kullanılmaktadır. Bu sebeple sistem fiyatlarımızdaki artış devalüasyondan fazla etkilenmez.

9. Hangi bölgelerde Açık Sistem hangi bölgelerde Kapalı Sistem kullanılır?
Şebeke suyunun donma tehlikesi olan ve suyu kireçli olan bölgelerde Kapalı Sistem kullanılır. Açık Sistemler şebeke suyunun donma tehlikesi olmayan sıcak bölgelerde ve suyu kireçli olmayan bölgelerde kullanılır. Açık Sistem yazlık bölgelerde kışın sistemin suyu boşaltılmak üzere kullanılabilir.

10. Güneş enerjisi ile ısı pompasını karşılaştırır mısınız?
Isı pompası kullanıldığında mutlaka bir miktar elektrik sarfı olacaktır. Isı pompasının enerji sarfı, doğalgaz ve elektriğe göre oldukça düşüktür, ancak güneş enerjisi elde etmenin ek masrafı yoktur.

11. Dolu ve kar yağışı kollektörlere zarar verir mi?
Kışın normalde çatı üzerinde biriken kar, kolektör monte edildiğinde, kolektör üzerinde birikecektir. Kolektörün eğiminden ve geometrisinden dolayı üzerinde az bir miktar kar toplanır. Kar yağışı çok olan bölgelerde sistemin arkasında kar birikmemesi için kolektörle çatı arasında mesafe bırakılır; sistem mümkün olduğu kadar çatının sırtına yakın olacak şekilde uzman ekiplerimiz tarafindan monte edilir. Dolu ve kar yağışı kolektörlere zarar vermez.

12. Güneş enerjisi sistemlerinde kullanılan pompalar ne kadar elektrik çekmektediler?
Güneş enerjisi sistemlerinde genellikle 30 – 90 W arasında güç çeken pompalar kullanılmaktadır. Pompaların, günde ortalama 4 saat çalıştığı düşünülecek olursa, çok az elektrik çektiği aşikardır.

13. Takılan sistemin kolektörlerinin tam olarak güneye bakması gerekir mi?
Kolektörler tam güneye bakmalıdır. Ancak özel durumlarda kolektörler güneyden doğuya veya batıya doğru en çok 15º sapacak şekilde monte edilmektedir.

14. Seçici yüzeyli kolektörlerin, siyah boyalı kollektörlerden farkı nedir? Seçici yüzeyli kolektörler hangi durumlarda tercih edilir?
Seçici yüzeyli kolektörlerin ısı kayıpları daha az olduğu için mat siyah boyalı kolektörlere oranla daha fazla ısıtma sağlar. Seçici yüzeyli kolektörler daha çok;
* Ev ısıtmasında kazan takviyesinde,
* Sanayide ısı gerektiren proseslerde enerji tasarrufunda,
* Güneş ışınımının az olduğu bölgelerde,
* Kolektör montajı için yeterli alan bulunamadığı durumlarda tercih edilir.

Kaynak ; ersan