Güneş enerjisi tartışmasız mevcut yenilenebilir enerjinin en temiz, en güvenilir şeklidir ve evinize veya işinize güç sağlamak için çeşitli şekillerde kullanılabilir. Güneş enerjisiyle çalışan fotovoltaik (PV) paneller, güneşten gelen ışık fotonlarını kullanarak silikon hücrelerde elektronları uyararak güneş ışınlarını elektriğe dönüştürür. Bu elektrik daha sonra evinize veya işinize yenilenebilir enerji sağlamak için kullanılabilir .
Bu süreci daha iyi anlamak için, eksiksiz bir güneş enerjisi sistemini oluşturan güneş enerjisi bileşenlerine bakalım.
Güneş Paneli Çatı Sistemi
Çoğunda güneş sistemleri , güneş panelleri çatıya yerleştirilir. İdeal bir site, özellikle sabah 9’dan akşam 3’e kadar güneş ışığının en yüksek olduğu saatlerde panellerde gölge olmayacaktır; güneye bakan bir kurulum genellikle sisteminiz için optimum potansiyeli sağlar, ancak diğer yönler yeterli üretim sağlayabilir. Ağaçlar veya gün boyunca gölgelenmeye neden olan diğer faktörler, elektrik üretiminde önemli düşüşlere neden olacaktır. Gölgelemenin ve verimliliğin önemi göz ardı edilemez. Bir güneş panelinde 36 hücresinden sadece biri gölgelense bile enerji üretimiyarıdan fazla azaltılacaktır. NW Wind & Solar gibi deneyimli kurulum yüklenicileri, kurulumdan önce potansiyel gölgeleme alanlarını dikkatlice belirlemek için Solar Pathfinder adlı bir cihaz kullanır.
Her çatı, güneş enerjisinden yararlanmak için doğru yönelime veya eğim açısına sahip değildir. Bazı sistemler, gökyüzündeki yolculuğunda güneşi izleyen döner panellerle tasarlanmıştır. Takip etmeyen PV sistemleri, yıl boyunca maksimum enerji miktarını emmek için sitenin enlemine eşit bir açıyla eğilmelidir. Günün belirli zamanlarında veya yılın belirli mevsimlerinde enerji üretimini optimize etmek için alternatif yönelimler ve/veya eğilimler kullanılabilir.
Solar paneller
Modül olarak da bilinen güneş panelleri, gelen güneş ışığını ısı yerine elektriğe dönüştüren silikondan yapılmış fotovoltaik hücreler içerir. (“Fotovoltaik”, ışıktan gelen elektrik anlamına gelir – fotoğraf = ışık, voltaik = elektrik.)
Güneş fotovoltaik hücreleri, ince bir cam diliminin altına yerleştirilmiş bir pozitif ve bir negatif silikon filminden oluşur. Güneş ışığının fotonları bu hücrelere çarptığında, elektronları silikondan koparırlar. Negatif yüklü serbest elektronlar, tercihen toplanıp kanalize edilebilen bir elektrik voltajı yaratan silikon hücrenin bir tarafına çekilir. Bu akım, bir güneş fotovoltaik dizisi oluşturmak için tek tek güneş panellerini seri olarak birbirine bağlayarak toplanır. Kurulumun boyutuna bağlı olarak, birden fazla güneş fotovoltaik dizi kablosu dizisi, sigortalı dizi birleştirici adı verilen bir elektrik kutusunda sonlanır. Birleştirici kutu içinde, ayrı modül kablolarını ve ayrıca invertere güç sağlayan bağlantıları korumak için tasarlanmış sigortalar bulunur.
Çevirici İnverter
İnverter tipik olarak modüllere mümkün olduğunca yakın erişilebilir bir yerde bulunur. Bir konut uygulamasında, invertör genellikle evin dış yan duvarına, elektrik ana veya alt panellerinin yanına monte edilir. Eviriciler hafif bir ses çıkardığı için yer seçiminde bu dikkate alınmalıdır.
İnverter, güneş panelleri tarafından üretilen DC elektriği, inverteri doğrudan elektrik panosundaki özel bir devre kesiciye bağlayarak hemen kullanıma koyulabilen 120 volt AC’ye dönüştürür.
İnverter, elektrik üretim sayacı ve elektrik net sayacı bağlanır, böylece güneş enerjisi elektrik sisteminiz tarafından üretilen güç ilk önce o anda çalışmakta olan elektrik yükleri tarafından tüketilir. Güneş enerjisi sisteminizin ürettiği güç dengesi, elektrik panonuzdan geçer ve elektrik şebekesine verilir. Güneş enerjisi sisteminizden hemen tükettiğinizden daha fazla elektrik ürettiğinizde, elektrik kullanım sayacınız geri dönecektir!
Net sayaç
Elektrik şebekesine de bağlı olan bir güneş enerjisi sisteminde, güneş enerjisi dizisinden gelen DC gücü 120/240 volt AC güce dönüştürülür ve doğrudan binanın elektrik dağıtım sistemine beslenir. Güç “net ölçülen”dir, yani güneş enerjisi dizisi elektrik üretirken şebekeden gelen güç talebini azaltır – böylece elektrik faturasını düşürür. Şebekeye bağlı bu sistemler, şebeke elektriği devre dışı kaldığında otomatik olarak kapanır ve bir kesinti sırasında çalışanları elektriğin şebekeye geri beslenmesinden korur. Bu tür güneş enerjisiyle çalışan elektrik sistemleri “şebeke üzerinde” veya “pilsiz” olarak bilinir ve günümüzde kurulan güneş enerjisi sistemlerinin yaklaşık %98’ini oluşturur.
Güneşin diğer faydaları
Bu sistemler, bir binanın elektrik faturalarını düşürerek, yalnızca zaman içinde kendi masraflarını karşılamakla kalmaz, aynı zamanda kamu hizmeti şirketlerinin neden olduğu hava kirliliğini azaltmaya da yardımcı olur. Örneğin, güneş enerjisi sistemleri, “tepe yük üretme kapasitesi” olarak adlandırılan bir şeyi artırmaya yardımcı olur, böylece kamu hizmetinin, talebin yoğun olduğu dönemlerde pahalı ve kirletici ek sistemleri açmasını engeller. Belirli bir kamu hizmetinin hizmet alanında kurulu olan yerel üretim güneş enerjisi sistemleri ne kadar fazlaysa, kamu hizmeti kuruluşunun inşa etmesi gereken kapasite o kadar az olur, böylece herkesi maliyetli ek güç üreten kaynaklara fon sağlamaktan kurtarır. Kendi güneş enerjisi sisteminizden temiz, yeşil enerjiye katkıda bulunmak, istihdam yaratmanıza yardımcı olur ve fosil yakıttan elde edilen elektriğin ürettiği kirliliği ve diğer sorunları azaltmanın harika bir yoludur.