Translate
      Arşivler
    Tag Cloud
Güneş Güç Sistemleri
Yazar | 4 YorumYorum Yap
Son güncelleme: 2 Haziran 2008,Pazartesi

güneş güç kulesi güneş santrali, güneşten gelen ve dünya atmosferinin dışında şiddeti sabit ve 1370, yeryüzünde ise 0-1100 W/m2 değerleri arasında olan yenilenebilir bir enerji çeşididir. Bu enerji ısıtmadan soğutmaya dek çeşitli ısıl uygulamalarda ve elektrik üretiminde kontrollü olarak kullanılabilmektedir. Türkiye coğrafi konumu itibariyle güneş kuşağı içerisinde yer alıp, kullanımının uygun olduğu bir ülkedir. Ülkemizde potansiyeli coğrafi bölgelere göre değişim göstermektedir. Uzun yıllara ait meteorolojik gözlemlerin (heliograf) ortalaması alınarak bulunan Türkiye’nin yıllık güneşlenme süresi 2640 h(saat) olup, maksimum değer 362 h ile temmuz ayında ve minimum değer 98 h ile aralık ayında gerçekleşmektedir. Gerçekte bütün enerji kaynakları güneşten türemiştir. Günümüzde enerjinin eldesinde de büyük oranda birincil kaynaklar kullanılmaktadır. Belli başlı enerji kaynakları petrol, doğal gaz, likit petrol gazı, kömür ve odundur.Temel enerji kaynakları hızla tükenmekte olup dünya nüfusu sürekli artmaktadır.Dünya nüfusunun enerjiye bağımlılığı, enerji açığını sürekli olarak büyütmektedir.Bu temel enerji kaynaklarının hızla tükenmesi insanlığı daha uzun ömürlü enerji kaynaklarına yöneltecektir. Bu kaynaklardan en önemli ikisi nükleer ve güneş enerjisidir.Nükleer enerjinin ileri teknoloji ve maliyete ihtiyaç duyması ve bunun yanında çevreye olan zararları sebebiyle kullanılabilirliği kısıtlıdır. Güneş enerjisi ise yaygın kullanımında yüksek ve özel teknoloji gerektirmez. Güneş enerjisi genel olarak konutlarda,sanayide, tarımda,ısıl enerji uygulamalarında (proses enerjisi) ve elektrik enerjisi üretiminde (PV ve ısıl güç santralleri) kullanılır.Güneş enerjisinden enerji üretim sistemlerinde, düşük,orta ve yüksek sıcaklık uygulamaları vardır.Sıcak su üretimi için düşük sıcaklık uygulamaları kullanılırken, endüstriyel proses ısılarının karşılanmasında orta sıcaklık uygulamaları (odaklı kolektörler) yaygın olarak kullanılır.Buhar ihtiyacı ve elektrik enerjisi üretimi için ise endüstriyel yüksek sıcaklık güneş enerjisi uygulamaları kullanılır.

1. Orta Ve Yüksek Sıcaklık Güneş Enerjisi Isıl Uygulamaları:
Orta ve yüksek sıcaklık güneş enerjisi ısıl uygulamalarında; Silindirik-Parabolik sistemler, Dish sistemleri,, Merkezi alıcı (güneş güç kuleleri) sistemleri kullanılır.
Güneş ısıl elektrik (GIE) güç tesisleri terimi ışınım odaklama ve odaklamasız dizaynlar için kullanılır. Parabolik silindirik tesisler, güç kuleleri ve dish/stirling sistemleri elektrik enerjisi üretimi için kullanılır.Bu sistemler güneş enerjisi odaklama donanımları ile güneş ışınlarının ısıya dönüştürme işleminin yapıldığı bir alıcı /absorber ‘e yansıtır ve odaklarlar. (Şekil1-a , 1-b) Bu ısı, termodinamik bir çevrimi çalıştırmada kullanılır.Sonuç olarak ısı makinesi de elektrik jeneratörünü çalıştırır. Odaklı sistemlerin dışında güneş bacası gibi odaklamasız GIE güç tesisleri de elektrik enerjisi üretmede kullanılır.Güneş bacasının dizaynı,geniş bir kollektör serası ile merkezi bir bacadan oluşur.Sıcak hava,geniş bir cam çatı kollektör altında güneş tarafından (direkt ve difüz ışını ) üretilir.Isınan hava kollektörün merkezindeki bacaya doğru akar ve yukarıya (şekil 1-c) doğru çekilir.Bu çekiş bacanın tabanına yerleştirilmiş rüzgar türbinini çalıştırır.
Odaklı sistemlere ait bazı parametreler Tablo-2’de verilmiştir.
Güneş Enerjisi hakkında bilgi; Güneş enerjisi ekipmanları; Güneş Enerjisi avantajları
information about , advantages of ,solar energy equipment , how is used

Dish/stirling sistemi

Şekil 1-a. Dish/stirling sistemi ; Temel prensibi

güneş güç kulesi güneş santrali

şekil 1-b. Silindrik-parabolik yoğunlaştırıcı temel prensibi

güneş bacası

Şekil 1-c. Güneş Bacasının şematiği.

Tablo 2. Odaklı sistemler ve güneş bacası için bazı Parametreler.

2. Güneş Güç Kuleleri
Güneş güç kulesi sisteminde, heliostat olarak adlandırılan iki eksenli izleyici aynalar güneş enerjisini kulenin tepesine merkezi bir şekilde monte edilmiş olan alıcıya (şekil 2a-2b) yansıtırlar. Burada, alıcıya gelen güneş enerjisi, çalışma akışkanı (gaz veya tuz eriyiği) tarafından absorbe edilir ve sonra bir buhar türbinine buhar üretmede kullanılır. Çeşitli güneş ışınımlarında sabit buhar parametrelerini muhafaza etmede iki metot kullanılabilir:
1-Bir fosil yakıt yedekleme brülörünün sisteme entegrasyonu ya da
2-Bir yedek ısıl deponun tampon gibi kullanılmasıdır. Yedek ısıl depoları, güneşin olmadığı sürede elektrik üretimini mümkün kılmak üzere ısıl enerji depolayabilir.

2.1. Güneş Güç Kulelerinin Alt Sistemleri
2.1.1. Güneş Yansıtıcıları:
Güneş yansıtıcıları olarak aynalardan oluşmuş iki eksenli güneş izleme sistemleri ile donatılmış heliostatlar kullanılır. Bir heliostat alanın dizaynı, alana ve uygulamaya özgü pek çok detayı içeren karmaşık bir prosesdir. Burada yoğun olduğu kadar engelleme kayıpları olmayan çok küçük heliostatların bileşiminden oluşan bir alanın ideal bir modeli kullanılmıştır. Böyle bir alanla hedefe yapılan ışınım maksimumdur. Maksimum yoğunluklu alan modeli bu sebeplerden dolayı, dizayn koşullarında toplanan gücün ve alıcı yüzeyine düşen ışınımın üst limitini temsil eder. Kolaylık için alan dairesel kabul edilmiştir.
Heliostat alanın performansı, optik verimlilik açısından tanımlanır.Bu performans, alan üzerine dik olarak gelen güç ile,alıcı tarafından absorblanan net gücün oranıdır.Optiksel kayıplar; gölgeleme ve bloklama kayıpları, noksan ayna yansıtması, atmosferik azalmaları içeren kosünüs etkisini ve alıcı saçınım kayıplarını içerir.Heliostatlar daha sıkı bir araya getirilirken,engellemeler ve kayıpları artar fakat alan, otomatik kontrol ve elektrik tesisatıyla ilgili maliyetler azalır.Heliostatlar maksimum verimliliği elde etmek için alan içinde dikkatlice dağıtılmalıdırlar.Alan içinde bir çok heliostat düzenlemesinin mümkün olmasına rağmen önerilen metot sadece radyal çakışmayacak bir dağılım için geliştirilmiştir.Bu düzenleme ile hiçbir heliostatın merkezden çevreye çizilmiş hayali bir hat boyunca yakın halkalar içinde diğer bir heliostatın önüne direkt olarak yerleştirilmemesini sağlar.Bu yolla herhangi bir heliostat tarafından yansıtılan ışın, alıcı yolu üzerindeki yakın komşular arasından geçer.Çalışmalar radyal çakışmayan düzenin verilen arazi alanı için daha çok verimli olduğunu göstermiştir.Radyal çakışmayan düzen, alan kullanımını ve atmosferik kayıpları azaltır.Böylece bu düzen, heliostat alanları için en elverişli dağılım olur.

solar power tower

Şekil 2-a Güneş güç-kulesi; temel presibi (solda) ve PHOEBUS şematiği (sağda).

solar tower

Şekil 2-b Bir hiperboloid Kule Yansıtıcısı ve terminal yoğunlaştırıcıları ile alıcılı bir SCOT tesisinin şematiği.

2.1.2. Güneş Alıcısı
Güneş alıcı sistemi olarak iki sistem kullanılmaktadır. Bunlardan ilki güneş alıcısında hassas bir verimde yüksek bir sıcaklık elde etmek için izotermal olmayan ya da bölmeli bir alıcıdır.Alıcı kayıpları daha çok alıcı sıcaklığına bağlıdır ve yüksek sıcaklıktaki bir alıcıda esas kayıp bileşeni, dördüncü güce sıcaklıkla artan yayınımdır.Bölmeli bir alıcı, alıcı mesafelerini faklı sıcaklıklı bölümlere ayırarak bu kayıpları azaltır.Ve akışkan,sıralı olarak bu bölmelere doğru,sırayla artan irradyasyon akısı ve sıcaklığıyla ısıtılır. Alıcı açıklığının geniş bir kısmı, bu yüzden aslında alıcının maksimum sıcaklığından daha düşüktür ve kayıplar ısıl bir dengeye ya da izotermal dizayna göre önemli bir şekilde göreceli olarak azalır.Burada esas olarak alıcıda yayınım kayıpları ele alınmış,konveksiyon ve iletim kayıpları ihmal edilmiştir.Bu, yüksek sıcaklıktaki bir alıcıda hassas bir kabuldür(yayınım kayıpları, sıcaklığın dördüncü gücü ile artığından diğer kayıp mekanizmalarından çok daha etkindir.)Alıcı açıklığı, çemberde düşük ve merkeze doğru kademeli olarak artan bir sıcaklıkta siyah bir yüzeyle modellenmiştir. Kullanılabilecek diğer bir sistem ise boşluklu silindirik alıcı sistemidir. Alıcı, boşluk tipi olup su/buhar soğutmalıdır. Ayrıca, termal depolama yapmak üzere ergimiş Na-K tuzlarının dolaştığı üçüncü bir kapalı devre oluşturulur.

güneş kuleleri

Şekil-3 Merkezi parabolik yoğunlaştırıcıda önkızdırıcı ve yoğunlaştırıcı düzenlemesi.

Alıcı içinde aktif ısı transfer yüzeyini teşkil eden boru demetinin içinden, çevrim akışkanı su/buhar geçmektedir. Oluşturulan üçüncü bir çevrim sayesinde, alıcıda kaybolacak enerjinin bir kısmı daha faydalı hale getirilmektedir. Sıvı haldeki Na-K tuzları, aynı zamanda çok iyi bir ısı depolama özelliğine sahiptir. Alıcıya gelen besleme suyu, içinden sıcak erimiş tuz geçen bir ısı değiştiricisinden geçirilerek, ön ısıtma işlemi yapılabilir. Ayna tarlasının çalışma prensibi, aynalar aracılığı ile yüksekte bulunan kule üzerindeki bir alıcıya enerji konsantre edilmesi ve alıcıda elde edilen buhar türbin-alternatörlerle elektrik enerjisi üretilmesi şeklindedir.(Şekil 4)

güneş kulesi

güneş kulesi

Şekil 4. Alıcının yukarıdan görünüşü.

Yorumlar

4 yorum
  1. Ağustos 24, 2009

    yapmış olduğunuz sistemi ayakta alkışlıyor ve bu sistem önünde saygıyla eğiliyorum

    Cevap ver
  2. Mayıs 12, 2010

    kutluyorum

    Cevap ver
  3. Temmuz 4, 2010

    bence de.

    Cevap ver
  4. Ocak 12, 2011

    Çok güzel bir paylaşım .Güneş enerjisi her gündüz kullanılabilecek çevreci bir enerji türüdür ,heryere güneş enerjisi santrali kurulsun lütfen.

    Cevap ver

Yorum yap

Sitemizdeki yazı, resim ve haberlerin her hakkı saklıdır. İzinsiz, kaynak gösterilmeden kullanılamaz. All Rights Reserved TM. Unienerji Copyright ©2007.