Kendi elektriğini üretmek isteyen bir konut için örnek bir çalışma yapalım. Tesisin tüketim sözleşmesi 10 kWe olsun.
GES sistemlerinde iki tür güçten bahsederiz: AC güç ve DC güç. AC (Alternative Current) güç sinüsoidal formda olup, basit tabirle evlerde (220V) / işyerlerinde (380V) sıklıkla kullandığımız gerilim seviyesindedir. DC (Direct Current) güç ise fotovoltaik paneller tarafından üretilen ve doğrusal formda olan, basit tabirle araç akülerinde (12V) de kullandığımız ve çeşitli gerilim seviyelerinde (48V, 96V, 800V, 1000V) olabilen güç çeşididir.
Fotovoltaik panellerde ürettiğimiz DC gücü günlük hayatta kullanabilmek için veya şebekeye bağlayabilmek için AC güce çevirmemiz gerekir. Bunu da DC/AC dönüştürücü inverterler aracılığı ile yaparız.
10 kWe gücünde bir tesis tasarlayacağımız için seçeceğimiz inverter de 10 kWe gücünde olmalıdır. Yani tesisin AC gücü 10kWe olacaktır.
Güneş enerjisi tesislerinde üretim doğrudan güneş ışınları ile üretildiği için üretim değeri de ışınların fotovoltaik panellerin yüzeyi ile yaptığı açı ile orantılıdır. Bu yüzden sabah saatlerinde ve akşam saatlerinde sabit olarak duran fotovoltaik paneller üzerine düşen ışınım açısı yatay olacağı için üretim değeri de düşük olacaktır. Bu yüzden DC güç belirlenirken AC güçten yaklaşık %20-30 fazla seçilir. Tabi bunun için kurulum yapılacak alanın da uygun olması gerekmektedir. Eğer çatı alanı yeterli ise DC gücü 12-13 kWp civarında belirlememiz gerekmektedir.
Aşağıda örnek çatımız görünmektedir. Bu çatının ölçülerini alarak fotovoltaik panel yerleşimi yapacağız ve kaç kWp güç sığacağına bakacağız. (Baca, çatı çıkışı vb ihmal edilecektir.)
Çatı ölçülerini aldıktan sonra CAD ortamında bina ve PV çizimlerini yaparak çatıya sığan gücü hesaplayacağız. Kullanacağımız panel 550Wp gücünde ve 2,279 x 1,134 mt ölçülerindedir.
Seçtiğimiz PV ve mevcut çatı alanına göre 24 adet 550Wp gücünde fotovoltaik panel çatıya yerleştirildi. 24 x 550Wp = 13,2 kWp DC güç elde edildi.
Şimdi bu tesisin üretim değerlerini hesaplayalım. 10 kWe / 13,2 kWp güç değerlerine sahip bir konut GES tasarlamış olduk. Çatımızın dört cephesi var ve her cehpeye PV yerleşimi yaptık. Her cehpenin üretim değerleri birbirinden farklı olacaktır. Biz kuzey yarım kürede yaşadığımız için en iyi üretim değerini PV güney cepheye uygun açıda baktığı zaman yakalayabiliyoruz. Ancak çatı açı değerleri küçük olduğu için cepheler arası üretim farkı çok çıkmayacaktır. Konum olarak İstanbul seçerek üretim değerlerimize bakalım.
Her cephedeki PV sayısı aynı ve her cephenin gücü 6 x 550Wp = 3,3 kWp. Cepheler şu şekilde alınmıştır:
– GÜNEYDOĞU / -45 derece azimut açısı,
– KUZEYDOĞU / -135 derece azimut açısı,
– GÜNEYBATI / 45 derece azimut açısı,
– KUZEYBATI / 135 derece azimut açısı.
Şimdi her cephenin yıllık üretim değerleri için simülasyon sonuçlarına bakalım.
Güneybatı ( 45 derece) cephesi üretim değerinin en yüksek olduğu cephedir ve yıllık üretim değeri 3.993,04 kWh olmuştur.
Güneydoğu (-45 derece) cephesi en yüksek ikinci üretim değerine sahip cephedir ve yıllık üretim değeri 3.950,18 kWh olmuştur.
Kuzeybatı (135 derece) cephesi en yüksek üçüncü üretim değerine sahip cephedir ve yıllık üretim değeri 3.698,1 kWh olmuştur.
Kuzeydoğu (-135 derece) cephesi ise en düşük üretim değerine sahip cephedir ve yıllık üretim değeri 3.655,68 kWh olmuştur.
Üretim değerleri arasında fark olsa da çatı açısı (7 derece) küçük olduğu için cephe farkları arasındaki üretim farkı ihmal edilebilecek düzeydedir.
Güneybatı – 3.993,04 kWh
Güneydoğu – 3.950,18 kWh
Kuzeybatı – 3.698,1 kWh
Kuzeydoğu _ 3.655,68 kWh
TOPLAM – 15.297 kWh
10 kWe / 13,2 kWp gücünde tasarladığımız GES tesisi bulunduğu konuma ve çatı açısı ve azimut değerlerine göre yıllık ortalama 15.297 kWh enerji üretmektedir. Bu da tüketimi yüksek ve günlük ortalama 20 kWh olan bir villa için düşünülecek olursa tüketim ihtiyacının iki katı üretim demektir.
esat.work 