Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

PV(photovoltaik) Modüller Ve Sistemler 114557 Mehmet Serder 114575 Mehmet Metni 114594 Hasan Özer 124654 Reşat Karabaşak.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "PV(photovoltaik) Modüller Ve Sistemler 114557 Mehmet Serder 114575 Mehmet Metni 114594 Hasan Özer 124654 Reşat Karabaşak."— Sunum transkripti:

1 PV(photovoltaik) Modüller Ve Sistemler Mehmet Serder Mehmet Metni Hasan Özer Reşat Karabaşak

2 İçindekiler 1.PV Hücre Yapıları 2.PV Hücrelerin Yapıldığı Maddeler 2.1.Kristal Silisyum 2.2.Galyum Arsenit (GaAs) 2.3.Amorf Silisyum 2.4.Kadmiyum Tellürid (CdTe) 3. PV Modüllerin Oluşturulması 4.PV Modül Özellikleri 4.1.Standart modül voltajları 4.2.Standart modül gücü 4.3.Standart modül akımı 4.4.PV modülün bağlantı şekilleri 5.PV Modüllerin Çıkış Akımını Etkileyen Faktörler 6.PV’lerden Yapılmış Bir Proje 7. PV Dizi Nedir ? Ve Nasıl Oluşur? 8. PV Sistem Nedir? 9. İnverter ve Şarjer Tanımı Ve Özellikleri 9.1.İnverter Tanımı Ve Özellikleri 9.2.Şarj Kontrol Ünitesi Tanımı Ve Özellikleri 10. Akü Tanımı Ve Özellikleri 11. Kaynaklar

3 1. PV Hücre Yapıları Günümüz elektronik ürünlerinde kullanılan transistörler, doğrultucu diyotlar gibi güneş pilleri de, yarı-iletken maddelerden yapılırlar. Yarı-iletken özellik gösteren birçok madde arasında güneş pili yapmak için en elverişli olanlar, silisyum, galyum arsenit, kadmiyum tellür gibi maddelerdir. Yarı-iletken maddelerin güneş pili olarak kullanılabilmeleri için n ya da p tipi katkılanmaları gereklidir. Katkılama, saf yarıiletken eriyik içerisine istenilen katkı maddelerinin kontrollü olarak eklenmesiyle yapılır. Elde edilen yarı- iletkenin n ya da p tipi olması katkı maddesine bağlıdır. En yaygın güneş pili maddesi olarak kullanılan silisyumdan n tipi silisyum elde etmek için silisyum eriyiğine periyodik cetvelin 5. grubundan bir element, örneğin fosfor eklenir. Silisyum’un dış yörüngesinde 4, fosforun dış yörüngesinde 5 elektron olduğu için, fosforun fazla olan tek elektronu kristal yapıya bir elektron verir. Bu nedenle V. grup elementlerine “verici” ya da “n tipi” katkı maddesi denir. P tipi silisyum elde etmek için ise, eriyiğe 3. gruptan bir element (alüminyum, indiyum, bor gibi) eklenir. Bu elementlerin son yörüngesinde 3 elektron olduğu için kristalde bir elektron eksikliği oluşur, bu elektron yokluğuna hol ya da boşluk denir ve pozitif yük taşıdığı varsayılır. Bu tür maddelere de “p tipi” ya da “alıcı” katkı maddeleri denir. P ya da n tipi ana malzemenin içerisine gerekli katkı maddelerinin katılması ile yarıiletken eklemler oluşturulur. N tipi yarıiletkende elektronlar, p tipi yarıiletkende holler çoğunluk taşıyıcısıdır.

4 P ve n tipi yarıiletkenler bir araya gelmeden önce, her iki madde de elektriksel bakımdan nötrdür. Yani p tipinde negatif enerji seviyeleri ile hol sayıları eşit, n tipinde pozitif enerji seviyeleri ile elektron sayıları eşittir. PN eklem oluştuğunda, n tipindeki çoğunluk taşıyıcısı olan elektronlar, p tipine doğru akım oluştururlar. Bu olay her iki tarafta da yük dengesi oluşana kadar devam eder. PN tipi maddenin ara yüzeyinde, yani eklem bölgesinde, P bölgesi tarafında negatif, N bölgesi tarafında pozitif yük birikir. Bu eklem bölgesine “geçiş bölgesi” ya da “yükten arındırılmış bölge” denir. Bu bölgede oluşan elektrik alan “yapısal elektrik alan” olarak adlandırılır. Yarıiletken eklemin güneş pili olarak çalışması için eklem bölgesinde fotovoltaik dönüşümün sağlanması gerekir. Bu dönüşüm iki aşamada olur, ilk olarak, eklem bölgesine ışık düşürülerek elektron-hol çiftleri oluşturulur, ikinci olarak ise, bunlar bölgedeki elektrik alan yardımıyla birbirlerinden ayrılır. Yarıiletkenler, bir yasak enerji aralığı tarafından ayrılan iki enerji bandından oluşur. Bu bandlar valans bandı ve iletkenlik bandı adını alırlar. Bu yasak enerji aralığına eşit veya daha büyük enerjili bir foton, yarıiletken tarafından soğurulduğu zaman, enerjisini valans banddaki bir elektrona vererek, elektronun iletkenlik bandına çıkmasını sağlar. Böylece, elektron-hol çifti oluşur. Bu olay, pn eklem güneş pilinin ara yüzeyinde meydana gelmiş ise elektron-hol çiftleri buradaki elektrik alan tarafından birbirlerinden ayrılır. Bu şekilde güneş pili, elektronları n bölgesine, holleri de p bölgesine iten bir pompa gibi çalışır. Birbirlerinden ayrılan elektron-hol çiftleri, güneş pilinin uçlarında yararlı bir güç çıkışı oluştururlar. Bu süreç yeniden bir fotonun pil yüzeyine çarpmasıyla aynı şekilde devam eder. Yarıiletkenin iç kısımlarında da, gelen fotonlar tarafından elektron-hol çiftleri oluşturulmaktadır. Fakat gerekli elektrik alan olmadığı için tekrar birleşerek kaybolmaktadırlar.

5 2.PV Hücrelerin Yapıldığı Maddeler 2.1.Kristal Silisyum: Önce büyütülüp daha sonra 200 mikron kalınlıkta ince tabakalar halinde dilimlenen Tekkristal Silisyum bloklardan üretilen güneş pillerinde laboratuvar şartlarında %24, ticari modüllerde ise %15′in üzerinde verim elde edilmektedir. Dökme silisyum bloklardan dilimlenerek elde edilen Çokkristal Silisyum güneş pilleri ise daha ucuza üretilmekte, ancak verim de daha düşük olmaktadır. Verim, laboratuvar şartlarında %18, ticari modüllerde ise %14 civarındadır. 2.2.Galyum Arsenit (GaAs): Bu malzemeyle laboratuvar şartlarında %25 ve %28 (optik yoğunlaştırıcılı) verim elde edilmektedir. Diğer yarıiletkenlerle birlikte oluşturulan çok eklemli GaAs pillerde %30 verim elde edilmiştir. GaAs güneş pilleri uzay uygulamalarında ve optik yoğunlaştırıcılı sistemlerde kullanılmaktadır. 2.3.Amorf Silisyum: Kristal yapı özelliği göstermeyen bu Si pillerden elde edilen verim %10 dolayında, ticari modüllerde ise %5-7 mertebesindedir. Günümüzde daha çok küçük elektronik cihazların güç kaynağı olarak kullanılan amorf silisyum güneş pilinin bir başka önemli uygulama sahasının, binalara entegre yarısaydam cam yüzeyler olarak, bina dış koruyucusu ve enerji üreteci olarak kullanılabileceği tahmin edilmektedir. 2.4.Kadmiyum Tellürid (CdTe): Çok kristal yapıda bir malzeme olan CdTe ile güneş pili maliyetinin çok aşağılara çekileceği tahmin edilmektedir. Laboratuvar tipi küçük hücrelerde %16, ticari tip modüllerde ise %7 civarında verim elde edilmektedir. Bakır İndiyum Diselenid (CuInSe2): Bu çokkristal pilde laboratuvar şartlarında %17,7 ve enerji üretimi amaçlı geliştirilmiş olan prototip bir modülde ise %10,2 verim elde edilmiştir.

6

7 3. PV Modüllerin Oluşturulması • Tipik olarak bir PV hücre cm2’lik kare bir alana sahip olup, yaklaşık 1W’lık güç üretir. Yüksek güçler elde edebilmek için birçok PV hücre seri ve paralel olarak bağlanır ve büyük bir alana sahip bir modül elde edilir.

8 4.PV Modül Özellikleri Günümüzde 100 üretici firma tarafından yaklaşık 800 değişik tipte PV modülleri üretilmektedir. Ancak bu PV modülleri üç ana grupta toplayabiliriz. 1) Monokristal silikon hücreler 2) Polykristal silikon hücreler ( veya multikristal denebilir) 3) İnce tabaka (thinfilm) – amorphous –silicon hücreler. Bu tiplerin birbirlerine göre üstünlükleri olabildiği gibi zayıf tarafları da vardır. Mono ve poly kristal silikon hücreleri olan PV modüller piyasada en fazla kullanılan modüllerdir (%93). Monokristal silikondan yapılan PV- modüllerin verimi polykristal silikondan yapılan PV modüllerden 1.59 %2 arası daha iyidir. Ancak polykristaller biraz daha ucuzdur.İnce tabaka ( thin film) teknolojisi kullanılan hücrelerde verim diğerlerine göre daha düşüktür. Ancak bunlar gölge ortamlarda ve yüksek sıcaklığı olan yerlerde daha fazla dayanıklıdır. Ayrıca fiyatları daha ucuzdur.

9 4.1.Standart modül voltajları: Hücrelerin seri bağlanmasıyla modül gerilimi artırılır. V modül =n.V n= hücre sayısı V= tek hücre gerilimi Örneğin; 1 modülde 40 adet hücre seri bağlanırsa V modül = 40. 0,6 = 24Volt olur. Buna göre hücreler arttıkça modülün voltajıda artar. 4.2.Standart modül gücü: Tipik olarak bir PV hücre cm2’lik kare bir alana sahip olup, yaklaşık 1Wp’lık güç üretir. Yüksek güçler elde edebilmek için birçok PV hücre seri ve paralel olarak bağlanır ve büyük bir alana sahip bir modül elde edilir. P modül = n. P n= hücre sayısı P= tek hücre gücü Örneğin; 1 modülde 40 adet seri paralel hücrenin gücü V modül = 40.1Wp= 40wp 4.3.Standart modül akımı: Bir modülün akımını bulmak için I= P / V formülünden yararlanarak bunu yeniden I= P modül / V modül olarak yazabiliriz. Örneğin; bir modülün V modül = 48V P modül = 100wp ise I=100wp/48V=2,083Amper olur.

10 4.4.PV modülün bağlantı şekilleri : Modüllerin seri bağlanmasıyla istenilen gerilim seviyesi elde edilir. Aşağıdaki şekilde de görülmektedir. Modüllerin paralel bağlanmasıyla, modülün sağlayacağı akımın miktarı ayarlanır.

11 Seri-paralel modül bağlantıları ile istenilen güç seviyesi elde edilmektedir. Aşağıdaki şekillerde görülmektedir.

12 5.PV Modüllerin Çıkış Akımını Etkileyen Faktörler Sıcaklık: Hücrenin artan sıcaklıkla düşüş gösterir.Mono ve Poly kristal silikon hücrelerde bu düşüş ince tabaka (thin film) hücrelerine göre daha belirgindir. Bu nedenle kristal silikon hücreli modüller soğuk tutulması için çabaharcanmalı, çok sıcak şartlarda ince tabaka – amorphous silicon hücreler tercih edilmeli.Aşağıda sıcaklığın kristal silikon hücreli PV modüllerin I-V Akım Gerilim eğrisine olan etkisi görülmektedir. Her 1 C’lık sıcaklık artışı, elde edilen gücü % 0.5 oranında azaltmaktadır. Amorphous silicon hücrelerde ise 1 C’lık artış, gücü %0.2 oranında azaltmaktadır. Bir PV modülün etiketinde veya teknik özellikler kataloğunda bu değerler yazılmalıdır.

13 6.PV’lerden Yapılmış Bir Proje ÖRNEK: Kıbrıs’ın Karpaz bölgesinde bir tatil evi Nisan ve Ekim ayları boyunca haftada 7 gün, geriye kalan aylarda ise sadece hafta sonları kullanılmak üzere güneş enerjisinden beslenmek isteniyor.Bu evde kullanılan elektrik yükleri; birkaç lamba, bir televizyon, az enerji sarf eden bir buzluk, mutfakta kısa süreli kullanılacak birkaç cihaz, mikser ve mikrodalga vb gibi olarak özetlersek nasıl bir sistem tasarlamalıyız?

14 Adım 1: Evin konumu ve güneş enerjisinin durumunun araştırılması: Burada araştırmamız gereken bilgiler evin konumu itibarı ile peak güneş ışınlarını alacağı zaman (saat) ve PV modüllerimizi sabitleyeceğimiz açı değeridir. Bu değerleri bulmak için bilgisayar programlarından yararlanabileceğimiz gibi aşağıdaki grafik gibi grafiklerden de yararlanabiliriz. Aşağıdaki grafikte dünyanın değişik enlemlerinde (latitude- sağ taraf) – PV panellerin açısının (PV module angle-sol taraf) değişik aylara göre ne olması gerektiği verilmiştir. Karpaz’daki evimiz dünya üzerinde konum itibarı ile 35N enleminde olduğundan bu grafikte alttan üçüncü çizgiye bakmamız gerekiyor. Bu çizgiye göre PV modüllerinin açısı (tam güneye bakmak şartı ile) tüm sene boyunca aylara göre 10 ile 55 arasında değişiyor. İyi bir verim için Nisan ve Ekim aylarında 10 ile 25arası, diğer aylarda 25 ile 55 arası olması gerekiyor. Ancak burada kurulumun basit tutulması açısından ve ülkemizde su ısıtan panellerinde konulduğu açı olan 45 açı kullanmak önerilebilir. Ancak aşağıdaki resimde görüldüğü gibi Sedat Simavi Endüstri ve Meslek Lisesi çatısına yerleştirilen paneller gibi bu açı 35 ile 45 arası değişecek şekilde tam güneye sabitlenerek yapılabilir. Sistemi oluştururken dikkat edilecek diğer bir husus da güneş panellerimizin ne kadar süreyle peak güneş enerjisi alacağıdır. Aşağıdaki veriler bizim ülkemizde bir gün boyunca olan güneşlenme süresinin (saat) aylara göre dağılımını göstermektedir. Burada önemli olan panellerimizin alacağı peak güneş saatidir ki bunu da 5 saat olarak alırsak hata yapmış sayılmayız.

15 Ayrıca panellerin kurulacağı yer ile yüklerimiz (veya Dağıtım Tablosu) arasındaki mesafe hakkında da bilgi sahibi olmamızında önemi vardır çünkü paneller ile dağıtım tablomuz arasında 30 m’lik bir mesafe söz konusu ise sistemin voltajı (inverter ve akülerin gerilimi ) 24 V olarak alınabilir.Bu güç kayıblarımızı (kablo vs...) azaltmak veya kablo kesitini azaltma açısından önemli bir nokta olabilir. Bu aşamada ayrıca hesaplanan PV panel miktarının eve (çatısına veya bahçesine) yerleştirilmesinin mümkün olup olmadığıda araştırılmalıdır. Örneğin tam güneye bakan ve gün boyu gölgelenmeyen bir alanın olup olmadığı gibi. Güneş enerjisinin potensiyeli hesaplanırken bu çeşit basit grafiklerden yararlanmak küçük sistemler için yeterli olabilir. 200Wp PV panelleri kullanılacak bir sistemde bu yöntemlerle yapılan hesaplamalar %10 olarak yanlışta olsa pek önemli sayılmayabilir ancak rakamlar büyüdükçe örneğin 4000Wp ‘lik bir sistem tasarlanırken daha kapsamlı verilerden yararlanılmalı ve daha dikkatli düşünülmelidir. Bu verileri elde etmek için National Renewable Energy Laboratory web sitesi (www.nrel.gov) ve (www.solarpathfinder.com) gibi sitelerden faydalanılabilir.

16 Adım 2: Evde kullanılacak elektrikli cihazların araştırılması : Sistemi kullanacak kişiye surularak aşağıdaki gibi bir tablo doldurmak günlük enerji ihtiyacımızı (E – watt saat) bulmamız açısından önemlidir. Bizim örneğimizde bu tüketim tablosu aşağıdaki gibidir.

17

18 Adım 3: PV panelleri ve akülerin hesaplanması PV panellerinin hesabı: Wpv = E / G /n sys E = 940 Wh (günlük enerji ihtiyacı) G = 5 saat (peak güneş ışınlarının süresi) n sys = 0,6 (tüm sistemin verimi)Dolayısıyle; Wpv= 940 /5/ 0,6 = 313,3Wp Bu ihtiyaç duyduğumuz minimum PV modullerinin toplam gücüdür.

19 Akülerin hesabı: Q = (E x A) / (V x T x ŋ inv x ŋ kablo ) E = 940 Wh (günlük enerji ihtiyacı) A = 4 gün (enerjinin depolanması istenen gün miktarı) V = 24V (kurulacak sistemin DC gerilimi) T = 0,5 (akülerin müsade edilen boşalma sınırı-DOD sınırı ) ŋinv= 0,9 (inverterin verimi) ŋkablo= 0,97 (aküler ile yük arasında kabloların verimi) Dolayısıyle Q = (4 x 940) / (24 x 0,5 x 0,9 x 0,97) = 358 Ah

20 Adım 4: Malzemelerin Seçimi Burada seçilecek PV modülleri için PV modüllerinin katalog bilgilerine başvurulması gerekir. 313 Wp elde etmek için 4 adet 80 Wp “kristal” modül seçilebilir. Bu modüllerin nominal gerilimleri genelde 12 V, Voc gerilimleri ise 21 V ‘tur. Dolayısıyle iki çift seri bağlı modülün paralel bağlanmsı gerekecektir. Bu PV modullerin fiziksel büyüklükleri genelde 8kg, 1.2m x 0.5m’dir. Dolayısıyle monte edilecekleri yerin durumu bu doğrultuda düşünülmelidir. Seçilecek charge controler (şarj regulatörü) ise seçilen PV modul kataloğuna bakılarak üretilecek Impp=4.5A akım değeri göz önüne alınarak seçilir. Modüller seri bağlanınca alınacak akım 4.5 A’dır. Ancak 2 çift seri modul, paralel bağlanınca maksimum akım 9 A çıkar. Sistemin kapasitesinin artırılması olasılığı da göz önüne alınarak 20 A’lık bir şarj regulatörü seçilebilir. Buradaki hesaplamalarımızda (bkz. Tüketim Tablosu) bir anda kullanılacak güç toplamı 1340W olacağından inventerlerimiz buna göre seçilmelidir. Dolayısıyle 2000 W’lık ve giriş gerilimi 24 V olan bir inverter seçilebilir. Ancak burada yükün artırılabilme olasılığı da göz önünde tutulmalı, ayrıca motorlar gibi (endüktif yük) ilk çalışma anında fazla akım çekme olasılığı olan yükler hesaba katılarak daha güçlü bir inventer tercihi de yapılmalıdır. 358 Ah olarak hesaplanan aküler için ise yine akü üreticilerinin kataloglarına bakarak bu değerin üzerinde en yakın bir değer olan 24 V Ah kapasiteyi verecek deep cycle özellikli aküler seçilmelidir. Bu aküler 24 V elde etmek için seri bağlanmış 2 adet 12V akülerden oluşabilir. Özet olarak sistemimizin ihtiyaç listesi ve bağlantı şekli aşağıda verilmiştir.

21 Liste: 4 adet 80 Wp nominal gerilimi 12 V olan PV modülleri 1 adet 20 A ‘lık şarj regulatörü 2 adet deep cycle özellikli 12 V Ah Akü 1 adet 2500 W continuos power ratingli ve tam sinus eğrisi veren 24 V input’u olan inverter

22 7. PV Dizi Nedir ? Ve Nasıl Oluşur? Fotovoltaik dizi, fotovoltaik modüllerden oluşan bir bağlantıdır. Her fotovoltaik (PV) modül birbirine bağlı birden fazla güneş pilinden oluşur. Bir PV dizi ise ihtiyaç olan akım ve gerilimi üretecek şekilde pv modüllerin seri-paralel kombinasyonlarını içerir.

23 8. PV Sistem Nedir? • Basitçe PV sistemleri de diğer elektrik üretim sistemlerine benzer olarak çalışır.Sadece kullandıkları ekipmanlar değişiktir.Sistemin operasyonel ve fonksiyonel ihtiyaçlarına bağlı olarak DC-AC inverter,Akü,Şarj kontrol ünitesi,yedek güç kaynağı ve sistem kontrolörü gibi ekipmanlara ihtiyaç duyulabilir.Pv sistemler 2’ye ayrılır. Bunlar şöyle gruplandırılabilir;

24 Şebeke Destekli PV sistemler Bu sistem şehir şebekesi ile beraber kullanılan bir sistemdir. Şebekeden bağımsız kurulan sistemlerden en belirgin farkı akü gruplarının kullanılmamasıdır. Ayrıca bu sistemde kullanılan inverterler şebekeden bağımsız kullanılan inverterler ile ayni teknik özelliklere sahip değildir. Bilindiği gibi inverterler DC gerilimi evdeki cihazlarımızda kullanılmak üzere AC gerilime çeviren cihazlardır. Ancak şebeke destekli sistemde kullanılan inverterler bir başka özelliği de şebeke ile senkronize çalışmasıdır. Bu inverterler evlerdeki dağıtım tablolarımıza bağlanabileceği gibi şehir şebekesinin girişine de çift taraflı sayaçlar sayesinde bağlanabilir. Aşağıda Şebeke Destekli bir sistemi oluşturan temel öğeler görülmektedir.

25 1-PV modüller 2-PV kablo bağlantı kutusu (water proof) 3-Şebeke destekli inverter (grid-tied inverter – synchronous inverter) 4-Çift taraflı sayaç (import – export meter) 5-Şebekeye bağlantı (connection to grid) 6-Yükler (load)

26 Burada kullanılan inverter terminolojisi normal şebekeden bağımsız çalışan sistemlerde kullanılan inverterler (veya inverter – charger) ile karıştırılmamalı çünkü şebekeden bağımsız çalışan inverterlerin export yapma özelliği yoktur. Yanda şebeke destekli inverterlerden birinin teknik özellik data sayfası görülmektedir. Dikkat edilirse bu inverterlerin DC input girişleri 125V- 440V arası değişmekte, PV paneller ise seri veya paralel şekilde bu teknik sayfaya bakılarak bağlanmaktadır. Ayrıca bu inverterlerin trafosuz modelleri de vardır. Şebeke destekli sistemlerin kurulması için iyi çalışan, ‘stabıl’ bir elektrik şebekesine sahip olmak ve bazı yasal düzenlemelerin yapılması gerekir. Şebeke destekli sistemlerde kullanılan inverterlerin ise şebekeye gerilimi bağlayabilmeleri için daha farklı elektronik devreleri olması gerekir. Bu elektronik devreler şebekeden örnek alarak dc gerilimi ac yapar ve şebekeye senkron bir şekilde verir. Böylece akü gruplarına gerek kalmadan enerji fazlası diğer tüketiciler tarafından kullanıma sunulur. Bu şekilde teşvik edilen sistemler Elektrik Kurumları’nın daha büyük yatırımlar yapmasını da önlemiş olur. Avrupa Birliği’nde 2014 yılına kadar tüketilen enerjinin %10’luk bir kısmının yenilenebilir enerji kaynaklarından yapılması hedeflenmektedir.

27 Şebekeden Bağımsız PV sistemler Bu sistem şebekeden uzak çiftlik,dağ kulübesi,su kuyusu motorları,verici antenleri,tekneler….vs gibi yerlerin elektrik temininde kullanılır. Bunlara ada sistemleri de denir. PV (fotovoltaik) panellerde üretilen elektrik enerjisi akülerde depolanır ve invertörler ile AC’ye çevrilerek kullanılır.Ayrıca üretilen gerilim direk DC olarakta kullanılabilir.Bu sistemlerde kullanılan elemanların bazı özellikleri aşağıda verilmiştir.

28 9.İnverter ve Şarjer Tanımı Ve Özellikleri 9.1.İnverter Tanımı Ve Özellikleri PV modüller ve aküler doğru akım (DC) üretmekte olduğunu biliyoruz. Ancak kullandığımız çoğu elektrikli cihaz alternatif akımla (AC) çalışmaktadır. Genel anlamda DC akımı AC akıma çeviren cihazlara inverter denir. Burada şebeke destekli sistemlerde kullanılan inverterler ile şebekeden bağımsız sistemlerde kullanılan inverterler farklılıklar gösterir. Şebekeden bağımsız sistemlerde kullanılan inverterler ada tipi (island veya battery based) inverter olarak adlandırılır. Aşağıda şebekeden bağımsız sistemlerde kullanılan inverterlerde aranan özellikleri verilmektedir:

29 Maksimum yükte yüksek verimde çalışmalı Elektromanyetik parazitlerden etkilenmemeli Stand-By modunda fazla güç harcamamalı Bağımsız bir sistemde birden fazla inverter kullanılabilir ancak seçilecek inverterler birbirleriyle paralel ve senkronize bir şekilde çalışması için master-slave setup özellikli olmalıdır. Buradaki amaç büyük sistemlerde güç güvenliğinin sağlanması, bir inverteri maksimum kapasitede çalıştırmasını önleyerek sistemin veriminin artırılmasıdır. Master inverter genelde tüm yüklerin ihtiyacını karşılamaya çalışırken, Slave inverter ihtiyaç duyulduğu zaman devreye girer. Tam sinüs eğrisi vermeli (bu özellik endüktif yüklerin olduğu bir sistemde çok önemli) Sabit AC gerilim ve frekans cıkışı olmalı DC giriş gerilimi aralığı akülerin boş ve doluluk durumuna göre uygun aralıkta olmalı. Yüklerin çalıştırılmasında meydana gelecek yüksek kalkış akımlarından etkilenmemeli (surge capacity)

30 9.2.Şarj Kontrol Ünitesi Tanımı Ve Özellikleri Güneş panellerinde üretilen enerji DC olduğundan doğrudan kullanılamaz.Akülerde depolanır ve invertörler ile AC’ye dönüştürülerek kullanılır.Üretlen gerilim akülere şarj kontrol ünitesi vasıtası ile doldurulur.Şarj kontrol ünitesinin ana görevi akülerin aşırı dolmasını (over charge) ve aşırı boşalmasını (over discharge) önlemektir. Şarj Kontrol Ünitelerinin ana görevi olan aşırı şarj ve aşırı deşarja karşı koruma dışında başka görevleride vardır. Bunları şu şekilde sıralayabiliriz: a)Değişik akü çeşitlerine göre ayarlanabilir şarj edebilme yeteneği örneğin hem kurşun asit hem de kuru veya sealed/gel aküleri şarj edebilme b)Aşırı yük ve kısa devreye karşı koruma c)Akülerin ısınmasına karşı koruma PV panellere düşebilecek yıldırıma karşı koruma d)Değişik göstergeler örneğin PV’lerden gelen şarj akımı, yüke giden akım, vs...

31 Ancak her şarj kontrol ünitesi bu görevleri yerine getirmeyebilir. Bu nedenle şarj kontrol ünitelerinin seçimi yapılırken teknik özellikleri iyice anlaşılmalı ve amaca hizmet edecek şarj kontrol üniteleri seçilmelidir.

32 10.Akü Tanımı Ve Özellikleri PV modüllerinde üretilen elektrik enerjisi her zaman bizim ihtiyaç duyduğumuz zamanlarla uyuşmayabilir. Geceleri ve güneşin olmadığı zamanlarda elektrik ihtiyacı güneşin olduğu zamanlarda doldurulan akü gruplarından karşılanır. Burada kullanılan aküler deep-cycle özellikli sabit tesis aküsü olmalı yani birçok kez dolup boşalmaya dayanıklı olmalıdır.Ancak bu aküler genelde kurşun-asit aküler olduğundan bu türlerin yaşam alanı içine konmaması gerekir. Çünkü zehirli olabilecek gazlar çıkartmaktadır.Aküler eğer iç mekanlara konulacaksa insan sağlığı açısından kuru akü seçilmesi gerekir.

33 Elektrik enerjisini, kimyasal enerjiye çevirerek depo eden ve gerektiğinde kimyasal enerjiyi, elektrik enerjisine dönüştürerek geri veren parçaya akü (akümülatör, batarya) denir.Akünün araç üzerinde üç tane görevi vardır. Bunlar; a) Şarj sisteminde üretilen elektrik enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürerek depo eder. b) Gerektiğinde kimyasal enerjiyi, elektrik enerjisine dönüştürerek geri verir. c) Elektrik devrelerinde gerilim (voltaj) dengesi sağlar.

34 Yapım Özellikleri Akü, akü kutusu, kutu kapağı ve elemanlardan meydana gelir. Kutu ve kapak bakalit veya plastikten yapılır. Kutu içinde eleman sayışı kadar müstakil bölmeler vardır. Kutu dibinde oluşturulan ızgaralar, hem kutuya sağlamlık kazandırır ve hem de plakalardan dökülen maddelerin dipte toplanmasını sağlar. Akü kutusu içindeki müstakil bölmelere eleman denir. Her eleman 2 V gerilim meydana getirir. Altı voltluk aküde 3, on iki voltluk aküde 6 eleman bulunur. Bir eleman, artı plaka grubu (kurşun peroksit plakalar), eksi plaka grubu (kurşun plakalar), kurşun köprüler ve seperatörlerden (yalıtkan ara parçalar) meydana gelir. Artı plaka gurubu ile eksi plaka gurubu, taraklama olarak birbiri içine geçirilir. Artı plakalarla eksi plakaların birbirine temas ederek kısa devre yapmaması için aralarına seperatör adı verilen yalıtkan tabakalar konur. Bunların hepsi eleman kutusuna yerleştirildikten sonra kurşun köprülerle seri olarak birbirine bağlanır. Açıkta kalan + ve - uçlar, akünün dışında kalan kutup başlarını oluşturur. Her elemanın içine plakaları l ila 1,5 cm örtecek şekilde elektrolit (asitli su) doldurulur.Elektrolit, içinde belirli oranda sülfürik asit bulunan saf sudur. Piyasada asitli su veya akü asidi adıyla satılır. Sülfürik asit, çok kuvvetli bir asittir. Bu asidi nötürleştiren (asit etkisini yok eden) madde, yemek veya çamaşır sodasıdır. Sülfürik asit saf yün, lastik, plastik, cam, porselen gibi maddelerin dışında kalan pek çok madde üzerinde asit etkisi gösterir.

35 Bu nedenle, elektrolitin dökülmesinden zarar görmesin! istemediğimiz şeyleri zaman geçirmeden sodalı su ile silmemiz gerekir. Elektrolit elimize, yüzümüze sıçrayacak olursa bol su ile yıkanmalı gözümüze sıçrarsa bol su ile yıkandıktan sonra hemen bir göz doktoruna görünmelidir. Akünün + ve - uçlarına kutup başı veya pol başı denir. Artı kutup başı, eksi kutup basma oranla biraz daha kalın ve koyu renklidir.Kutup başları akü üzerinde + ve - işaretleriyle belirtilir. Genellikle akünün markasını kendimize çevirdiğimizde sağ tarafta kalan uç, + uçtur. Akü Kapasitesi:Bir akünün belirtilen gerilimde l saat süre ile devamlı olarak verebileceği akım miktarıdır. Akü üzerinde amper saat (A/h) olarak belirtilir. Akü üzerinde markası dışında 12 V 60 A/h 255 gibi ifadeler vardır. Bunların anlamı; 12V: Akü gerilimi (voltajı) 60 A/h: Akü kapasitesi 255 A: Emniyetli olarak aküden alınabilecek maksimum akım miktarı

36 11. Kaynaklar • • enerjisinden-nasil-elektrik-elde-edilir/ enerjisinden-nasil-elektrik-elde-edilir/ • m_docman&task=doc_view&gid=140 m_docman&task=doc_view&gid=140 • makaleler/257-gunes-enerjisinin-elektrik- enerjisine-cevrilmesi.html makaleler/257-gunes-enerjisinin-elektrik- enerjisine-cevrilmesi.html


"PV(photovoltaik) Modüller Ve Sistemler 114557 Mehmet Serder 114575 Mehmet Metni 114594 Hasan Özer 124654 Reşat Karabaşak." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları