Güneş Pilleri Verimi Artışı ve Sera Isıtılması

Tubitak 52. Lise Öğrencileri Araştırma Projeleri Yarışmasında Adana Bölge Sergisine Fizik alanında Özel Bilfen Gaziantep Anadolu Lisesi öğrencimiz Eren Nakıboğlu ve Danışman Öğretmeni Dündar EVİS “Güneş Pilleri Verimi Artışı ve Sera Isıtılması” isimli proje ile katılmıştır.
Enerji kaynaklarının kullanımının azaltılması ve yerine yenilenebilir enerji kaynaklarının (Güneş enerjisi, Rüzgâr enerjisi, vb.) kullanılmaya başlanması doğa ve çevre için oldukça büyük önem arz etmektedir. Güneş pili panelinde güneş ışınlarından gelen ısı sonucu elektriksel verim düşmektedir. Verimin artırılması için yöntemlerden bir tanesi de panelin soğutulmasıdır. Bu işlemin yapılması için panel su ile soğultmuş ve bu arada su da ısınmış olup ısınan su seralarda bitkilerin ısıtılmasında kullanılmış ve ortam için gerekli ısı ihtiyacı giderilmiştir. Seralar, çeşitli bitkilerin yetişme büyüme ve gelişmeleri için uygun olmayan doğal çevre koşullarında, en uygun bitki gelişme koşulları için planlanırlar. Sera seçiminde ve planlanmasında en uygun bitki gelişme koşullarından en önemlisi ısıdır. Güneş panelinin soğutulması için gerekli olan su pompasının elektrik enerjisi güneş panelinden sağlanmıştır. Güneş pillerindeki sıcaklık artışını azaltmak için değişik yapılarda güneş pilleri ile entegre sistemler geliştirilmiştir. Bu amaçla binaların güneş alan cephelerinde, güneş enerjisinden aynı anda hem elektrik enerjisi üretmek hem de binaların ihtiyaç duydukları ısı enerjisini veya sıcak suyu karşılayabilmektir. Bu çalışmanın amacı, güneş enerjisinden elektrik üretimi esnasında panel sıcaklığının artması sonucu azalan elektriksel verimini, paneli su ile soğutarak artırmaktır. Bu amaçla yapılan deneysel çalışmada, PV panelin arka yüzeyine yerleştirilen borular içerisinden geçirilen su ile soğutma sağlanmıştır. Bu şekilde panelin soğutulmasıyla hem sistemin elektrik verimi artırılmış hem de seranın ısıtılması sağlanmıştır. Soğutma işlemlerinin yapılmasıyla sistemin veriminde ne ölçüde bir artışın sağlandığının belirlenebilmesi ve sisteminde karşılaştırılabilmesi için aynı özelliklerde soğutma yapılmayan fotovoltaik (PV) panel kullanılarak deneyler yapılmıştır.
Seralar, bitkilerin yetişme büyüme ve gelişmeleri için en uygun bitki gelişme koşulları için planlanırlar. Sera seçiminde ve planlanmasında en uygun bitki gelişme koşullarından en önemlisi ısıdır. Güneş panelinin soğutulması ve seranın ısıtılması için gerekli olan su pompasının elektrik enerjisi güneş panelinden üretilen elektrikten sağlanmıştır. Bu şekilde temiz enerji kullanırken seraların ısıtılması için gerekli olan ısı enerjisi fosil yakıtların kullanılması engellenmiş hava ve çevre kirliği de önlenmiştir. Bu arada güneş panelinden oluşturulan elektrik enerjisinin fazlası da ev ve işyerlerinde kullanılabilir.
Projeyi Yapan Öğrenci: Eren Nakıboğlu
Danışman Öğretmen: Dündar Evis

