TEKNOLOJİMİZİN ENTEGRE EDİLMESİNİN YARATTIĞI ETKİLER
Dünya nüfusunun beşte birinden fazlasının elektrik erişiminden mahrum bırakıldığı bir gidişatta, mevcuttaki ulaşılabilir kaynakları harcamaktan ziyade etkin bir şekilde kullanmaya başlamamız gerekmektedir. Sadece Afrika ile Güney Asya' nın elektriğe erişim imkanının sağlanması için yapılması gereken yatırım miktarının 110 milyar dolar olduğu tahmin edilmektedir. Ancak kullanılan teknolojiler üreticilerin belirttiği teknik verilerle uyumlu bir performans sergilediğinde bu durum geçerlidir. Lakin, biliyoruz ki durum da bundan farklıdır..
DEĞİŞKEN DEBİLİ VOLVAR℗ POMPA SÜRÜCÜ TEKNOLOJİSİNİN YARATTIĞI KATMA DEĞER
Foto-voltaik panellerin verimlilik seviyelerini sürdürülebilir kılmak bir ihtiyaç haline geldiğinden, ilgili sistemleri kararlı hale getirecek temel bir fikir ortaya koyduk. Unutmayalım ki, reformları getiren ve kalıcılıklarını sağlayan küçük değişikliklerdir...
Gerçekte, foto-voltaik termal panel sistem borularında, sıvının sabit bir debiden ziyade değişken debide akması, güneş altında ısınan sistemin sürekli soğutma ihtiyacını kesinlikle karşılayacaktır. Bu teknolojinin uygulanması, panelin düzgün bir şekilde çalışmasını sağlar. Düzlemsel toplaçta 0,269 olan Akılcı Ekserji Yönetim Verimi, foto-voltaik panelde 0,53' ü bulur.
Değişken debili VOLVAR℗ Pompa Sürücü Teknolojimiz ile foto-voltaik termal panelin Akılcı Ekserji Yönetim Verimi (REMM efficiency) üst sınırı 0,90' dır. Aynı zamanda makul miktarda faydalı ısı üretir ve pompa güç talebini minimize eder. Nitekim, bahsi geçen <<foto-voltaik termal sistemin kusuru>> azaltılır ve/ veya çevresel etmenler doğrultusunda önlenir.
Güneş Enerjisi Sisteminizin VOLVAR℗ POMPA SÜRÜCÜSÜ sayesinde
daimi olarak Etkinliğinin Zirvesinde kalmasına izin verin.
Meskun, endüstriyel, kamusal, askeri ve diğer birçok alandaki uygulamalarda sıcak su, ısıtma ve soğutma ihtiyacını karşılamanın yanısıra, foto-voltaik termal bir sistemin verimli elektrik üretimindeki faydalılığı diyagramda vurgulanmaktadır.
MEVCUT TEKNOLOJİ
FOTO-VOLTAİK PANEL TEÇHİZATLARI
Işınım değeri 800W/m2 seviyesinde, termodimağin birinci yasasına göre, bir foto-voltaik (PV) panel sisteminin verimi 0,20 civarında olup, ikinci yasaya göre en fazla 0,36 olmaktadır. Diğer bir deyişle, mevcut foto-voltaik teknolojisi, panellere ulaşan ışınımın sadece %20' sini elektrik gücüne dönüştürebilmektedir. Paneller faydalı enerji potansiyelinin sadece küçük bir kısmını üretebildiği için bu aşamada ileri bir uygulama söz konusu olmamaktadır. Foto-voltaik sistemlerin termoelektrik dönüşüm verimlilikleri panelin sıcaklık artışıyla daha da düşmektedir. Sıcak iklimlerde konfor soğutması için elektrik gücü talebinin en yüksek olduğu yaz aylarında bu durum özellikle dikkat çekmektedir. Ayrıca, düzlemsel toplacın CO2 salım azaltımına katkı payı bir (1) olarak baz alınırsa, foto-voltaik panellerin CO2 salım azaltımına etkisi 1,62 olmaktadır.
FOTO-VOLTAİK TERMAL (PVT) ile GELİŞMELER
Foto-voltaik panelin birinci yasa veriminin, ısınma sonucunda daha da düşmesi sorunu panellerin soğutulması ile aşılmaya çalışılmıştır. Söz konusu durum elektrik üretimi ile eşzamanlı sıcak su üretme fikrini de beraberinde getirmiş ve sonuçta foto-voltaik termal sistem tasarlanmıştır. Isı geri kazanımı gerçekleştirmeye çalışırken aynı zamanda panelin soğutulmasına çalışılmaktadır..
Foto-voltaik sistemin 0,20 ve 0,36 verimliliğine kıyasla, foto-voltaik termal panel gibi bir birleşik ısı ve güç teçhizatıyla sistemin birinci ve ikinci yasaya göre verimliliklerinin sırasıyla 0,92 ve 0,58 değerlerine çıkması teorik olarak mümkün olsa da pratikte henüz gerçekleşmemiştir. Bunun anlamı, 0,92 verimliliğindeki foto-voltaik termal panelin, panele ulaşan toplam ışınımın %58' isini hasat etmesi ve faydalı işlere arz edebilmesidir. Bu bağlamda, fotovoltaik termal teknolojisinin CO2 salım azaltmasına katkısı da düzlemsel toplacınkine kıyasla 7,31 olarak hesaplanmaktadır.
FOTO-VOLTAİK TERMAL SİSTEMLERİN KUSURU
Foto-voltaik termal sistemde dolaşan soğutma akışkanının sistemden kullanışlı ısı elde etmek adına ısınmasına izin verildikçe, panelin güç üretim verimliliğini arttırma hedefinden sapmış oluyoruz. Panelin çekirdek üretim malzemelerinin güç üretim verimliliğini gittikçe düşüren ısıya karşı duyarlı olması nedeni ile foto-voltaik termal sistemlerde bir ikilem oluşmaktadır:
Foto-voltaik panelleri çok soğutup akışkanı az mı ısıtmalı, yoksa
akışkanı çok ısıtıp foto-voltaik panellerin verimlerini mü düşük bırakmalı?
Sonuçta foto-voltaik termal sistemlerden beklenen maksimum yararlı enerji elde edilememektedir. Bu sebepten, fiili verimlilik değerleri panel üreticileri tarafından verilen değerlerin oldukça altında kalabilmektedir. Söz konusu durumda, kurulumu yapılan bir foto-voltaik termal panelin faydalı enerjiyi hasat oranının sadece bir foto-voltaik panelinkine yakınsaması, hatta bahsi geçen %20' lik verimi bile yakalayamaması muhtemeldir!
Panel malzemesinin ısıdan etkilenmesi ekipman kapasitesini daha düşük seviyelere indirdiğinden, kapsamlı bir fizibilite analizi bile öngörüldüğü gibi gerçekleşmeyebilir. Diğer tarafta, dolanan akışkan soğuk tutulmaya çalışılırsa da faydalı ısı kazanımı gerçekleşmeyebilir ve foto-voltaik termal sistem özelliğini yitirerek sadece soğutma sistemi ile verimi yükselen bir foto-votaik panele dönüşebilir. İlaveten, devridaim pompası sistemden elektrik çekeceğinden birçok durumda foto-voltaik verimliliğin kararlılığının sağlanması pompalama masraflarını ödemeyebilir.
Sonuç olarak, mevcut foto-voltaik termal sistemler gerçek anlamda iki ana sebepten işlevsel değildir: Öncelikle, soğutma akışkanın bir pompa ile dolanımı için gerekli olan güç genellikle foto-voltaik panelin soğutulmasından elde edilen güç kazanımından daha fazla olabilmektedir. Ayrıca, foto-voltaik panelin etkin soğutulması için soğutucu sıvı sıcaklığının soğukça tutulması gerekmektedir. Sistemde ılık suyun dolaşması ise aslen sıcak su için tasarlanan sistemin kullanışlılığını azaltacaktır. Gerçekten, ortam koşulları, foto-voltaik panel sıcaklığı, güneş ışınımı, ısı talebi ve benzeri faktörler anlık değiştiğinden soğutkan dolamının her saniye optimize edilmesi gerekmektedir.