Fotovoltaik Enerji Sistemleri

Fotovoltaik Enerji Dönüşümü

Yazı Dizisi-27

Haluk Özgün

CdTe İnce-Film Fotovoltaik Panel 

Üretilmekte olan yeni nesil ince-film panellere örnek Tablo-4.5 de verilmektedir. CdTe malzemesi kullanılarak üretilen ince-film paneller normal kristal panellere göre daha düşük verimde olmasına karşın, diğer ince-film teknolojilerine göre daha yüksek verimli çalışmaktadır.



Panelin verimini daha önce verilen açıklamalardan yola çıkarak hesaplayacak olursak;

Panel alanı=1255x977 ≈ 1,22 m2 dir.1,22 m2 den 150Wp güç çıkışı elde ediliyor ise 1 m2 den 122,9Wp güç çıkışı elde edilir. Bununla birlikte güneş ışınımı normal panel boyutlandırmasında
kabul edilen 1000 W/m2 ışınım ve 25 °C koşullar dikkate alınarak verim formülü kullanıldığında;



olarak hesaplanır.

Hesaplamalardan da görüldüğü gibi ince-film paneller henüz kristal panellerin verim düzeylerine ulaşamamıştır. Bu nedenle aynı gücü elde edebilmek için daha geniş alanlara ihtiyaç vardır ve daha fazla konstrüksiyon kullanılması gerekmektedir. İnce-film panellerin voltajları yüksek olduğundan kullanılan bağlantı kutusu sayısı artmaktadır. Buna karşın çok sıcak bölgelerde yapılan kurulumlarda kayıplar kristal panellere göre daha az olmaktadır.





Monokristal Panel 

Polikristal paneli daha önce inceledik, bu incelemede kristal panellerin ikinci çeşidi olan monokristal paneli inceleyeceğiz. Üretim esnasında hücrelerin panel içindeki sayısı ve konfigürasyonuna göre voltaj seviyeleri ayarlanmaktadır. Bu örnekte monokristal hücreler ile oluşturulmuş bir panelin şebekeden ayrık sistemlerde kullanımını göstereceğiz. Monokristal hücreler ile hem şebeke bağlantılı hem de şebekeden ayrık sistemler için panel üretilmektedir. Panelde tek fark voltaj sevilerinin farklı olmasıdır.

Daha önce bahsedildiği gibi şebekeden ayrık sistemler akü gruplarının voltaj değerlerine göre genel olarak 12 V, 24 V ve 48 V sistemler olarak dizayn edilirler. MPPT(Maksimum güç noktası takibi) özelliği olmayan bir şarj regülatörü kullanıldığında panellerin doğru seçimi daha da önem kazanmaktadır.

Şebekeden ayrık 12 V bir sistemi şarj edebilmek için; PWM (Darbe modülasyonu) devresine sahip olan bir şarj regülatörü ile 18 V çıkış voltajına sahip bir panelin kullanılması gerekmektedir. Piyasada şebeke bağlantılı paneller genel olarak 29 V düzeylerindedir. Bu durum akü voltajı ile panel arasında aşırı voltaj farkına neden olacak ve bu durum şarj regülatörü üzerinde kayıplara neden olacaktır. Benzer şekilde 24 V luk bir sistemin şarj edilebilmesi için 36 V, 48 V bir sistemin şarj edilebilmesi için 72 V değerinde bir panel serisi kullanılmak durumundadır. MPPT özelliğine sahip bir şarj regülatörü voltaj ve akım arasındaki ayarlamayı içerisindeki elektronik devre sayesinde ayarlayabildiğinden şebeke bağlantılı panellerle yapılan kurulumlarda verimli bir şekilde çalışmaktadır. Buna karşın fiyat karşılaştırması yapılacak olursa PWM devreli şarj regülatörleri MPPT devresine sahip olan şarj regülatörlerinden daha uygun fiyatlarda piyasada bulunabilmektedir.

Tablo-4.6 da verilen monokristal panel şebeke bağlantılı ve şebekeden ayrık sistemler için uygundur. Çıkış voltajının 36.6 V olması nedeniyle 24 V luk şebekeden ayrık sistemler içinde uygun bir paneldir.



Panelin verimini daha önce verilen açıklamalardan yola çıkarak hesaplayacak olursak;

Panel alanı=1580x808 ≈ 1,27 m2dir. 1,27 m2 den 190 Wp güç çıkışı elde ediliyor ise 1 m2 den 149,6 Wp güç çıkışı elde edilir. Bununla birlikte güneş ışınımı normal panel boyutlandırmasında
kabul edilen 1000 W/m2 ışınım ve 25 °C koşullar dikkate alınarak verim formülü kullanıldığında;





olarak hesaplanır.

Bundan sonraki yazı dizimizde “ Micro İnverter, Dizi İnverter ” anlatılacaktır.

Bu kitabın yayını için izin veren  Sn. Haluk Özgün ve GÜNDER ‘e  ( Uluslararası Güneş Enerjisi Topluluğu Türkiye Bölümü)  Elektrik Tesisat Portalı olarak  içtenlikle teşekkür ederiz.