×

Fotovoltaik Enerji Sistemleri Yazı Dizisi-43



Fotovoltaik Enerji Sistemleri 
Yazı Dizisi-43
Haluk Özgün
 
Proje adımlarını tekrar gözden geçirecek olursak; öncelikle panel belirlendi, ardından panel dizileri ve paralel hatların sayısı belirlendi, paneller arasındaki açıklık belirlendi ve kurulumun kaç m2 yer kapladığı bulundu, bu noktada hangi bağlantı kutusunun daha uygun olduğu belirlendi. Yapılan bu çalışmaların sonucunda Şekil-6.17 de verilen dizayn oluşturulmuştur. Kurulumda kullanılacak olan bağlantı kutularında ilk 5 bağlantı kutusu 16 girişe sahip olup son bağlantı kutusu 8 girişe sahip olacak şekilde konfigüre edilecektir. Merkezi inverter 3 ve 4 numaralı bağlantı kutularının olduğu bölgede konumlandırılacağı düşünülmüştür. Bağlantı kutularından gelen DC kablolar sahada açılan kablo kanallarında merkezi invertere taşınır. Şekil-6.17 de gösterilen ve bağlantı kutularından gelen kabloların birleştiği noktadan 5 m sonra merkezi invertere giriş yapılır.

Şekil-6.17 de verilen tek hat şemasından yararlanarak DC tarafta meydana gelen gerilim düşümü ve kablo kayıpları hesaplamaları yapılır. Bu hesaplarda daha önce 6.21 ve 6.33 de tanımlanmış olan eşitlik kullanılacaktır. Eşitliklerin aynı değere tekabül etmesi nedeniyle DC taraftaki güç kaybının bulunmasını değerlendirerek hesaplamalara devam edilecektir.



Denklemde gerekli olan kısımların doldurulması icin daha once hesaplatmış olduğumuz değerler kullanılacaktır.
P= 23x250=5750 W
U=23x30.7= 706.1 V burada panellerin normal koşullardaki mimimum MPP değeri alınmalıdır.
L değeri kabloların uzunluklarına gore değişim gostermektedir.
A kablo kesiti olup değişkenlik gostermektedir.
k değeri ise alüminyum kablo kullanılmakta ve kablonun sıcaklık değişimine bağlı olarak öz iletkenlik katsayısı değişmektedir. Bakır için öz iletkenlik 56 m/Ωmm2 olup alüminyum için bu değer 34m/Ωmm2 olarak bilinir.
Panellerin arkasındaki hatlarda sıcaklık dış ortam sıcaklığından fazla olacağından sıcaklık etkisinin alüminyum öz direnç değişimini eşitlik 6.34 deki gibi hesaplayabiliriz.



Panel arkasındaki kablo kanallarında ilerleyen kablolar için özdirenç p2 alınırken panellerden çıkarak bağlantı kutularına oradan da merkezi invertere taşınan kablolar için p1 alınacaktır.



Dış ortam sıcaklığının 44 °C olduğu bir günde panel sıcaklığı 75 °C olabileceği düşünülerek hesaplama yapıldığında yeni özdirenç aşağıdaki gibi bulunur.



Şekil-6.17 den faydalanılarak DC taraftaki kablo uzunlukları ve kesitleri hesaplanacaktır. Panellerde standart olarak 1 m pozitif ve 1 m negatif 4mm2 kesitli kablo bulunmaktadır. Panel grupları daha önce hesaplandığı gibi 23 adet panelin seri bağlantısı ile oluşturulmaktadır. Panellerden bağlantı kutularına taşınan geri dönüş kablolarının 6 mm2 olacak şekilde seçimi yapılacaktır.


Öncelikle birinci bağlantı kutusunda panelleri toplamak için kullanacağımız toplam kablo uzunluğunu tespit edeceğiz. Panellerin kendi kabloları 4mm2 olup panellerden bağlantı kutularına giden kabloları 6mm2 olarak seçilmiştir. Panel gruplarının isimlendirilmesi oldukça önemlidir. Burada isimlendirme 3 kısımdan oluşmaktadır. Örneğin L.1.1.1 numaralandırmanın sol üst köşeden başladığı durum için ilk sayı bağlantı kutusunu, ikinci sayı satır, üçüncü sayı sütunu belirtmektedir.
Santral içinde gruplar uzunluk bakımında bağlantı kutularına taşınırken benzerlikler göstermektedir. Bu benzer grupların ilk önce belirlenip ardından benzer grup sayısı ile çarparak toplam kablo uzunlukları tespit edilmiş olur. Bu durumda son bağlantı kutusu hariç bağlantı kutuları 4 farklı durum içerirken son bağlantı kutusu için 2 farklı durum bulunmaktadır. Bağlantı kutusuna uzak olan gruplar 8 m, yakın olan gruplar 1 m mesafededir.





Giriş sayısı 16 olan bağlantı kutularına bağlanan paneller için kullanılan toplam kablo uzunluğu  3784 m - 4mm2 kesitli ve 7354 m - 6mm2 kablo kullanılmıştır. Paneller arkasında bulunan kablolar dışında ek olarak 7354m ile 6mm2 kesitli kablo kullanılmıştır.
Daha önce DC devre için verilen yüzde gerilim düşümü ve yüzde güç kaybı denklemlerinin aynı olduğunu belirtmiştik.DC devrede yüzde güç kaybı ve yüzde gerilim düşümü %1 değerinin altında olması hedeflenmektedir. DC devre bu projede iki kısımdan meydana gelmektedir. Birincisi merkezi invertere en uzak panel grubunun yüzde gerilim düşümü ve yüzde güç kaybını bulmaktır. İkincisi merkezi invertere en uzak bağlantı kutusunun yüzde gerilim düşümü ve yüzde güç kaybını bulmaktır. En kötü durum için hesaplama yapıldığında sistemin genel ortalaması %1 değerinden daha düşük bir kayıba sahip olacaktır.
DC devreler için yüzde güç kaybı ve yüzde gerilim düşümü aynı değer olduğundan hesaplar yüzde güç kaybı üstünden verilecektir.



Panellerin arkasında kalan kablolar sıcaklığa bağlı olarak özdirenç değeri artacağından katsayılarının 0,02 Ωmm2/m alındığına açıktan giden kablolar için özdirenç katsayısının 0,0178 Ωmm2/m olarak alındığına dikkat edilmelidir.

En uzak bağlantı kutusundan merkezi invertere kadar olan kısımda seçilen kablo ve buna bağlı olarak yüzde güç kaybını hesaplayacak olursak;
En uzak bağlantı kutusu 1 nolu bağlantı kutusu olup 1 nolu bağlantı kutusuna bağlanan toplam panel gücü aşağıdaki gibi hesaplanır.
P= 23x250x16=92000 W
Bağlantı kutusunda + ve - olmak üzere iki kablo çıkacağından Şekil-6.17 e bakarak toplam 74 m kablo kullanılması gerektiği hesaplanır. Kablolar için özdireç değeri olarak 0,0178Ωmm2/m alındığında yüzde gerilim düşümü aşağıdaki gibi hesaplanır.



Bağlantı kutularından sonra 95 mm2 kesitli DC kablo ile merkezi invertere DC akımların taşındığını hesaplamış olduk.

DC tarafta toplam gerilim düşümü hesaplanacak olursa;
p1+p2=%0,75+%0,25=%1
Görüldüğü gibi hesaplanan değer sistemde talep edilen maksimum %1 güç kaybı kriterine uymaktadır. DC taraf için yüzde gerilim düşümü ve yüzde güç kaybı değerlerinin aynı olduğunu tekrar hatırlatmak isterim. Ayrıca en kötü durum için hesaplama yapıldığından sistemin ortalaması %1 değerinden düşük olacaktır.

Bundan sonraki yazımızda “ Kısa Devre Hesapları, Türkiye’de Güneş Enerjisi Alanındaki Yasal Süreçler “ ile devam edilecektir.

“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.”
 
Paylaş:
E-BÜLTEN KAYIT
Güncel makalelerimizden haberdar olmak için e-bültene kayıt olun!
Sosyal Medyada Bizi Takip Edin!
E-Bülten Kayıt