Son yıllarda giderek daha fazla insan ve şirketin yenilenebilir enerji kaynaklarına geçmek istemesi nedeniyle fotovoltaik sistemlerin kurulumu son derece önemli hale geldi. Fotovoltaik sistemler enerji ihtiyacını karşılamak için sürdürülebilir ve çevre dostu bir çözüm sunmaktadır. Ancak bir PV sisteminin kurulumu, sistemin verimli ve güvenli bir şekilde çalışmasını sağlamak için uzmanlık bilgisi, dikkatli planlama ve belirli standart ve düzenlemelere uyumu gerektirir.
Bu makale, bir PV sisteminin kurulumuyla ilgili yardım sağlamayı amaçlamaktadır. Güneş modüllerinin yer seçimi ve kurulumundan sistemin kablolanması ve devreye alınmasına kadar çeşitli kurulum süreçleri incelenmektedir. Ayrıca yıldırımdan korunma, invertörün boyutlandırılması ve PV sisteminin standartlara uygun olarak test edilmesi ve ölçülmesi gibi hususlar da kapsanmaktadır.
Bir PV sistemi kurmak yalnızca kendi elektrik ihtiyaçlarınızı karşılama ve geleneksel enerji kaynaklarına olan bağımlılığınızı azaltma fırsatı sunmakla kalmaz, aynı zamanda sürdürülebilir bir enerji geleceğini desteklemek için iklimin korunmasına ve sürdürülebilir kalkınmaya da katkıda bulunma fırsatını sunar. Garantili tarife alma konusundaki orijinal görüşün aksine, bugün odak noktası tamamen farklı bir husustur. Bağımsızlık ve sürdürülebilirlik. PV sistemleri şu anda kendi elektrik tüketiminizi karşılamak ve güneş ışınımı olmasa bile depolama çözümlerinden bağımsız olmak için kurulmaktadır.
Aşağıdaki olumlu yönler özetlenebilir:
Elektrik maliyetlerinden tasarruf: Bir PV sisteminin çalıştırılması, kendi elektriğinizi üretmenizi ve böylece evinizin ihtiyaçlarının bir kısmını, hatta tamamını karşılamanızı mümkün kılar. Bu, geleneksel elektrik tedarikçilerine olan bağımlılığı azaltır ve elektrik maliyetlerini önemli ölçüde azaltır.
Uzun vadeli getiri ve geri ödeme: Bir PV sistemi, yıllar içinde getiri sağlayabilecek uzun vadeli bir yatırımdır. PV modüllerinin ortalama ömrü onlarca yıldır ve bu süre zarfında sürekli olarak elektrik üretirler. Elektrik maliyetlerinde sağlanacak tasarruf ve olası telafi ile sistem zaman içinde kendi maliyetlerini telafi edebilir ve uzun vadede olumlu bir getiri elde edebilir.
Mülk değerinde artış: Bir PV sistemi kurmak mülkünüzün değerini artırabilir. Giderek daha fazla insan sürdürülebilir enerjiye ilgi duymaya başladıkça ve enerji tasarruflu evler aramaya başladıkça, PV sistemi çok önemli bir satış noktası haline gelebilir. Yılın anahtar kelimeleri: çevre dostu olma ve sürdürülebilirlik. Bir PV sistemi, CO2 emisyonlarının azaltılmasına katkıda bulunur ve temiz ve sürdürülebilir bir enerji kaynağının kullanılmasına yardımcı olur. Güneş enerjisini kullanarak ekolojik ayak izinizi azaltabilir ve çevrenin korunmasına aktif olarak katkıda bulunabilirsiniz.
Planlama, kurulum sahası değerlendirmesi:
Bir fotovoltaik sistem planlanırken ilgili standartların ve yönergelerin dikkate alınması önemlidir. Güneş radyasyonunu, rüzgar yüklerini ve gölgeleri dikkate alan kapsamlı bir saha değerlendirmesi önemlidir. Optimum performans ve güvenilirliği sağlamak için fotovoltaik sistemin doğru boyutlandırılması da çok önemlidir. Türkiye’deki standartlar, fotovoltaik sistemlerin performansının izlenmesi ve değerlendirilmesi için yönergeler sağlar. Bileşenlerin seçimi aynı zamanda sertifikalı güneş panelleri, invertörler ve kablolama sistemleri de dahil olmak üzere standartlara uygun olmalıdır.
Fotovoltaik sistemi kurarken güvenlik ve stabiliteyi sağlamak için dengeleme de yapılmalıdır. Buna rüzgar yükleri için standartlara uygun bir montaj yapısının seçilmesi de dahildir. Montaj yapısının bina güvenliği ve mekanik yükleme standartlarına sabitlenmesi de önemlidir.
Fotovoltaik sistemin elektrik kurulumu yürürlükteki standartlara ve düzenlemelere uygun olmalıdır. Sistemin bakımı, denetimi, test edilmesi ve belgelenmesi: Bir PV sisteminin test edilmesi ve ölçülmesi, sistemin düzgün işleyişinin, güvenliğinin ve performansının kontrol edilmesinde önemli bir adımdır. Standartlar, fotovoltaik sistemlerin test edilmesi ve ölçülmesi için ayrıntılı talimatlar ve spesifikasyonlar sağlar.
Test etme, dokümantasyon ve etiketleme
1. Yalıtım ölçümü: Yalıtım ölçümü, PV sistemindeki yalıtım direncini kontrol etmek için kullanılır. Bu, PV modülleri, güneş kabloları, bağlantı kutuları ve tüm DC sistemi arasındaki yalıtım dirençlerinin ölçülmesini içerir. Yalıtım ölçümü, olası yalıtım hatalarını veya kaçak akımları tespit etmeye ve düzeltmeye yardımcı olur.
2.Kısa devre akımı ölçümü: Kısa devre akımı ölçümü, PV sisteminin maksimum kısa devre akımını belirlemek için kullanılır. Bu değer, sigortalar veya devre kesiciler gibi koruyucu cihazların boyutlarını belirlemek için önemlidir. Ölçüm genellikle çıkış terminal kutusunda veya invertörde gerçekleştirilir.
3. Açık devre gerilimi ölçümü: Açık devre gerilimi ölçümü, PV sisteminin açık devre gerilimini kontrol etmek için kullanılır. Bu ölçüm genellikle çıkış terminal kutusunda veya invertörde gerçekleştirilir. Açık devre voltajı, PV modüllerinin doğru işlevi hakkında bilgi sağlar ve olası hatalar veya gölgeleme etkileri hakkında sonuçlara varılmasını sağlar.
4. Verim ölçümü: Verim ölçümü, PV sisteminin gerçek enerji üretimini kontrol etmek için önemli bir ölçümdür. Belirli bir zaman diliminde gerçekleşir ve beklenen değerlerle karşılaştırma yapılmasına olanak sağlar. Verim ölçümü bir veri kaydedici veya izleme sistemi aracılığıyla yapılabilir ve PV sisteminin performansı hakkında önemli bilgiler sağlar.
5. Kaçak akım ölçümü: Artık akım ölçümü, PV sistemindeki olası artık akımları kontrol etmek için kullanılır. Bu, belirtilen sınır değerlerin karşılandığından emin olmak için izolasyon arıza akımının ve kaçak akımın ölçülmesini içerir. Kaçak akım ölçümü potansiyel güvenlik risklerinin belirlenmesine ve uygun önlemlerin alınmasına yardımcı olur.
Aşağıda PV modüllerinin kablolanmasıyla ilgili önemli bilgiler bulacaksınız:
1. Solar kablo: Solar kablolar, PV modüllerini birbirine ve invertöre bağlamak için kullanılır. Bu kabloların fotovoltaik sistemlerde kullanılmak üzere özel olarak tasarlanmış olması ve yürürlükteki norm ve standartlara uygun olması gerekmektedir. Tipik olarak UV ışınlarına ve hava koşullarına dayanıklı çapraz bağlı polietilen veya etilen propilen dien kauçuk yalıtımlı kablolar önerilir.
2. Kablo boyutlandırma: Kabloların boyutlandırması, içinden geçen maksimum akıma bağlıdır. Bu, PV modüllerinin nominal gücüne ve sistem voltajına göre belirlenir. Direnç kayıplarını en aza indirmek ve verimliliği en üst düzeye çıkarmak için kesit ve akım taşıma kapasitesi açısından geçerli standartlara göre doğru kablo boyutunun seçilmesi önemlidir.
3. Seri ve paralel kablolama: Sistemin gereksinimlerine bağlı olarak PV modüllerin seri veya paralel kablolaması kullanılabilir. Seri kablolamada modüller seri olarak bağlanır ve bu da sistem voltajını artırır. Paralel kablolama, akımı artırmak için modüllerin paralel bağlanmasını içerir. Seçim sistem voltajına ve invertör tipine bağlıdır.
4. Bağlantılar ve bağlantılar: PV modülleri ile kablolar arasındaki bağlantılar güvenli ve güvenilir olmalıdır. Korozyonsuz bir bağlantı ve çevresel etkilerden koruma sağlamak için su geçirmez ve UV ışınlarına dayanıklı bağlantı kutularının veya konektörlerin kullanılması tavsiye edilir. Bağlantılar dikkatli yapılmalı ve sağlamlıkları düzenli olarak kontrol edilmelidir.
5. Devre kesiciler ve kapatma cihazları: Elektrik güvenliğini sağlamak için PV modüllerinin kablolarına devre kesiciler ve kapatma cihazları takılmalıdır. Bu, devreyi kesmek ve bir arıza durumunda hasar veya yaralanmayı önlemek için doğru akım devre kesicilerinin (DC devre kesiciler) veya izolatörlerin kullanımını içerir.
6. İşaretleme ve Etiketleme: Kabloların açık ve kalıcı olarak işaretlenmesi ve etiketlenmesi, bakım ve inceleme çalışmaları sırasında kolay tanımlama ve sorun giderme sağlamak açısından önemlidir. İzlenebilirliği sağlamak için her kablo, her bağlantı noktası ve her bağlantı uygun şekilde etiketlenmelidir.
PV modüllerinin bağlanması: Modülleri seri ve paralel bağlayarak fotovoltaik sistemlerin performansını optimize etmek.
Dizelerin kullanılması, güneş enerjisi sistemlerinde fotovoltaik (PV) modüllerin kablolanması için yaygın bir yöntemdir. Bir dizi, üretilen DC voltajını artırmak için seri olarak bağlanan bir dizi PV modülünden oluşur. Dizilerin doğru boyutlandırılması ve konfigürasyonu, bir PV sisteminin performansının ve verimliliğinin optimize edilmesinde çok önemli bir rol oynar. Diziler, PV modülleri tarafından üretilen doğru akımı yoğunlaştırmak ve voltajı arttırmak için kullanılır. Birden fazla PV modülünün seri bağlanmasıyla akım aynı kalırken toplam voltaj artırılır. Bu, doğru akımı alternatif akıma dönüştüren invertörlere doğru akımın verimli bir şekilde iletilmesine olanak tanır. Dizilerin tasarımı, modül teknolojisi, modül performansı, ışınlama koşulları ve sıcaklık katsayıları dahil olmak üzere çeşitli faktörlere bağlıdır. Dizilerin doğru boyutlandırılması, invertörün maksimum giriş voltajının yanı sıra elektrik voltajına da bağlıdır.
PV modüllerinin özellikleri:
Dizi başına modül sayısı, invertörün maksimum giriş voltajıyla sınırlıdır. Dizinin toplam voltajının invertörün izin verilen aralığında olmasını sağlamak önemlidir. Çok yüksek voltaj invertöre zarar verebilir, çok düşük voltaj ise güç kaybına neden olabilir. Ayrıca modüllerin performansını etkileyebileceğinden potansiyel gölgeleme etkileri de dikkate alınmalıdır.
Gölgelemenin dizeler üzerindeki etkileri:
Gölgelemenin bir PV sisteminin performansı üzerinde önemli bir etkisi olabilir. Modüllerin bir dizi halinde seri olarak bağlanmasıyla, gölgelemeden kaynaklanan güç kaybı, dizideki tüm modülleri etkileyebilir. Bu nedenle modül bağlantısını gölgeleme etkileri en aza indirilecek şekilde planlamak önemlidir. Bu, modüllerin optimum şekilde hizalanması, bypass diyotlarının kullanılması ve modüllerin dikkatli konumlandırılması yoluyla sağlanabilir. PV modüllerinin paralel kablolaması:
Fotovoltaik modüllerin paralel kablolaması, güneş enerjisi sistemlerinde enerji üretimini optimize etmek için kullanılır. Bu kablolama teknolojisiyle, sistemin toplam akımını artırmak için birkaç PV modülü birbirine bağlanır. Paralel kablolama, genel akımı artırmak için PV modülleri tarafından üretilen gücün bir havuzda toplanmasına olanak tanır. Gerilimin arttığı seri kablolamanın aksine paralel kablolamada, akım eklenirken voltaj sabit kalır. Bu, invertörlere güç aktarımını kolaylaştırır ve doğru akımın alternatif akıma verimli bir şekilde dönüştürülmesini sağlar.
Paralel dizi başına modül sayısı: Paralel diziye bağlanabilecek modül sayısı, invertörlerin akım değeri, PV modüllerinin elektriksel özellikleri ve üreticinin spesifikasyonları gibi çeşitli faktörlere bağlıdır. Paralel dizideki toplam akımın invertörün maksimum akımını aşmamasını sağlamak önemlidir. PV sisteminden mümkün olan en iyi performansı sağlamak için paralel kablolamanın dikkatli planlanması ve boyutlandırılması çok önemlidir. Paralel dizideki bir modülün gölgelenmesi, dizideki tüm modüllerin akım akışını etkileyerek önemli güç kaybına neden olabilir.
İkinci bölümde fotovoltaik sistemin teknik çeşitliliğini ve modüllerin, invertörlerin ve depolama sistemlerinin boyutlandırılmasında, tasarımında nelerin dikkate alınması gerektiğini açıklıyoruz.