Güneş enerjisi ve kullanım alanları

Dünya üzerindeki yaşamın devamlılığı için aralarında insanoğlunun da bulunduğu tüm gelişmiş canlıların muhtaç olduğu güneş, modern toplumun giderek artan enerji ihtiyacını karşılamak için başvurulabilecek en büyük ve şüphesiz en verimli kaynaktır. Akıl sınırlarını zorlayacak kadar muazzam büyüklükte bir enerji kaynağı olan güneşimiz, dünya nüfusunun tamamının “tüm enerji ihtiyacını karşılayabilecek” potansiyele sahiptir. Petrol gibi sınırlı kaynaklardan enerji elde edilmesi ile yakın gelecekte büyük bir enerji açığı yaşanacağının farkına varan tüm gelişmiş ve gelişmekte olan ülkeler gibi ülkemiz de, güneş enerjisinden azami şekilde faydalanmak üzere sistemler geliştirmektedir. Güneş enerjisinin geleceğin teknolojisi olduğu artık tartışılmayan bir gerçek olduğundan, dünyanın dört bir yanında güneşin bizlere sunduğu enerjiden farklı şekillerde faydalanmak üzerine çalışmalar yapılmaktadır.

Güneş ışınımının yeryüzüne ulaşan ışık şiddeti yaklaşık olarak metrekare başına 1100W değere sahiptir.  Güneşten gelen toplam enerjinin gerçekten de çok küçük bir bölümünün dahi elektrik enerjisine çevrilmesi halinde “tüm dünyanın ihtiyaç duyduğunun defalarca fazlası” bir enerji üretiminin gerçekleşeceğinin anlaşılması, güneş enerjisi teknolojisinin daha da önemsenen bir konu haline gelmesine sebep olmuştur. Güneş enerjisinin kullanım alanları, güneş ışınımlarından ne şekilde faydalanıldığı ve hangi amaç uğrunda kullanıldığına göre değişmekte ve her geçen gün daha da gelişmektedir. Isı ya da ışık enerjisi olarak doğrudan kullanım sağlayan güneş enerjisi sistemleri olduğu gibi, modern çağda giderek daha da fazla önem kazanan alan ise elektrik üretimidir.

• Düzlemsel güneş toplayıcıları

“Kollektör” olarak da isimlendirilen güneş toplayıcıları ülkemizde yaygın bir şekilde kullanılmakta ve insanların sıcak su ihtiyacının karşılanmasını sağlamaktadır. Verimli ve son derece ekonomik bir yöntem olan düzlemsel güneş toplayıcıları, suyun hızlı bir biçimde ısıtılmasını sağlar.

• Tek odaklı enerji santralleri

Genel olarak çanak ya da doğrusal düzlem kullanılarak güneş ışınlarının tek bir odağa yönlendirilmesi ile çalışan bu sistemlerde, oldukça büyük aynalar bulunmaktadır. Işınların tek odağa toplanması ile muazzam derecede yüksek sıcaklıklar elde edilirken, bu ısı enerjiyi çoğunlukla elektrik üretimi için kullanılır. Her ne kadar odağa yönlendirilmiş güneş enerjisi santrelleri ülkemizde henüz yaygınlaşmamış olsa da, bu sistemler oldukça verimli bir biçimde elektrik enerjisi üretilmesini sağlayabilmektedir.

• Vakum tüplü enerji sistemleri

İç içe yerleştirilmiş 2 silindir cam tüpün ısı enerjisi kullanılarak bir araya getirilmesi ve bu sayede havasız bir ortam oluşması sağlanan vakum tüplü enerji sistemleri, dış hava sıcaklığından bağımsız olarak su ısıttığından oldukça verimlidir. İki silindirin arasında madde bulunmadığından güneş ışınlarından azami derecede faydalanılır ve su çevre sıcaklığından bağımsız olarak ısıtılabilir.

• Güneş ocakları ve Trombe duvarları

Kutu veya bir çanak şeklinde güneş ışınlarının toplanmasını sağlayan güneş ocağı sistemi, ülkemizde henüz yaygınlaşmamış olsa da gelişmiş birçok ülkede kullanılmaktadır. Trombe duvarları ise daha kompleks bir güneş enerjisi sistemi olmakla birlikte cam ile hava kanallarından oluşan bu sisteme gün boyunca etki eden güneş ısınları sayesinde verimli ısınma sağlar.

• Geçişli hava panel sistemleri

Güneş enerjisinden faydalanmak için en ucuz yollardan biri olan geçişli hava panelleri, güneş ışınlarından %70’e kadar verimle faydalanma imkanı sunar. Hem ısıtma hem de havalandırma sistemi olarak kullanılabilen paneller, güneş ışınlarını obsorbe eden delikli bir duvar sistemi sayesinde yüksek verim sunmaktadır.