Güneş'ten gelen enerji pek çok farklı biçimde kullanılabilir enerji olarak elde edilebiliyor. En basit anlamda, doğrudan ısıtma amaçlı kullanımı olduğu gibi, ileri teknolojiyle üretilmiş verimli güneş panelleri kullanarak doğrudan elektrik üretiminde de bu enerjiden yararlanabiliyoruz. Ülkemizde uzun zamandır, özellikle güney sahil şeridinde daha fazla olmak üzere, güneş enerjisi kullanılarak sıcak su gereksinimi oldukça yaygın biçimde sağlanıyor. Örneğin Antalya'da çatısının üzerinde güneş enerjili su ısıtma sistemi olmayan konut nerdeyse yok gibi. Kışın bile oldukça verimli çalışan sistemler su ısıtmak için kullanılıyor.
Suyun güneş enerjisi ile ısıtılması yardımıyla konutların iç mekan ısıtmaları da yapılabiliyor ama çok yaygın değil. Özellikle genel olarak daha soğuk sayılabilecek bölgelerde bu biçimde ısıtma yapılması yeterli olmuyor ve ek yakıt kaynaklarının kullanılması zorunlu.
Benzer biçimde yine güneş enerjisini kullanarak konut ısıtılması havanın ısıtılmasıyla da yapılabiliyor. Siyaha boyanmış duvarların önüne geniş camlar konarak, gelen güneş ışınlarının bu duvarda soğurulması ve duvarı ısıtarak ona temas eden havayı ısıtması, böylece ısınan havanın yükselmesi nedeniyle bir döngü sağlanan pasif ısıtma sistemleri var. Bunun en iyi örneklerinden biri, TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi'nin yaşam binasında verilmiştir. Gözlemevlerinin bulunduğu bölgelerde kışın fosil yakıtlarla ısınmak, havaya salınan sıcak gazlar nedeniyle atmosfer kalitesini etkileyeceği için tercih edilmemektedir. Doğal olarak çok soğuk kış günlerinde yaşamı kolaylaştırmak için ısınma gereksinimi olduğundan, kalorifer yerine pasif güneş enerjisi ısıtma sistemi tasarımı çok daha amaca uygun olacaktır. TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi'nde kullanılan bu pasif ısıtma sistemi sayesinde, en soğuk günlerde bile bina içindeki sıcaklık sıfır derecelerin altına düşmemektedir. Hatta sıcak günlerde aşırı ısınmayı engellemek için, ısınan havanın doğrudan dış ortama aktarılabilmesi için bir havalandırma sistemi de bulunmaktadır.
Güneş ışınları kullanarak ısıtma, ek olarak yemek pişirmek, pişirme ya da dezenfekte etmek amacıyla su kaynatmak ya da özellikle kurak bölgelerde su kullanımı için pompa yapmak gibi amaçlarla kullanılmaktadır. Yukarıda anlattığımız gözlemevi ısıtma sistemine benzer ama çok daha küçük ölçekli ısıtma odacıklarıyla, yavaş çalışan ama az da olsa su pompalayabilen sistemler Afrika'da fakir bölgelerde kullanılmaktadır.
Güneş ışınlarını bir noktaya ya da bir doğru boyunca odaklayıp, suyun kaynaması için gereken ısıdan çok daha fazlasını elde ederek çalışan pasif yemek pişirme sistemleri vardır. Böyle sistemler, Güneş görülebildiği sürece sıcak su sağlamak ya da yemek pişirme, sıcak içecek sağlama gibi gereksinimleri maliyetsiz olarak, herhangi bir yakıt kullanmadan sağlamaları açısından çok verimlidirler.
Güneş enerjisinin bir kullanımı da yine ek enerji kullanmadan aydınlatmadır. Bu, gündüz aküler yardımıyla depolanan elektrik enerjisinin, elektrik enerjisi gereksinimini oldukça düşük olan led lambalar kullanılarak gece uygun zamanda kullanılmasıyla yapılmaktadır. Bu tür sistemler sokak, bahçe aydınlatmasında kullanıldığı gibi, elektrik taşımanın maliyetli olacağı noktalarda trafik uyarı ışıkları gibi pek çok yerde sıklıkla gördüğümüz biçimde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Güneş enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmeden kullanıldığı aydınlatma sistemleri de binalara yapım aşamasında kurulabilmektedir. Özellikle müstakil evlerde bu tür gündüz aydınlatma yöntemleri oldukça kullanışlıdır. Bu tür aydınlatma için, bina çatısında açılan deliklere, o alana düşen ışığı toplayıp iç kısmı tam yansıtıcı borularla uygun yaşam bölümlerine taşıyan bölümler yapılarak, güneş ışığı odalara ya da uygun yerlere taşınmaktadır. Özellikle az ışık alan bölümlerde yeterli aydınlanma sağlanmasıyla, gereksiz elektrik enerjisi kullanımı önlenmektedir. Bu tür aydınlatma doğal olarak yalnızca gündüz kullanılabilmektedir.
Güneş enerjisinin dolaylı olarak kullanıldığı enerji sistemlerine en iyi örnek rüzgar tirübinleridir. Rüzgar döngüsü, kara ve denizlerin Güneş tarafından ısıtılması, suyun buharlaşması, gece toprağın soğuması gibi çeşitli etkilere bağlı olarak ortaya çıkmaktadır ve rüzgar tirübinleri yardımıyla bu enerji bir dinamo sistemiyle kullanılabilir elektrik enerjisine dönüştürülmektedir.
Güneş enerjisinin dünyada en verimli ve yaygın kullanımı, güneş panelleri yardımıyla elektrik üretimidir. Güneş panellerinde güneş enerjisinin elektrik enerjisine dönüşümü, çok iyi bilinen fizikçi Albert Einstein'in açıkladığı bir olaydır ve bundan dolayı 1905'te Nobel Ödülü almıştır. Basit bir anlatımla bunu, belirli maddelerin üzerlerine ışık düşünce elektrik üretmesi olarak açıklayabiliriz. İlk güneş panelleri 1950'lerde üretilebilmiştir. İlk verimli kullanımı uydulara enerji sağlamayı amaçlamıştır.
Bugünkü teknolojiyle Güneş panelleri % 6 ile % 44 arasında değişen verimliliklere sahiptir. Evlerde kullanılabilenleri genellikle % 15-% 20 verimliliktedir.
Bugün birçok gelişmiş ülke, büyük alanlar kaplayan güneş panelleriyle çok büyük miktarda elektrik enerjisi üretmekte ve böylelikle özellikle termik santrallerde kullanılan fosil yakıtlardan kurtularak temiz enerji sağlamaktadırlar. Amerika'da 500 MegaWatt gücünde birçok güneş santrali bulunmaktadır. Avrupa'da da, ülkemiz kadar güneşli olmamalarına karşın pek çok ülkede güneş enerjisinden elektrik üretimi yaygındır. Bu tür elektrik üretimi doğrudan Güneş'ten gelen enerjiyi kullandığından ve kullanılan güneş panellerinin ömürleri de 20-25 yıl bakım gerektirmeyecek kadar uzun olduğundan, sistem bir kez kurulduğunda, belki de verimi yüksek tutmak için panellerin tozdan arındırılması amacıyla yapılan bakımlar dışında herhangi bir bakım gerektirmemesi açısından çok kullanışlıdır.
Bazı ülkelerde bu biçimde evinin çatısına güneş panelleri koyarak elektrik üreten kişilerin, kullanım fazlası elektriği şehir şebekesine aktarması yoluyla devletten para kazanması bile mümkün olmaktadır.
Güneş enerjisinin kullanıldığı alanlar oldukça fazladır. Bu köşemizde bu konuda çok daha ayrıntılı bilgi aktarabilmek mümkün olmuyor ancak sonraki yazılarımızın bazılarında, bu konuları yeniden işleyeceğiz.
Kaynaklar:
http://www.paksolarservices.com/
http://solarconsultant.ca/solar-pv/
