absorbsiyonlu soğutma

Absorbsiyonlu  soğutma (amonyaklı)

Bizde  güneş enerjisinden  sadece tezek kurutmada yararlandığı yıllarda ; adamlar  absorbsiyonlu sistemle  güneş enerjisiyle soğutma yaparlar. Ateşle buz bir arada olur mu ?Olur bu sistemle bal gibi de olur.

Bir sürü yolu var . Bunlardan biri de aşağıdaki verdiğim şemada  görülen Elektrolux sistemi.Ama prensip  aynıdır.(patenti 1930 lu yıllarda alınmıştır)

Sistemin çalışma şeması
Ammonia Vapor; amonyak buharı
Hydrogen: Hidrojen
Water:Su
Dissolved ammonia:Suda çözülmüş amonyak
Evaporator:Buharlaştırıcı
Absorber:Absorbe edici 
Condenser:Kondenser(sıvılaştırıcı)
Separator:Ayrıştırıcı
Generator: Jeneratör


Bu sistem genelde günlük uygulamalarda kullanılmak içindir.Bu sistemde amonyak soğutucu  ,su abzorbe edici  ve  H2  de inertgaz  olarak kullanılır.H2  sistemin düşük  basınçlı kısmında(absorber-evaporator) dolgu olarak kullanılır ve sistemde dolaşmaz.Amonyak ve su ise çevrim halindedirler .Sistemin yüksek basınç tarafında(generator-seperator)  sadece amonyak ve su bulunur.

Burada çevrimi anlatmaya jeneratör  diye adlandırılan kısımdan başlayabiliriz.Burada yoğun bir su amonyak çözeltisi bulunmaktadır. Bu çözeltiyi oluşturan  su ve amonyağın ayrıştırılması gerekmektedir işte bunun için ısı gerekmektedir. Isı kaynağı  termal enerji,güneş enerjisi ve hatta egzoz gazları olabilmektedir.
Herneyse jeneratörde ısıtılan çözeltiden kaynama sıcaklığı  düşük olan  amonyak  buharlaşır  ve berebarinde birmiktar da suyu taşıyarak seperatöre gelir burada suyun tamamını yoğuşmadan dolayı bırakırken amonyak buhar halinde  kondensere ulaşır  .(seperatördeki su geriye döner ve çözeltiye karışır )
Kondenserde hava veya su  soğutmasıyla amonyak yoğuşur ve sıvı halinde buharlaştırıcıya dökülür  . Burada   buharlaşıp hidrojenle karışırken  çevreden ısı alır yani evaporatörü soğutur  eksi değerlere getirir.
Kendisi  gaz halinde olan amonyak   hidrojenden ağır olduğundan aşağı çöker  absorberde bulunan su tarafından   emilmeye yani abzorbe edilmeye başlar ve çevrimin başlangıcı olan jeneratöre gider.Çevrim bu şekilde tekrarlanır ve soğutma elde edilmiş olur.

Elektrolux sisteminin başka şeması ve canlı görünümü

 Elektrolux soğutucunun başka bir şeması

Elektrolüx soğutucunun arabalar için olan modeli(ısı kaynağı elektrik)



*Amonyak zehirli bir gazdır tenefüs edilmemelidir. Çalışıldığı yerlerde kazara sızma anında hemen seyreltmek için su bulundurulmalıdır.

Parabol geometrisi

Paraboller  güneş enerji sistemlerinde çok sık kullanılırlar.Geometrileri o yüzden incelemeye değer.
Bir top atışını düşünün onun havada çizdiği yol bir paraboldür.

Bu da bir paraboldür.  F noktası  odak noktası denir  X eksenine sabit uzaklıkta bir L paraleli düşünürsek  ;  ve üzerindeki tüm noktaların odak noktasına  uzaklığı  L paraleline uzaklığına eşit  noktalardan geçen bir eğri çizersek bir parabol elde etmiş oluruz.

Parabolik aynalarda   eksene paralel gelen ışıklar  odak noktasından geçerler. Herzaman PF eşittir PQ öyle olunca da  ve gelen ışının açısı  yansıma açısına eşit olmasından dolayı ;paralel bütün ışınlar odak noktasında kesişir

Parabolik aynaların bu toplayıcı özelliğinden  güneş enerji kollektörlerinde sıkça yararlanılır.

Aynı şekilde düşünerek  parabolü  y eksenine göre de çizebiliriz.

focus;parabolün odağı
directix;doğrultman
vertex;parabolün tepe noktası
axis of symmetry; simetri açısı

P eğrideki bir  nokta olsun  PM herzaman FP ye eşit olmalıdır.
Parabolün  formulü




PM=x+a
PF=PM  (parabol eşitliği)
P F = √(x − a)2 + y2 .

ve böylece
√(x − a)2 + y2 .=x+a
olur
sadeleştirdiğimizde
y2=4ax

a noktası büyütülüp küçültülerek değişik eksantrisede paraboller elde edilir.

Kendi güneş panelini kendin kur2

Kendi güneş panelini kendin kur 2

1.kısım henüz okumadıysanız burada

3-SOLAR ŞARJ KONTROL CİHAZI SEÇİMİ

Solar şarj kontrol cihazıının görevi şudur; Hani demiştik ki solar paneller den gelen elektrik; ışığın durumuna göre değişir yani güneşli havada yüksektir  paçalı bulutlu havada azdır vs vs. Fakat akünün şarj olabilmesi için düzgün ve sabit bir akıma ihtiyaç vardır.İşte solar panelle akü arasına konulan bu cihazın görevi  aküye gelen elektriğin akım şiddeti ve voltajını ayarlamaktır. Ki akü fazla eksik şarj olmasın . Ki akü çabuk şarj olsun uzun ömürlü olsun.

Görüntüsü de bunlara benzemektedir. 
Genellikle solar panel sistemleri 12 Volt aküler kullanırlar.Solar paneller akünün şarj olması için gerekli olandan çok daha fazla miktarda elektrik gönderebilirler.Solar şarj modulatörleri bu voltaj ve akımı optimum seviyede tutarlar.
Şarj modulatörleri başlıca 3 tipdirler;

1.ON OFF

2. PWM

3. MPPT

Bunların en verimlileri MPPT tip olanlardır ama pahalıdırlarda o yüzden ev tipi uygulamalarda   PWM  tipleri  tavsiye ederim.
ON Off tipi olanlar ise en ucuz fakat en verimsiz olanlardır.

MPPT tipi şarj modülatörleri    soğuk havada ,bulutlu günde,tam boşalmış akülerde bile sorunsuz çalışıp işlevlerini sürdürürler


Şimdi şuna karar vermek gerekir  ;  'Şarj modulatörü kaç voltluk kaç amperlik olsun?'
Sistemimizi  12Volt karar kıldığımızdan  bir defa şarj modulatörümüz de 12 volt olmalıdır. Amperinide   panelin gücüne göre seçeceğiz.
panelimiz 120 watt lıkdı  12voltda vereceği akım  120/12=  10 amper  (I=W/V  formülü)
o halde bizim  şarj modulatörümüz 10 amperden büyük olmalıdır  güvenli bir çalışma için  en az %30  yüksek kapasiteli seçilmelidir  yani bizim örneğimizde en az 13 amperlik  olmalıdır. Piyasada  15 amperlik mi buldunuz o da olur yani 13 amperden küçük olmadıktan sonra sakınca yok.
Özetlersek bu projede 12 Volt 13 amper solar şarj modulatörü gereklidir. Biraz elektronik biliyorsanız şarj modulatmrünüzü de kendiniz yapabilirsiniz o zaman kurulum daha da ucuzlar.

1.kısım henüz okumadıysanız burada

3-İNVERTER SEÇİMİ

Hatırlatayım solar paneller güneş  ışığını  elktriğe çevirir.Ama bu DC elektriktir.Yani doğru akım.
Ama evlerde kullanılan aletlerin çoğu  AC yani alternatif akımla çalışırlar. Ohalde  aküde briktirdiğimiz elektrik enerjisini   alternatif akıma çevirmeliyiz.İşte  bu amaçla  aküden sonra takılan cihazlara inverter(dönüştürücü )denir.

Piyasada genel de 3 tipi satılır
1-Kare dalga
2-Yarım sinüs dalga(modifiye sinüs)

3-Tam sinüs dalga

                                                 Tam sinüs İnverter

Kare dalgalar inverterler  en ucuzdur fakat buzdolabı,mıkrodalga gibi cihazlarda verimli çalışmaz.Tam sinüs dalga inverterler bütün ev cihazlarını çalıştırdığından tavsiye ederim.(Eğer projeniz lamba yakmak gibi basitse karedalga yada ikisinin arası yarım sinüs dalga inverterlerde kullanabilirsiniz)
Eğer projeniz büyükse fazla elektriüinizi şebekeye satabilirsiniz onun içinde tam sinüs dalga inverter gereklidir. Ama bizim örnek projemiz   ayrık projedir yani şebekeyle bağlantısı yoktur..

(Eğer elektriğinizi şebekeye satmak isterseniz bu şemalardaki gibi  sadece inverterle şebeke arasına bir elektrik sayacı koymanız gerekir)



Peki ,inverterimizin  kapasitesi ne olmalıdır?
Bir defa akü 12 volt olduğundan 12 volt  kullandığımız cihazlar 220 volt olduğundan 220 volt çıkışlı olmalıdır. Kabaca 150 wattlık sistemimiz olduğundan inverterimizin gücüde  %30  tolerans alarak en az 200 watt olmalıdır.
 Yani özetlersek bize lazım olan inverter 12 volt  dc/220 volt ac  giriş çıkışlı ve  200watt  gücünde olmalıdır.

Not; Elektrik süpürgesi,saç kurutma,çamaşır makinası gibi cihazlar ilk çalışma anında normalin bir kaç katı güç çekerler eğer sisteminizde buna benzer cihazlar koyarsanız inverteri seçerken onlarınn kullanım klavuzunda yazılan tüketimini 2 ile çarparak hesaplayın.

Eveeeettttt   malzemeleri seçtik aldık şimdi artık kuruluma geçebiliriz.Bu projede kullanılan saydığımız malzemeler bugün itibariyle 1000 YTL civarındadır.Ama zaman içinde ucuzlaması beklenmektedir.

SOLAR PANELİN MONTAJI

Montajla ilgili bu resimler sizi aydınlatacaktır.Bazı resimler 1000 kelimeden daha çok bilgi verir.

Bu resimdeki  tahta altlığı  10 watlık panelim için  ben yaptım Ama 150  watlık panelimin demir karkasını demircide yaptırdım  .Eğim açısını bulmak için civardaki sıcaksu güneş enerji panellerini örnek alınız.Her şehirde güneşin eğimi farklı farklıdır ama bir iki dereceden bir şey fark etmez.

Solar paneller için demir/aluminyum sehpalar bazı firmalar tarafından hazır da satılmaktadırlar.

************************************************************************

Soru;güneşi izleyen sistem kurmalı mıyım?

Güneş panelini eğimli olarak sabit koyduğunuzda   güneş  enerjisinin %70 ini alırsınız izleyicili sistem kurarsanız   bu oran  %100 olur.Ama küçük sistemlerde izleyicili sistem pek kullanılmaz

(Hatırlatma ;İzleyicili sistemde karkas sabit değildir  güneşe göre eğim değiştirir)

***********************************************************************

Sehpalar güneye doğru eğimli olmalıdır. Bu eğim kışın   güneş daha aşağıda olduğundan artar yazın ise azalır.Çevredeki panellerden bulamadıysanız  eğim açısını bu tablodan yaklaşık olarak alabilirsiniz. Bu şehirlerle aynı enlemde  olan şehirlerde değerler yaklaşık aynıdır.Mesela Antalya ile  Mersin gibi..Bir de  tablodan görüldüğü  gibi ideal açılar yaz ve kış aylarında çok farketmektedir. Ama sabit yapacaksanız kış değerlerini alın derim (Ama genelde herkes yıllık ortalama değeri almaktadır)

Sabit Güneş Paneli için Optimum Eğim Açısı (derece)
			Mevsimlik Değerler
İl	Enlem (N)	Boylam (E)	İlkbahar	Yaz	Sonbahar	Kış	Yıllık değer
Ankara	39,56	32,52	30,92	20,40	48,52	58,64	35,60
Elazığ	38,68	39,14	30,04	19,52	47,64	57,76	34,82
İstanbul	41,01	28,58	32,37	21,85	49,97	60,09	36,91
İzmir	38,25	27,09	29,61	19,09	47,21	57,33	34,43
Mersin	36,48	34,38	27,84	17,32	45,44	55,56	32,83
Sinop	42,01	35,09	33,37	22,85	50,97	61,09	37,81
Ş.Urfa	37,08	38,46	28,44	17,92	46,04	56,16	33,37

Sehpanın yere sabitlenmesi ;

Hazır sehpa aldıysanız ayaklarındaki deliklerden  beton zemine dübelleyebilirsiniz.Yada 10 cm çukur kazıp ayakları yerleştirdikten sonra  betonlayabilirsiniz. Ayakların beton miktarı panelikoydupunuz yer rüzgarlıysa ona göre fazla olsun.Uydu antenlerin montajından da ilham alabilirsiniz dübel seçerken.

Solar panellerin sehpaya montesi:

Solar panellerde hazır montaj delikleri vardır bunları sehpadaki deliklerle eşleştirin ve civatalarla sabitleyin.

Bu paneldeki bağlantı yuvaları siyah okla gösterilen yerlerdedir




Solar panellere kablo bağlanması:

Solar panellerin arkalarında bağlantı kutusu vardır.Burada artı ve eksi işaretli çıkışlar vardır. Doğru akım elektriğimizi buradan alacağız.

bulb:lamba
charge controler:şarj kontrol cihazı
batery:akü
2 core cable:ikili kablo(nötr -faz)


Bu diyagramda bağlantılar ayrıntılı olarak gösterilmektedir.
Paneldeki bağlantılarda artı için kırmızı eksi için siyah kullanırsak karışıklığı önlemiş oluruz.
Panelden şarj kontrol cihazına bağlantı oradan aküye aküden invertere bağlandıktan sonra İnverterin 220 volt çıkış kısmından kullanacağımız cihazlara elektrik alırız. Bu diyagramda tek ilave 12 volt DC lamba kullanıyorsak  şarj kontrol cihazından doğru akım alarak bağlantı yapabileceğimizi de göstermektedir.

Not bazı solar panellerde topraklama çıkışı olabilir  onun için de yeşil kablo kullanarak yere verebiliriz.

Bu projedeki gerçek bağlantı resimleri:

l 

Şarj control cihazı bağlantıları:Görüldüğü gibi  solar panelden  artı eksi(4 ve 3) kablolar bağlanmış,

şarj cihazından akü çıkışı  artı eksi olarak(2 ve 3 )  

***hatırlatma 6 ve 5 noyla gösterilenler  12 volt dc çıkışı  eğer 12volt dc ile çalışan cihaz kullanmak istersek buraya bağlayabiliriz

Bağlantı şeması burada da net olarak görülmektedir

charge controler:şarj kontrol cihazı
batery:akü
AC load :Alternatif akım çıkışı
DC load ;Direkt akım çıkışı

Bu 24 voltluk aküdeki  şarj cihazından gelen artı(kırmızı) ve eksi (siyah)kutupların girişi. !2 volt akğlerdede benzerdir.

İnverterin 220 volt çıkışı  yani bildiğiniz priz.

Emniyet kurallar:

1-DC akımla çalıştığınızı unutmayın o yüzden    artı ve eksi  bağlantı noktalarını karıştırmayın.Aksi takdirde cihaz zara görebilir hatta alev alabilir.Karıştırmamak için kırmızı ve siyah kabloları kullanın yada en azından başını ve sonunu kırmızı izolebantlarla işaretleyin.
2-Cihazları takmadan önce sadece bir lambayla test edin.



Not:Eğer  sistemde kullandığınız ve ürettiğiniz elektriği ölçmek isterseniz bunun için sisteme  sayaç ekleyebilirsiniz.


Kolay gelsin 

Kendi güneş panelini kendin yap

Kendi güneş panelini kendin kur   1.Bölüm

Daha hala anahtar teslimi istediğinizde ; Güneş panelli sistemler için çok tuzlu fiyatlar çıkmaktadır.Eğer evinizde elektrik ihtiyaçlarınızı karşılamak için sistemi kendiniz kurarsanız  hem daha ucuza çıkarabilirsiniz hem de ;çok zevkli bir iş yapmış olursunuz.
Fotovoltaik sistemlerin 4 ana parçası vardır:
1-Güneş paneli

/

2-Şarj control cihazı

3-İnverter

4-Batarya(akü)

Bunların ne işe yaradığı nasıl seçilmesi gerektiği anlatılacak   acele etmeyelim.

Eğer kendinize uygun malzemeleri seçmek istiyorsanız önce  ihtiyacınız olan elektrik gücünü hesaplamak gerekir.
Mesela lamba mı yanacak  tv mi çalışacak.
Diyelim ki bir günde   11watlık lambayı 5 saat çalıştıracaksınız  demek ki sadece bunun için 5x11=55 wattsaat enerji lazım.Gene diyelimki günde 4 saat TV seyrettirsin bu sistem  ozaman TV  80 wattlık ise  4x80 =320  watt saat enerji de ona lazım.Çiftlik evinde bunlar yeter diyorsanız  o halde size lazım gelen enerji     320+55=375 wattsaat .Biz şimdi bu ihtiyaçlar için hesaplayalım size daha fazlası lazımsa ilave edersiniz mantık aynı.
Ne hesaplamıştık ?Evet bize lazım olan enerji 375 wattsaat.... Hemen %30  sistemdeki kayıplar için ilave edelim ki panel biraz kirlendi mi şapa oturmayalım.
375x1.3=kabaca 475  wattsaat. Tamaaam gerekli gücü belirledikten sonra ihtiyacımız olan parçaları belirleyebiliriz.

1-SOLAR PANEL SEÇİMİ

Eğer solar panellerin   Güneş ışığını DC elektiriğe çevirdiğini bilmiyorsanız burada ara verin ve bu blogdaki solar panellerle ilgili  kısımları okuyun.Özet olarak hatırlatmak gerekirse  monokristalli paneller   daha pahalı fakat daha verimlidirler.Bir önemli noktada -etikette yazan- bir panelin saat de ürettiği güç  ;o panelin 25 C sıcaklıkta ve 100*watt/m2  ışınım altında ürettiği güçtür.

Bize gerekli enerji 475 watt saattir   bir panelin günde  4 saat güneş göreceğini  hesaplarsak (güney bölgelerde 5 saat hesaplanabilinir.)   bize gerekli   panel 475/4   =  kabaca   125   Watt . Yani 125 wattlık panel 4 saat güneş görürse    500 watt saat enerji üretir ki buda bizim ihtiyacımızı karşılar.
Bu resimdeki panelin etiketinde 255 watt yazıyor ama  bizim bu örnek projemizdeki  ihtiyaçlarımıza daha düşük kapasiteli yani 125 watt   12 volt panel yeter.
Buradaki  12 volt sizin kafanızı karıştırmasın  12 Volt  akü şarjı için uygundur diye yazdım. Aslında panellerin çıkış voltajları genelde 17 Volt ve üzeridir.. Yani siz  125 wattlık panel alın iş tamamdır.Toleranslı hesapladığımızdan  125 yoksa 120 watt olsun 130 watt 115 watt olsun olsun hepsi iş görürler.

2-AKÜ SEÇİMİ

Güneş panelleri DC  elektrik üretir ama çıkış voltajları güneşin durumuna göre değişkendir.  Paneller bize gündüz elektrik üretirken bizim elektrik ihtiyacımız günün herhangi bir saatinde olabilir. Mesela lambalar genelde geceleri yanar  .  O halde gündüz üretilen elektriği depolamalıyız ve sistemimize sabit voltajda  dengeli bir şekilde vermeliyiz. İşte bunun için bize akü gereklidir.
Akülerin  birçok çeşidi vardır.Mesela araba aküleri  kısa zamanda büyük enerji çekişleri için dizayn edilmişlerdir tam boşalma için uygun değillerdir.Fakat  güneş enerji sistemlerinde  tamamen boşalabilen,yavaş yavaş veya kısmi boşalabilen aküler gereklidir.Bu iş için en uygunu  ;tam ve yavaş deşarjlı kurşun-asit akülerdir.Bunun yanında  Ni-MH ve Li-Iyon akülerde küöük uygulamalarda kullanılmaktadırlar.
Akü konusunda önemli bir nokta da kaç voltluk olacağıdır. Bunu bizim sistemde kullanacağımız cihazların hangi voltajda çalışacağı belirler.Voltaj yükseldikçe  akım ve kablo çapları düşer ancak evlerde kullanılan sistemlerde genelde 12 veya 24 volt aküler kullanılmaktadır. Hem zaten biziö sistemimizde lambalar ve Televizyon olduğunda    220  Volt AC  akım gereklidir  bunun içinde ilerde aöıklayacağımız gibi inverter gereklidir. Yani bize 12 volt akü deolur 24 volt akü de olur.Ancak bu projede volt diye karar kıldık ve inverteri ona göre seçtik.

Akülerin değerlendirilmesi;

Akü kapasitesi  ampersaat olarak verilir.    Ih
Akım=I
Saat=h

Ampersaat=Ih
Bir de çıkış voltajı vardır     V
Güç=VoltajxAkım
Enerji= VoltajxAkımxSaat  =  IhxV

Yani kısaca bir akü kaç ampersaatlikse onu çıkış voltajıyla çarparsak enerjisini bulmuş oluruz.
Şimdi bizim örneğimizde bize günlük 475 wattsaat enerji lazım  ohalde 1 günlük  ihtiyacımızı depolayabilen bir akü almak istersek  akünün de enerji kapasitesi 475 olmalı  . Akümüzü 12 voltluk olarak karar vermiştik ohalde kaç amper saatlik akü lazım bunu bulabilmemiz için    akü toplam enerjisini voltaja böleriz  yani bu projede 475/12=40 Ampersaat

yani etiketinde 40 ampersaat ve 12 volt  yazan akü bize lazım olan aküdür.

Yalnız akü zamanla yıprandığı için % 10-15 büyük seçilirse isabetli olur   o halde akü ihtiyacımızı

12 volt 45 ampersaat diye revize ediyorum. Ama diyelim ki 12V  50 ampersaatlik ucuz akü buldunuz  o da olur hem daha iyi olur.

Devamı için tıklayınız  2.kısım