Karavan Donanım ve Sistemleri ana başlıklı yazı dizimize, “ Karavanda Elektrik Üretimi ” alt başlığı ile başlıyoruz. Yaşayabilmemiz için en önemli gereksinimlerin başında gelen; Barınma, Enerji ve Beslenme ihtiyaçlarından biri olan Enerji ihtiyacı, elektrik şebekesine uzak olan yerlerde Fotovoltaik Hücreler ile (halk arasında bilinen adıyla Solar Paneller) ile güneşle elde edilir. Veya karavanlarımıza entegre ettiğimiz, şebeke enerjisiyle, yol üzerinde genelde Petrol ofislerinde bulunan şart ünitelerinde doldurduğumuz aküler ile sağlanır.
Ancak konumuz gereği yazımıza Solar Paneller / Güneş Panelleri ile elektrik üretimi konusu ile devam edeceğiz. Şimdi gelin konumuza Güneş Panellerinin Nasıl Çalıştığını anlayarak başlayalım.
Solar Hücreler nasıl çalışır?
Güneş Panellerinin nasıl çalıştığını anlarsak karavanda elektrik üretimi için nasıl bir sisteme ihtiyacımız olduğu konusunda da fikir yürütebiliriz. Bu sebeple öncelikle Fotovoltaik hücreler nedir ? (Photovoltaic cells / Solar cells) Nasıl elektrik üretir? Bu soruları, teknik ayrıntılarıyla sizi boğmadan basitçe yanıtlayalım.
Fotovoltaik hücreler, güneş ışık ışınlarının, üzerine düştüğü kimyasal bileşenlerin tepkimesi sonucunda kutuplar arasında bir elektron akışı meydana gelir. Bizler de meydana gelen bu akımı, regülatörler aracılığı ile düzensiz olan akımı düzenli bir hale getirip, akülere depolayarak kullanırız. Fotovoltaik hücreler bu sistemle, yılın 12 ayı, her mevsimde, farklı bir verimlilikte de olsa elektrik üretebilirler. Yazımızın ileri ki bölümünde Karavanda elektrik üretimi ‘nde mevsimsel ve coğrafi konumlara göre verimlilik farklarını ayriyeten konu alıyoruz. Sayfayı aşağıya kaydırarak ilgili konuya gidebilirsiniz.
Regülatör nedir? Neden önemlidir?
Fotovoltaik Hücreler (Solar Paneller) ‘in ürettiği anlık enerji miktarları, enerjinin üretildiği anda güneş ışık ışınlarının geliş açısı ve kuvveti ile tutarsızlıklar gösterebilir. Örneğin; açık havada doğrudan güneş altında olan panellerimiz bir anda kalın bir bulut örtüsü güneş ile arasına girdiğinde panel üzerine gelen güneş ışık ışınlarının verimi düşer. Haliyle Fotovoltaik hücreler, güneş ışınlarındaki bu değişimlerden ötürü düzensiz akım üretirler. Regülatör’lerin görevi ise bu düzensiz akımı düzenli hale getirmektir. Regülatör size sabit bir Volt ve Amper değeri elde etmenizi sağlayacaktır. Böylelikle sisteminizde kullanacağınız elektronik cihazlarınızı stabil bir Voltaj ve Amper altında çalıştırabilir, Pil ve akülerinizi sabit bir akım altında şarj edebilirsiniz.
Piller / Aküler daima düzenli bir akım ile şarj edilmelidir!
Sistemimizde Regülatör’ün olmadığını düşünelim. Regülatörsüz sistemimizde pilleri ve aküleri şarj etmeyi bir yana bırakalım etmeyi düşünmek dahi çılgınlık olur. Akü bozulacağı gibi yanabilir hatta patlayabilir bile. Özellikle 30 Watt ve üzeri sistemlerde Regülatör kullanmak elzemdir. Mutlaka kullanılmalıdır.
Akü ile Klima, Ütü nasıl çalışır? İnverter nedir? Önemi nedir?
Biliyorum pek çoğumuzun kafası karışık. Ve ne yazık ki hepimiz birer Elektrik Mühendisi de değiliz. Haklı olarak, Akü ile koca klimayı veya koca buzdolabını, ütüyü veya fön makinasını nasıl çalıştıracağız? diye sormadan edemiyoruz. 🙂 İnverterler burada devreye girip imdadımıza yetişiyor. Vakti zamanıyla üzerinde ne savaşların verildiği Doğru Akım / Alternatif akım çıkmazından inverter ile çıkıyoruz. Her iki akım türünü de kullanabilir hale getiren bize hem Thomas A. Edison’u hem de Nikola Tesla’yı yad ettiren; İnverterler, akım türlerini DC Akım ile AC akım arasında birbirine dönüştürebiliyor.
Kısacası İnverterler sayesinde Güneş Panellerinin şarj ettiği pillerimiz ile normalde 220volt sistem şebekesi ile çalışabilen Klima veya Alternatif Akıma (AC) ihtiyaç duyan tüm diğer ev aletlerini de kullanabiliyoruz. Ancak hatırlatmakta fayda var bu tür yüksek akım çeken cihazların sarfiyatları çok yüksek ve Karavanlarda eğer yakınlarda bir şebeke kaynağı yoksa şayet kısıtlı olarak kullanmakta fayda var.
KARAVANDA ELEKTRİK TÜKETİMİ HESAPLAMA
Sevgili okurlar, konumuzun en önemli noktası burası. Çünkü.. Eğer ne kadarlık bir enerji tüketimimiz olacağını bilemezsek / ön göremezsek, kuracağımız sistem ihtiyaçlarımızı karşılamanın çok altında kalabilir ve söz konusu bir Karavan olduğu için şebekeden uzak bir yerden konaklamakta isek enerji sıkıntısı yaşamamıza sebep olacaktır. Veya ihtiyaçlarımızın çok üzerinde enerji üreten fazladan yapılmış bir yatırım olacaktır.
Ancak yine de her iki senaryoyu incelediğimizde üretim miktarının tüketim miktarından düşük olan senaryo, fazladan üretim yapılan senaryoya göre daha çok can sıkıcı olacağından ötürü biz A senaryosuna odaklanacağız.
TEMEL GEREKSİNİMLERİ HESAPLAMA
1) Aydınlanma
Karavan Enerji Tüketimi Kış aylarında 18 saat / gün iken bu rakam, günlerin kış aylarına göre daha uzun olduğu Yaz aylarında 12 saat / gün olacaktır. Dikkat! Bu rakamlar Karavan içi aydınlanma süreleridir. Özellikle yaz aylarında Karavan dışında zaman geçirirken yapacağınız ortam aydınlatma süreleri bulunduğunuz bölgenin koşullarına göre değişiklik gösterebilir.
Karavan içi aydınlatmada ise günün her saatini karavan içinde geçirmeyeceğiniz için ortalama aydınlanma süresi olan Kış: 18 saat, Yaz: 12 saat , zaman dilimlerinin yaz için 3’de 1’ini yani %33’ini , Kış için günün büyük bir bölümünü karavan içerisinde geçireceğinizi varsayarak %50’sini baz alarak bir tüketim hesabı yapmanız mantıklı olacaktır.
KIŞ AYLARI ORTALAMA AYDINLANMA: 9 saat x 5w Led x 2 adet = 0.09 kw / gün (Kilowatt)
YAZ AYLARI ORTALAMA AYDINLANMA: 4 saat x 5w x 3 adet = 0,06 kw / gün
ORTALAMA: 0,075 kw/gün alabiliriz.
2) Hidrofor
Hidrofor, temel yaşamsal gereksinimler olan Karavan Mutfağı ve Duş ve Lavabolar için olmazsa olmazların başında gelir. Depoladığımız suyu musluklara ihtiyaç duyulan basınçlarda verilmesine yarayan hidroforlar dakika başına pompaladığı birim Lt/dk kapasitelerine göre fiyatlandırılırlar. Dakika başına litre miktarı arttıkça fiyat da artar. Hidrofor konusuyla ilgili çok çarpıcı püf noktaları sunacağımız bir yazı yazmayı planlıyoruz. Takipte kalın 🙂 . Şimdi konumuza dönelim:
10 litre/dakika kapasiteli bir hidroforu temel aldık dakikada 10 litre yeterli bir rakam bu arada. Bu hidroforun 0,096kw/saat tüketimi mevcut. Yaz ve Kış aylarında kullanım süreleri değişir. Örneğin Yaz aylarında daha sık duş alırız dolayısıyla Hidroforu daha sık kullanırız.
Ancak toplam kullanım süremiz kısa kısa aralıklarla olduğundan ötürü hidrofor kullanım süresi için kesin bir süre ortaya koyabilmemiz mümkün değildir. Daha çok bir öngörü ortaya koyabiliriz.
GÜNLÜK 1 SAAT KULLANIMDA: Mutfak, Duş kullanımlarında 0,096 kw/gün
3) Buzdolabı
90 LT …….. marka buzdolabını baz aldık. 0,35 kw/gün tüketime sahip.
4) Telefon / Tablet / Bilgisayar
Ortalama iki telefon ve bir tablet ve bir bilgisayar kullanılacağını baz aldık. 2 adet akıllı telefon 90w/saat tüketime sahip haftada ortalama 7 gün/ 6 saat çalışan bir Laptop baz alındı.
GÜNLÜK TÜKETİM: 0,26kw / gün
5) Klima
9.000 Btu, 880 watt/saat tüketime sahip bir klima baz alınarak hesaplandı. Haftanın 7 günü günde 4 saat çalışacağı baz alındı. Klima karavanda nasıl çalışır bu noktayı anlamadıysanız yukarıda yer alan Inverter başlığımızı okumamışsınız demektir. Yukarıda ilgili konuyu bulabilirsiniz.
GÜNLÜK TÜKETİMİ: 0,833 kw/ gün
6) Küçük Ev Aletleri (Opsiyonel)
Örnekte; Ütü (Haftada iki kez toplam 2 saat), Saç Kurutma Makinesi (Her gün 20 dakika), Mikrodalga Fırın (her gün 20 dakika), Aspiratör (Her gün 1 saat), Kettle (Her gün 20 dakika) ve Tost Makinesi (Haftada iki gün) kullanıldığı baz alındı.
GÜNLÜK TÜKETİM TOPLAMI: 2,5kw / gün
7) Televizyon
Haftanın her günü, günde 5 saat çalıştığı baz alındı.
GÜNLÜK TÜKETİM: 0,3 kw/gün
TÜM TÜKETİMLERİ TOPLAYALIM
Yukarıdaki senaryoya göre toplam tüketim ihtiyacımız 4,41 kw/gün olacaktır. Elbette bu tüketim miktarı ölçülmemiş, sadece ihtiyaç olunacağı ön görülmüş rakamlar sonrasında elde edilmiş bir değer olduğu için bizim emniyet olarak bu değerin %15 fazlasını almamız mantıklı olur. Sonuç olarak canınız fazladan 2 saat daha fazla televizyon izlemek isteyebilir veya haftanın 2 günü değil de haftanın her günü tost yapmak isteyebilirsiniz. Daima tüketim ihtiyacınızı hesap ederken, elde ettiğiniz sonucun %10-15 fazlasını baz alın.
YUKARIDAKİ SENARYOYA GÖRE TOPLAM İHTİYACIMIZ: 4,41 kw/gün
TÜKETİM İHTİYACIMIZI ÜRETEBİLECEK SONAR PANEL İHTİYACI NEDİR?
Bu soruyu cevaplamak için öncelikle aşağıdaki soruya bir yanıt getirmek gerekir. Alt başlığı inceleyip asıl konunun özünü konuşmaya devam edelim.
Üretime başlamadan önce yanıtlanması gereken önemli sorular
Soru 1: Karavan’da Yaşam Tarzınız nedir?
Kışın çalışıp yazın tatilde mi çıkıyorsunuz? Haftasonlarını mı değerlendiriyorsunuz? Mevsimsel olarak bir mevsimi komple Karavan’da mı geçiriyorsunuz? Tam zamanlı bir Karavan hayatı mı yaşıyorsunuz? sorunuzun cevabı üretilebilecek enerji miktarıyla doğrudan ilişkili olacak. Çünkü her mevsimde üretilebilecek enerji miktarı, güneşin mevsimsel konumundan ötürü farklı verimle olacaktır.
Soru 2: Hangi coğrafyada olacaksınız?
Soru size biraz garip gelmiş olabilir. Ancak Günel Panelleri ile karavanda elektrik üretimi , verimlilik konusunda enerjinin üretileceği Coğrafi konum, en az mevsim kadar önemlidir. Yabana atılmaması gereken bir kriterdir. Örneğin Ocak-Mayıs ayları arasında Akdeniz’de Antalya’da elde edilebilecek günlük üretim kw (kilowatt) miktarı ile aynı tarihler arasında Karadeniz’de Artvin’de elde edilebilecek üretim miktarları arasında ciddi farklılıklar olacaktır.
Dolayısıyla Karavanınızda yapacağınız birbirinden heyecan verici serüvende Mevsime göre, Coğrafyaya göre yer yer enerji bolluğu yer yer enerji kıtlığı yaşamamak için tüm bu değişkenleri doğru analiz edip, doğru planlamalısınız.
Özetlersek; yok ben Akdeniz ve Ege Sahillerinden kopmam diyorsanız üretim hesabımızı bu coğrafyanın şartlarına göre yaparsınız. Ben özgürüm, tekerin döndüğü her yeri gezerim diyorsanız şayet öyleyse en düşük enerji verimlilik değerini veren coğrafyayı baz alarak üretim hesabı yapmamız gerekir.
SOLAR PANEL ÜRETİMİ HESAPLAMA
Öncelikle aşağıda vereceğimiz web adresinde, ilk olarak alttaki fotoğrafta tarif ettiğimiz gibi, konum bilgilerinizi girip ardından “GO” tıklayın. Slope ayarı için “Optimize Slop” işaretlemeyi unutmayın. Bunu işaretlediğinizde vermiş olduğunuz konuma göre güneş ışınlarının düşüş açısı optimize edilerek sağlıklı bir sonuç elde etmenizi sağlar. Crystalline Silicon (Polikristal Silikon) ayarını olduğu gibi bırakın. Bugün günümüzde Güneş Panelleri ağırlıklı olarak silikon bazlı üretilmektedir. System Loss normalde %15 olarak ayarlı. Ancak bunu +%5 arttırarak %20 yapın. Hatta bazı sistemlerde, sistem kayıpları %30’u dahi bulabilmektedir. %20, hesaplamak için en ideal orandır. %20 olarak seçin. Ardından “Visualize Results” Sonuçları görüntüle’ye tıklayın. Buradan elde edeceğimiz bilgiler Karavanda Elektrik Üretimi konusunda bize referans olacak.
SONUÇLARI DEĞERLENDİRME
Biz verdiğimiz örnekte “Antalya” konumunu baz aldık. Sizin de Antalya’yı baz aldığınızı düşünerek yazımıza devam ediyoruz.
ANTALYA KONUMU İÇİN SONUÇLAR:
Yukarıda tarif ettiğimiz hesaplamaları yaptıktan sonra sayfanın aşağısında şu grafik belirecek:
Grafikte, hesaplarken vermiş olduğunuz konumun (Ör: Antalya) Ay bazında güneş ışınların düşüş açısı baz alınarak karavanda elektrik üretimi ‘nde kullanacağımız 1kw ‘lık Panel Sistemi için her bir ayda ne kadarlık üretim yapılabileceği gösterilir. Grafiğe baktığınızda bizim örneğimizde 1kw ‘lık bir güneş paneli sisteminde Ocak (Jan : January) ayında elde edebileceğimiz maksimum üretimin 95 kwh / ay olduğu görülüyor. Bunu 30 güne böldüğümüzde 3,16 kw/ gün enerji üreterek, Tüketim ihtiyacımız olduğunu hesap ettiğimiz 4,14 kw/gün miktarını Ocak ayında karşılayamayacağımızı görüyoruz.
Öte yandan Temmuz ayında (156 kw/ay) 5,2 kw / gün üretim sağlayarak 4,14kw / gün olan enerji ihtiyacımızı rahatlıkla karşılayabildiğimizi görüyoruz. Böyle durumlarda enerji ihtiyacını karşılamakta sıkıntı çekilen ay sayısı az ise bu aylarda sarfiyatı azaltarak bu ayları geçiştirmek mantıklıdır. Sırf bir iki ay için Solar sisteminizi baştan aşağı değiştirmek pek mantıklı değildir.
TEKER DÖNSÜN. ANTALYA’DAN ARTVİN’E GİDELİM. BAKALIM ORALARDA HAVALAR NASIL?
Teker döndü güzel doğasına hayran kaldık ve bir süre Arhavi’de kalmaya karar verdik. Elbette Ocak ayında Artvin’de Karavan örneği vermek mantıksız olur. 🙂 Temmuz ayını örnek alalım. Antalya’da Temmuz ayında Karavanımızda kurulu olan 1.000w ‘lık Güneş Paneli sistemi ile günlük ortalama 5,2 kw (%20 sistem kayıpları dahil) elektrik üretebiliyorduk. Ancak bir bakıyoruz ki bu üretim miktarı Arhavi’de 3,83kw/gün ‘e kadar düşmüş. Arhavi’de Temmuz ayında elde edilen bu üretim verimliliği Antalya’nın Şubat ayında elde edilen üretim verimliliği ile neredeyse eşit. Daha önce de ifade ettiğimiz gibi Solar Paneller ile yapacağınız üretim miktarında coğrafi konum en az mevsim kadar etkili olacaktır.
Panel Sayısını Hesaplama
Örneğimizde günlük enerji ihtiyacımızı 4,41 kw olarak hesaplamıştık. Günlük 4,41 kw enerjiyi kaç adet kaç watt’lık panelle üretebilirim?
4,41 kw x 1000 = 4.410 watt enerjyi günlük ortalama 5 saat güneşlenme ile 4.410 / 5 saat = 882 watt panel ile üretmemiz mümkündür. Satın alacağımız solar panellerin toplam watt değerinin 882 ve üzerinde olması gerekir. Güneşlenme saati ortalama 5 saat alınır. Çünkü sabah ve akşam saatlerinde güneş ışığı panellerimize eğik bir açıyla geleceği için düşük bir üretim verimliliğimiz olacak. Günün en verimli üretim yapılabildiği saat ortalaması genelde 5 saat, bölgeye göre bazen bu rakam 6 saat olarak da kabul edilir.
Piyasada değişik boyut, ölçü, volt ve watt kapasitelerinde paneller mevcut. Uygulama yapacağınız tavanın zemin ölçüsüne göre kaç adet panel almanız gerektiğini belirlemelisiniz. Örneğin 2 metre genişliği 4 metre uzunluğu olan bir tavan üzerinde 3 adet 300 watt panel uygulanabilir. Tavana uygulanacak Solar panel uygulaması toplam üretim için yeterli olmuyorsa şayet güneşin konumuna göre yerleştirilen Taşınabilir, portatif ayaklı çözümler de geliştirilebilir. Solar panellerimizin tamamının karavanın tavanında olması şart değil.
Akü Sayısını Hesaplama
Örneğimizde günlük 4410 watt enerjiyi panellerimiz ile üretiyorduk. Şimdi sıra bu enerjiyi depolamakta. Kurguladığımız sistem gerilimi 12V üzerine ise 4410 watt / 12v = 367,5 Ah sonucu elde edilir. Ancak sonucun üzerine %30 sistem kayıplarını eklemekte fayda vardır. 367,5 x 1,3 = 477,7 Ah baz alabiliriz.
200Ah Akü kullanacaksak şayet 477,7 / 200 = 2,38 adet. Yani 3 adet paralel bağlanmış 200Ah akü ile yapmış olduğumuz bu üretimi depolayabileceğiz.
Neden paralel bağlı?
Öncelikle aküleri anlamakta fayda var. Her Aküde iki değer vardır bunlardan biri Akım biri de Volt değeridir. Aküleri paralel bağladıkça Akünün üzerinde yazan Ör: 12v değeri sabit kalır. Akünün üzerinde yazan Amper değeri ör: 200ah , paralel bağlanan akü sayısı kadar katlanır. Örnek olarak: 200ah 12v , 8 adet aküyü paralel bağlarsak sonuç olarak 12v 2400ah toplam bir akü elde etmiş oluruz. Bizim amacımız gerilim miktarını arttırmak değil depolanacak enerji miktarını arttırmak. Bu sebeple akülerimizi paralel bağlarız.
Seri Bağlarsak
8 adet 12v , 200ah aküyü seri bağladığımızda ise bu kez 200ah değeri sabit kalır volt değeri katlanır. Toplam 96v , 200ah bir akü elde etmiş oluruz.
İnverter Hesaplama
Çok önemli bir uyarı ile başlayalım. Kullanacağız İnverter kesinlikle Tam Sinüs olmalı. Karavanınıza Tam Sinüs olmayan bir inverter’i katiyen sokmayın. Hem güvenlik açısından hem de sistem verimliliği açısından Tam Sinüs inverterler ihtiyacımız olan şeydir.
İnverter’in kapasitesini belirleyecek kriter karavanımızda hangi elektronik cihazları kullanacağımızdır. Karavanda çalıştıracağımız en yüksek Watt çeken cihazı temel alarak bir İnverter satın alırız. Örneğin fön makinesi 2000watt/saat tüketiyorsa şayet alacağımız inverter 2000 watt’ın üzerinde olmalıdır.
UYARI!: Inverter’inizi daima sistemde kullanılan yükün üzerinde olsun
Invertorlerin tamamının üzerinde bir Watt değeri yazar. Örneğimize göre bize 2000w Invertor gerekiyor gibi görünüyor. Ancak Invertorler %100 verim ile çalışmazlar. Yani üzerinde 2000w yazar bir invertor için 2000w limit değeridir ve bu değeri üretemezler. Daima daha büyük bir inverter kullanmalısınız. 2500w ve üzeri tam sinüs bir inverter ihtiyacınızı karşılayacaktır.
Artık Hazırsın!
Artık ne kadar enerji tükettiğini biliyorsun. Yaşam tarzına, zevklerine, ihtiyaçlarına göre tüketim miktarlarını Kilowatt (kw) cinsinden hesap ettin. Karavanın ile hangi aylar, nerelerde vakit geçireceğini tespit ettin. Ne kadar panele ihtiyacın olduğunu ne kadar akü gerektiğini, ne kadarlık bir İnverter gerektiğini artık biliyorsun. Geriye sadece bu bilgiler ışığında bir SONAR PANEL SİSTEM satın almak kalıyor.
Ülkemizde, Solar Hücrelerini hücre boyutlarında ithal edip, panel haline getirerek, solar panel üretimi yapan sayısız firma mevcut. Hücreler ithal olduğu için genelde birbirine çok yakın verimlilikte çalışan paneller üretiliyor. Ancak panel deyip yabana atmamak gerekir. Her ne kadar hücre kalitesi önemli olsa da tek başına her şey demek değildir. Panelin kalitesi de Fotovoltaik hücreler kadar önemlidir. Piyasada Alman menşeli hücrelerin daha başarılı olduğu yönünde genel bir kanı mevcuttur. Doğrudur. Ancak muadili hücrelerin de uygulandığı son derecede başarılı uygulamalar da mevcuttur.
Panel alırken uzun vadede (min. 10 yıl) garanti edilen üretim verimliliğini dikkat ederek ürün satın almaya gayret edin. 2 yıllık kısa bir vadede %90 verimlilik garanti edip kalan yıllar için herhangi bir garanti veremeyen firmaları tercih etmemenizi öneririz.
Karavanda elektrik üretimi üzerine atladığımızı düşündüğünüz , merak ettiğiniz her şeyi yorum alanında bize yöneltebilirsiniz. Memnuniyetle yardımcı olmak isteriz.
