Güneş Panelleri ve Isı Pompasıyla Kurulan Sistemler, Yüksek Verimlilik Sunuyor

14 Nisan 2023 Dergi: Nisan-2023

İnsanlar gezegenimiz ve onun geleceği konusunda her zamankinden daha fazla endişe duyuyor ve çevreye duyarlı davranışlar sergilemeye özen gösteriyor. Plastik, karton ve camı geri dönüştürmek, organik yiyecek atıklarını ayrıştırmak gibi ısı kaybını en aza indirmek için evlerin yalıtımını yaptırmak da bu davranışlara örnek olarak verilebilir. Buna ek olarak, elbette yenilenebilir enerji sistemlerinin kullanılması da çevre duyarlılığı için büyük bir adım. Türkiye'de kurulan güneş (fotovoltaik) panellerinin sayısı hızla artıyor ve şu anda bu teknolojiyi yenilenebilir enerji üretmek için kullanan birçok tesis mevcut.
Bir ısı pompası sistemini güneş panelleri ile birleştirerek, ısıtma ve sıcak su ihtiyaçlarının çevre dostu bir şekilde karşılanması sağlanabilir. Güneş panellerinin, panel boyutuna bağlı olarak ısı pompasını çalıştırmak için ihtiyaç duyulan tüm elektriği üretmesi kesinlikle mümkündür.

İki farklı güneş enerjisi türü vardır: Termal ve Fotovoltaik. Termal güneş enerjileri, kullanım suyunu ısıtmak için güneşten gelen ısıyı kullanır, bu şekilde ısı pompasının kullanım sıcak suyu hazırlaması için ihtiyaç duyduğu elektrik enerjisini azaltmaya yardımcı olur. Buna karşılık, fotovoltaik sistemleri güneşten gelen enerjiyi elektriğe dönüştürür. Bu elektrik, ısı pompasına güç sağlamaya yardımcı olmak için kullanılabilir ve çoğunlukla fosil yakıtların yakılmasıyla oluşturulan ve şebekeden alınan elektrik ihtiyacını azaltır.
Genel olarak güneş (fotovoltaik) paneli sistemleri kilowatt (kWp) cinsinden boyutlandırılır. Bu ölçüm, güneşin en kuvvetli olduğu saatte paneller tarafından üretilen güç miktarını ifade eder. Ortalama bir konut için gereken kurulum gücü yaklaşık üç ila dört kWp'dir. Bu çok açık ve güneşli bir günde üretilebilecek maksimum çıktıyı yansıtır. Bu çıktı hava bulutlu olduğunda, sabahın erken saatlerinde ve güneşin zayıflamaya başladığı saat dilimlerinde daha az olabilir. Dört kWp'lik bir sistem yılda yaklaşık 6.000 kWh elektrik üretecek ve yaklaşık 25 m² çatı alanı kaplayacaktır.

Bir Güneş Paneli Isı Pompasının Çalışması için Yeterli mi ?

Ortalama olarak bir ev Türkiye’de yılda yaklaşık 4.000 kWh elektrik tüketir, bu da dört kWp'lık bir güneş paneli sisteminin ihtiyaçtan daha fazla elektrik sağlaması anlamına gelir. Bununla birlikte, ortalama bir konutun ısıtma ve sıcak su sağlamak için bir ısı pompası değil bir kazan kullanması halinde, gaz tüketimi daha yüksek, elektrik öztüketimi daha düşük olacaktır. Ancak ısı pompaları elektrikle ile çalışan cihazlar olarak, ortalama bir konut için dört CoP (ısıtma verim katsayısı) ile yılda yaklaşık 3.000 kWh enerji kullanır. Bu, güneş panellerinin evi ve suyu ısıtmak için ihtiyaç duyduğu elektriğin tamamı için hem ısı pompasına hem de diğer cihazlara güç sağlayabileceği anlamına gelir. Buradaki önemli bir detay ise, gece tüketilecek elektrik enerjisinin gündüz doldurulan bir batarya sistemine depolanması veya mahal ısıtmasına kullanılacak ısıtma suyunun gündüz tanklarda depolanması olacaktır.

Güneş enerjisi destekli bir ısı pompası için kaç adet güneş paneline ihtiyaç vardır?

Güneş panelleri söz konusu olduğunda, çatınıza ne kadar sığıyor ise o kadar kurulum yapmak en iyisidir. Güneş enerjisinin ısı pompasına güç vermesini istiyorsanız, güneş paneli sisteminin muhtemelen en az 25 m² olması gerekir. Güneş panellerinin boyutları üreticiye bağlı olarak değişebilir. 60 hücreli standard bir panel yaklaşık 1,6 metre yüksekliğinde ve bir metre genişliğindedir. Yaklaşık 40 mm kalınlığa sahiptirler. ısı pompası güneş enerjisi kombinasyonu için ihtiyaç duyacağınız panel sayısı, istediğiniz sistemin büyüklüğüne bağlıdır. Tipik olarak, bir kWp sistem başına günümüz teknolojisinde 3 adet güneş paneli gereklidir. Bu nedenle, bir kWp sistem dört güneş paneline, iki kWp sistem sekiz panele, üç kWp sistem 12 panele ve dört kWp sistem 16 panele ihtiyaç duyacaktır. Dört kWp'lik bir sistemin üç ila dört kişilik bir ev için ideal olduğunu unutmayın. Bundan daha fazla konut sakini için, 24'e kadar panel gerektiren ve 39 m²'ye kadar alan kaplayabilen beş veya altı kW'lık bir sisteme ihtiyacınız olabilir.
Örneğin 3-4 kişilik bir ev için 10-12 kWh güce sahip bir ısı pompasının ortalama olarak bir saatte 2-3 kW arası bir elektrik tüketimi olacaktır. 4kWp’lik bir fotovoltaik sistem kurulumunun havanın bulutlu olmadığı günlerde bu tüketimi ve fazlasını karşılayabilir. Bir ısı pompası kurmayı ve ona güç sağlamak için güneş (fotovoltaik) panelleri kullanmayı düşünüyorsanız, bakımı için uygun niteliklere sahip bir mühendislik firması bulduğunuzdan emin olmalısınız. En verimli güneş enerjisi destekli ısı pompası sistemlerini size önerecekleri gibi, ısı kayıplarını minimize ederek, maksimum verim için tavsiyelerde de bulunabilirler. Ek yalıtım ya da çift cam sayesinde ısı pompası için daha az elektrik gerekir. Ayrıca, uzman firmalar, ısı pompasının gücünün ne kadar olması gerektiği konusunda da sizlere yardımcı olacaktır.

Güneşten gelen elektrik: Viessmann Vitovolt 300

Türkiye’ de kişi başına düşen ortalama elektrik tüketim miktarı az sayıda modül ile karşılanabilmektedir. Fotovoltaik sistemler ile üretilen elektrik enerjisinin kullanımı konusunda iki farklı alternatif mevcuttur:
1- Üretilen elektriğin tamamının veya bir kısmının kullanılması
2- Üretilen elektriğin şebekeye satılması
Geçerli mevzuata uygun fotovoltaik sistemi kurup kendi elektriğini üreten herkese ilgili elektrik dağıtım şirketinden 10 yıl boyunca alım garantisi verilmektedir. Bu durum 5346 sayılı ‘’Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Elektrik Enerjisi Üretimi Amaçlı Kullanımına İlişkin Kanun’’ ile belirlenmiştir.
Geçmiş senelerde üretilen elektriğin tamamının şebekeye satılması finansal açıdan daha cazipti. Ancak zaman içerisinde, şebekeden satın alınan elektriğin fiyatının bir fotovoltaik sistemde üretilen elektriğin şebekeye satış fiyatından daha pahalı olması nedeniyle öztüketim daha cazip bir hale geldi.
Birçok yatırımcının güneş enerjisinden elde edilen elektriğe ilgisi gün geçtikçe artmaktadır. Bunun sebeplerini şöyle sıralamak mümkün: Bu sistemler, çevrenin korunmasına katkıda bulunulmaktadır. Fotovoltaik sistemler zararlı madde emisyonlarını azaltır ve doğal kaynakları korur. Güneşten elde edilen elektriğin maliyeti şebekeden satın alınan elektriğin maliyetinden belirgin bir şekilde daha uygundur. Bir fotovoltaik sistem bulunduğu eve değer katar. Viessmann fotovoltaik sistemleri uzun yıllar boyunca kullanılabilir. Basit çalışma prensibi sayesinde kesinlikle güvenlidir.
Vitovolt 300 Yüksek verimli fotovoltaik modüller, yüksek kaliteli ve güvenli ürünlerdir. Vitovolt 300 ürün programı 370-375-440-445 Wp gücüne kadar monokristal half cut modülleri bünyesinde bulundurmaktadır. Vitovolt 300 fotovoltaik modüller yüksek güç değerlerine, yüksek kaliteye ve geniş ürün ve performans garantisine sahiptir. Ayrıca tüm modüller pozitif güç toleransı sayesinde 5 Wp‘e kadar güç artışına olanak sağlar. Fotovoltaik modüller müstakil binalar ve apartmanlarda olduğu gibi ticari ve endüstriyel binalarda da kullanılabilir.
Vitovolt 300 modüller tasarım ve boyutları ile öne çıkmaktadır. Sıra dışı tasarım ve yüksek performans değerleri ile özellikle çatı montajlarında daha estetik ve seçkin bir görünüm sağlar. Vitovolt 300 fotovoltaik modülleri, hem monokristal hem de polikristal olarak sunulabilmektedir. Fotovoltaik modüller, solar hücrelerin iki folyo arasına yerleştirildiği cam laminattan oluşur. Arka tarafta hava koşullarına karşı dayanıklı folyo tabaka bulunmaktadır. Cam dilimi ve folyolar, güneş hücrelerinin hava koşulları etkilerine karşı güvenilir bir şekilde koruma sağlaması için birbirine lamine edilmiştir. Bağlantıya hazır modüller, hafif olmaları sebebiyle çatıya kolay bir şekilde monte edilebilirler.

Split tipi hava-su ısı pompası Vitocal 111-S

Split tipi hava-su ısı pompası Vitocal 111-S iki ayrı üniteden oluşur: Dış ünite ortam havasını, bir kompresör tarafından ısıtma için gerekli sıcaklığa getirilen bir soğutucu ısı vasıtasıyla evaporatörden geçirir. Isı, iç üniteye bir boru aracılığıyla gider ve burada ısıtma şebekesine kondenser aracılığıyla aktarılır. İç ünite halihazırda 3 yollu değiştirme valfi, ikincil pompa ve ısı pompası kontrolü gibi hidrolik bileşenlerle donatılmıştır.
Kompakt boyutları ile iç ünite, bodrum katında veya evin kalorifer dairesindeki diğer ısıtma sistemleri gibi monte edilebilir. Ünite gerekli tüm bileşenleri ile donatılmıştır. Vitocal 111-S bünyesine 220 litre boyler entegre edilmiştir. Dış ünite binanın dış duvarına monte edilebilir veya dış alanda yerde kurulabilir.
Çok sayıda gereklilik için fonksiyon donanım
Vitocal 111-S farklı gereklilikler için iki versiyonda temin edilebilir. Oda ısıtması ve kullanım suyu ısıtması için salt ısı pompası olarak. Yaz aylarında odaların rahat şekilde sıcaklık kontrolü için ek olarak "active cooling" soğutma fonksiyonuyla kullanılabilir.
Elektrik tasarruflu teknik – kendi ürettiği elektrikle işletim için tasarlanmıştır
Elektrikli bileşenler son derece elektrik tasarruflu çalışır. İkincil devre için bir yüksek verimli sirkülasyon pompası seridir. Kısmi yük işletiminde kompresör modülasyonlu olarak güncel ısı gereksinimine adapte olur ve bu sayede ısıtma ve soğutma ile sıcak su için istenen sıcaklıkları korur. Bir fotovoltaik sistemle kombinasyonda kendi ürettiği elektriği ısı pompasının işletimi için kullanabilir.
İnternet üzerinden konforlu kontrol
Opsiyonel internet arayüzü Vitoconnect ile hava-su ısı pompası Vitocal 111-S online olarak kullanılabiliyor. Ücretsiz ViCare App mobi uygulama ile sıcaklık kontrolü veya parti işletimi gibi birçok fonksiyon akıllı telefon üzerinden konforlu bir şekilde kontrol edilebiliyor. Ürünün kullanıcılarına sunduğu avantajları şöyle sıralamak mümkün:
•   EN 14511 uyarınca yüksek COP değeri (COP = Coefficient of Performance) sayesinde düşük işletme maliyetleri: azami 4,7 (hava 7 °C/su 35 °C) ve azami 3,9 (hava 2 °C/su 35 °C)
•   EN 16147 uyarınca 3 üzerinde yüksek kullanım suyu COP değeri
•   Kısmi yük ile işletmesinde yüksek verimlilik için güç kontrolü ve DC inverter
•   Yüksek verimli sirkülasyon pompalı iç ünite, ısı eşanjörü, 3 yollu değiştirme valfi, emniyet grubu, membranlı basınç genleşme kabı ve kontrol ile 220 litre boyler
•   Açık metin ve grafik göstergeli kullanımı kolay Vitotronic kontrol paneli
•   Viessmann havalandırma ünitelerinin kontrolü mümkün
•   İnternet arayüzü Vitoconnect (aksesuar) ve ViCare App sayesinde internet özellikli
•   Geri dönüşümlü tasarım sayesinde ısıtma ve soğutma (versiyon AC)
•   Fotovoltaik tesislerinden öz üretim elektrik tüketimi için hazırlanmış
•   Enerji verimliliği sınıfı: A++/A+
•   Enerji verimliliği sınıfı Kullanma suyu hazırlama: A