Güneş Enerjisi Sistemi Boyutu

Güneş Enerjisi Sistemi Boyutlandırması Nasıl Yapılır

Bir güneş enerjisi sisteminin boyutu, eviniz ne kadar elektrik kullanıyorsa, sisteminizin yakalayıp dönüştürebileceği güneş ışığı miktarına bölünmesi, gerçek dünya kayıpları için ayarlanmış halidir. Ortalama aylık elektrik kullanımınızı ve konumunuzun günlük zirve güneş saatini girin; bu hesaplayıcı, kullanımınızı karşılamak için gereken sistem boyutunu (kilovat cinsinden), bunun için gereken panel sayısıyla birlikte tahmin eder.

Bu, bir kurulumcuyla konuşmadan önce öğrenmeniz gereken bir rakamdır — yaklaşık olarak ne büyüklükte bir sistem ve kaç panel aradığınızı bilmek, teklifteki herhangi bir rakama körü körüne güvenmek yerine teklifi kontrol edebilmenizi sağlar. İster yeni bir kurulum planlıyor, ister farklı kurulumculardan gelen teklifleri karşılaştırıyor, ister sadece gerçek kullanımınız için ne kadar büyük bir sistem gerekeceğini merak ediyor olun, bu doğal bir ilk adımdır.

“Zirve güneş saatleri” gün ışığı saatleriyle aynı şey değildir — güneş radyasyonu gün boyunca ve mevsime göre değiştiğinden, bulunduğunuz yerin aldığı maksimum güçte güneş ışığının eşdeğer saat sayısıdır. Bu, bölgeye göre önemli ölçüde değişir (güneşli bir çöl iklimi, bulutlu bir kuzey iklimine göre anlamlı derecede daha fazla zirve güneş saati alır), bu yüzden bu hesaplayıcı kendinizinkini girmenizi ister — belirli bölgenizin tipik rakamı için elektrik şirketinizi, bir güneş enerjisi kurulumcusunun teklifini veya ABD Enerji Bakanlığı’nın çatı güneş enerjisi potansiyeli kaynaklarını kontrol edin.

Aylık elektrik kullanımınızı henüz bilmiyorsanız, Elektrik Maliyeti Hesaplayıcı bunu hesaplamanıza yardımcı olabilir ve aklınızda bir sistem boyutu olduğunda, Güneş Paneli Tasarrufu Hesaplayıcı bir teklif aldığınızda geri ödeme süresini tahmin eder.

Dikkate Alınması Gereken Önemli Faktörler

Yukarıdaki dört ayarlanabilir girdi, gerçekte ne kadar büyük bir sisteme ihtiyacınız olduğunu değiştiren gerçek dünya faktörlerinin basitleştirilmiş halidir — bu hesaplayıcı her birini girdiğiniz tek bir sayı olarak ele alsa da, bunları anlamak faydalıdır:

• Panel gücü. Modern konut panelleri genellikle her biri yaklaşık 350W ile 450W arasındadır — daha yüksek güçlü bir panel, aynı sistem boyutu için daha az panel anlamına gelir; bu, çatı alanı sınırlıysa önemli olabilir. Girilmesi gereken evrensel olarak “doğru” bir güç yoktur; aldığınız bir tekliften gelen rakamı kullanın veya hâlâ karşılaştırma yapıyorsanız makul bir orta seviye tahmin kullanın.
• Çatı yönü ve eğimi. (Kuzey Yarımküre’de) güneye bakan ve eğimi enleminize yakın olan bir çatı genellikle yıl boyunca en fazla güneş ışığını yakalar; doğuya veya batıya bakan çatılar da çalışır, ancak biraz daha az üretim yapar. ABD Enerji Bakanlığı, panellerin genel olarak gerçek güneyden doğu veya batıya doğru 45°‘ye kadar yönlendirilebileceğini, üretimde büyük bir düşüş olmadan belirtmektedir — ancak günün önemli bir bölümünde gölgede kalan veya bu aralığın çok dışında konumlanmış bir çatı, aynı hedefe ulaşmak için daha büyük bir sisteme (veya girilen daha fazla zirve güneş saatine) ihtiyaç duyacaktır.
• Gölgelenme. Yakındaki bir ağaç veya bacadan gelen kısmi gölge bile, bir dizinin bir kısmına düştüğünde, sistemin gerçek üretimini gölgeli alanın kendisinin öngördüğünden orantısız şekilde daha fazla azaltabilir; çünkü gölgeli tek bir panel tüm bir dizgiyi sınırlayabilir. Bu hesaplayıcı çatınızın özel gölgelenme durumunu bilme imkânına sahip değildir — çatınızın kısmen gölgeli olduğunu biliyorsanız, bunu dengelemek için varsayılandan daha yüksek bir sistem kaybı yüzdesi girmeyi düşünün.
• Zirve güneş saatlerindeki bölgesel ve mevsimsel farklılık. Arizona’daki aynı ev ile Washington eyaletindeki aynı ev, sadece her bir konumun ortalama olarak aldığı zirve güneş saati miktarındaki farktan dolayı, aynı kullanım için çok farklı sistem boyutlarına ihtiyaç duyar. Zirve güneş saatleri mevsime göre de değişir (yazın daha yüksek, kışın daha düşük) — girdiğiniz rakam, güneşli bir yaz gününü değil, bulunduğunuz yer için gerçekçi bir yıllık ortalamayı temsil etmelidir.
• Net ölçüm (net metering) ve karşılama hedefiniz. Elektrik şirketiniz, diğer zamanlarda şebekeden çektiğiniz elektriğe karşılık fazla güneş enerjisi üretimini mahsup ediyorsa (net ölçüm), %100 karşılama hedefi makul bir başlangıç noktasıdır. Elektrik şirketiniz net ölçüm sunmuyorsa veya düşük bir oranla sunuyorsa, fazla üretiminin değeri o kadar yüksek olmayan bir sistemi gereğinden büyük yapmak yerine daha düşük bir karşılama yüzdesine göre boyutlandırmak daha mantıklı olabilir.
• Batarya depolama. Bu hesaplayıcı, bir elektrik kesintisi sırasında güç garantisi vermek için değil, kullanımınızı karşılamak için bir sistem boyutlandırır. Batarya depolama eklemek buradaki hesaplamaları değiştirmez, ancak yedek güç sizin için önemliyse genel bütçenizde ve kurulumcuyla yapacağınız görüşmede ayrıca değerlendirmeye değer bir karardır.

Sonuçlarınızı Yorumlamak

Kilovat rakamı ve panel sayısı, bir sipariş formu değil, başlangıç tahminidir — bu rakam ile gerçekten kurulan bir sistem arasında birkaç şey değişir:

• Kurulumcular gerçek donanıma göre yuvarlar. 400W panellerle hesaplanan 7,5 kW’lık bir sistem 18,75 panel gerektirir — hiçbir kurulumcu bir panelin dörtte üçünü satmaz, bu yüzden gerçek bir teklif tam sayıya yuvarlanır (burada 19 panel, tıpkı bu hesaplayıcı gibi) veya çatınıza özel olarak panel sayısı/güç kombinasyonunu ayarlar.
• DC’ye karşı AC boyutlandırma. Güneş enerjisi sistemleri genellikle DC (panellerin kendisi) kapasitesiyle tanımlanır ve bu hesaplayıcının tahmin ettiği de budur — invertörünüzün evinize fiilen sağladığı AC çıkışı, invertör kayıpları nedeniyle (yukarıdaki “sistem kayıpları” girdisine zaten dahil edilmiştir) genellikle biraz daha düşüktür. Bir kurulumcunun teklifindeki AC rakamının bu hesaplayıcının kW rakamından biraz farklı görünmesi sizi şaşırtmasın; belirsizse size hangi rakamın teklif edildiğini sorun.
• Panel sayısını gerçek çatınıza göre kontrol edin. Bu hesaplayıcı, elektriksel olarak kaç panele ihtiyacınız olduğunu tahmin eder — bu panel sayısının çatınıza fiziksel olarak sığıp sığmadığını bilmez. Çatınızdaki kullanılabilir alanın bu hesaplayıcının önerdiği panel sayısını barındırıp barındıramayacağını kontrol etmek için Güneş Paneli Çatı Alanı Hesaplayıcı‘yı kullanın.

Sık Yapılan Hatalar

• Zirve güneş saatlerini gün ışığı saatleriyle karıştırmak. Bir bölgede yazın 14 saat gün ışığı olabilir, ancak yine de ortalama sadece 5-6 zirve güneş saati olabilir; çünkü zirve güneş saatleri güneşin ne kadar süre gökyüzünde olduğunu değil, güneş ışığının yoğunluğunu ölçer. Burada gün ışığı saatlerini kullanmak, ortaya çıkan sistemi önemli ölçüde küçük boyutlandıracaktır.
• Sistem kayıplarını tamamen göz ardı etmek. Sistem kayıplarını %0 olarak ayarlamak, kablolama direnci, invertör kaybı veya toz olmayan mükemmel derecede verimli bir sistemi varsayar — bu, herhangi bir gerçek kurulum için gerçekçi değildir ve karşılama hedefinize gerçekten ulaşmak için gereken sistemi küçük boyutlandırır.
• Yalnızca bugünkü kullanıma göre boyutlandırmak. Bir elektrikli araç veya ısı pompası eklemeyi planlıyorsanız ya da elektrik kullanımınızın başka bir şekilde artmasını bekliyorsanız, sistemi yalnızca mevcut aylık kullanımınıza göre sıkı bir şekilde boyutlandırmak, bu büyümeyi şimdiden hesaba katmak yerine muhtemelen daha sonra ikinci, daha pahalı bir sistem genişletmesine ihtiyaç duyacağınız anlamına gelir.
• %100 karşılamanın her zaman doğru hedef olduğunu varsaymak. Net ölçüm fazla üretimi iyi bir şekilde mahsup ediyorsa %100 karşılama mantıklıdır; cömert bir net ölçüm yoksa, yıllık minimum kullanımınıza göre boyutlandırılmış daha küçük bir sistem daha ekonomik bir seçim olabilir — yukarıdaki Önemli Faktörler bölümüne bakın.

Formül

$$\vE{\text{Günlük Kullanım}} = \frac{\vA{\text{Aylık Kullanım}}}{30}$$ $$\vF{\text{Gerekli Günlük Üretim}} = \vE{\text{Günlük Kullanım}} \times (\vB{\text{Karşılama Hedefi}} \div 100)$$ $$\vG{\text{Sistem Boyutu (kW)}} = \frac{\vF{\text{Gerekli Günlük Üretim}}}{\vC{\text{Zirve Güneş Saati}} \times (1 - \vD{\text{Sistem Kayıpları}} \div 100)}$$ $$\text{Gereken Paneller} = \frac{\vG{\text{Sistem Boyutu (W)}}}{\text{panel gücü}}$$

Yukarı yuvarlanır.

Sistem kayıpları, invertör verimsizliğini, kablolamayı, tozu ve bir sistemin çıkışını teorik maksimumunun altına düşüren diğer gerçek dünya faktörlerini hesaba katar — genellikle %15-25 aralığında tahmin edilir, yukarıda ayarlanabilir.

Örnek Hesaplama

900 kWh/ay kullanım, günde 5 zirve güneş saati, %100 karşılama hedefi, %20 sistem kayıpları ve 400W paneller:

1. Günlük Kullanım: $\vA{900} \div 30 = \vE{30} \text{ kWh}$.
2. Gerekli Günlük Üretim: $\vE{30} \times \%100 = \vF{30} \text{ kWh}$.
3. Sistem Boyutu: $\vF{30} \div \vC{5} \div 0.8 = \vG{7,5} \text{ kW}$.
4. Gereken Paneller: $\vG{7,500}\text{W} \div 400\text{W} = 18,75$ → 19 panel (yukarı yuvarlanır).
5. Tahmini yıllık üretim: yaklaşık 10.950 kWh.

Bilinmesi Faydalı

Elektrik kesintisi sırasında yalnızca güneş panelleri evinizi çalıştırmaz. Şebekeye bağlı güneş enerjisi sistemleri (bu hesaplayıcının tahmin ettiği tür), yönetmelik gereği “anti-islanding” (ada modu önleme) koruması içermek zorundadır — şebeke kesildiğinde, güneş parlıyor ve panelleriniz normalde elektrik üretebilecek olsa bile inverteriniz otomatik olarak kapanır. Bu bir kusur değil, bir güvenlik gereğidir: bu koruma olmasaydı, sisteminiz elektrik dağıtım ekiplerinin hizmeti geri getirmek için üzerinde aktif olarak çalıştığı “ölü” hatlara elektrik geri besleyebilir ve onları ciddi tehlikeye atabilirdi. Kesinti sırasında da elektriğe sahip olmak istiyorsanız, güneş enerjisi sisteminizin yanında bir batarya depolama sistemine (veya ayrı bir yedek jeneratöre) ihtiyacınız vardır — bu hesaplayıcının tahmin ettiği sistem boyutu, bu özelliği kendi başına içermez veya garanti etmez.