Binalarda ısıtma ve elektrik enerjisi temini için su bazlı fotovoltaik termal hibrit sistemlerin tasarımı

Güneş enerjisi kullanılarak termal ve elektrik enerjisi üretimi yenilenebilir enerji kaynaklarından enerji üretiminde önemli bir yere sahiptir. Türkiye'nin coğrafi konumu nedeniyle güneşlenme süresinin en yüksek olduğu ülkeler arasında yer alması, güneş enerjisinin Türkiye için potansiyel bir enerji kaynağı olduğunu göstermektedir. Güneş enerjisi uygulamalarından biri olan fotovoltaik termal (PV/T) hibrit güneş enerjisi sistemleri, fotovoltaik panellerin ve termal güneş enerjili sistemlerin bir araya gelmesiyle oluşturulmuştur. Bu çalışmada Manisa ili iklim koşullarında standart iki kişilik bir hane özelinde ihtiyaç duyulan termal ve elektrik enerjisi temini için su bazlı hibrit PV/T tasarım kriterleri, sistemin çalışma prensibi, binalarda ısıtma ve elektrik enerjisi ihtiyacını karşılama potansiyeli incelenmiştir. 40 m2'lik referans ev için her biri 300 W gücüne sahip 1 adet, 2 adet, 3 adet ve 4 adet PV/T kolektörün kullanıldığı dört ayrı senaryo üzerinde durulmuştur. Sistem 15 Kasım – 15 Mart tarihleri arasında çalıştırılmıştır. Senaryolarda, PV/T sistemlerde üretilen en düşük termal enerji Aralık ve Ocak aylarında, en düşük elektrik enerjisi Aralık ayında gerçekleşirken en yüksek kazanç Mart ayında elde edilmiştir. Bir adet PV/T kolektörün kullanıldığı sistemde ihtiyaç duyulan elektrik enerjisinin %20'si, termal enerjinin %8'i karşılanırken bu değerler dört adet PV/T kolektörün kullanıldığı sistemde sırasıyla %83 ve %32'dir. Elde edilen sonuçlar fosil kökenli ve karbon emisyonunu artıran doğal gaza alternatif olarak kullanılabileceğini göstermektedir. PV/T kolektör sisteminin kullanılması ile yaklaşık 309,51 kg CO2 salınımına engel olunacağı görülmüştür. Turgutlu ilçesinde güneş enerjisi, doğal gaza alternatif bir kaynak olarak kullanılabileceği sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca yerli ve yenilenebilir bir enerji kaynağı olan güneş enerjisinden faydalanılması ile enerjide dışa bağımlılığın azaltılması ve ekonomiye olumlu katkı yapması beklenilmektedir.