Güneş enerjisi, evleri ve işletmeleri enerji sağlamak için giderek daha popüler bir yöntem haline geliyor. Ancak, ekipman maliyetlerinin yüksek olması küçük ölçekli projelerin hayata geçmesini zorlaştırabiliyor. İşte tam da bu noktada düşük maliyetli ışınım sensörleri devreye giriyor. Bu sensörler, güneş ışınımını uygun maliyetle ölçmeyi mümkün kılarak özellikle konut tipi güneş enerji projeleri için önemli bir fark yaratıyor. Toplanan bu veriler, santralin performans oranını (PR) doğru şekilde hesaplamak için kritik öneme sahiptir.
Konut Projelerinde Güneş Işınımı Neden Önemlidir?
Konut tipi GES projelerinde güneş ışınımı değerlerini bilmek oldukça önemlidir. Güneş ışınımı, belirli bir yüzeye ulaşan güneş radyasyonu miktarını ifade eder ve W/m² cinsinden ölçülür.
Bir bölgede ölçülen ışınım seviyesi, güneş panellerinin ne kadar enerji üretebileceğini doğrudan etkiler. Işınım ne kadar yüksekse, panel o kadar fazla elektrik üretir. Özellikle sınırlı sayıda panelin kullanıldığı konut projelerinde bu durum daha da önem kazanır.
Bu sebeple, düşük maliyetli ışınım sensörlerine yatırım yapmak, konut tipi projelerde büyük ölçekli santrallerdeki izleme seviyesine yakın bir kontrol sağlar. SEVEN Ar-Ge ekibi de bu ihtiyaçtan yola çıkarak, küçük ölçekli GES projelerinde kullanılabilecek düşük maliyetli bir ışınım sensörü geliştirdi.
Konut Projelerine Özel Düşük Maliyetli Işınım Sensörü
Yeni geliştirilen düşük maliyetli ışınım sensörü, temel çalışma prensibi açısından geleneksel ışınım sensörlerine oldukça benzer. Modbus RTU çıkışı sayesinde, tüm RS485 uyumlu datalogger, PLC ve Scada sistemleriyle kolayca entegre edilebilir. Ayrıca, SunSpec protokolünü destekler.
Bu model ile klasik model arasındaki en temel fark; düşük maliyetli modelin dahili sıcaklık sensörü içermemesi nedeniyle sıcaklık telafili ışınım ölçümü yapılmıyor olmasıdır.
Diğer yandan, bu modelin ölçüm belirsizliği %3’ün altında olsa da, IEC 61724-1 standardına göre tanımlanan %2’lik sınırı geçtiği için A Sınıf olarak kabul edilmez.
Bu farklılıklar, üretim maliyetlerini azaltarak bu modeli konut tipi projeler için erişilebilir ve ekonomik hale getirir.
Düşük Maliyetli Işınım Sensörünün Teknik Özellikleri
Bu sensörler, geleneksel modellere kıyasla çok daha ekonomik olmalarına rağmen yeterli hassasiyet sunar. Gerçek zamanlı ışınım verileriyle PV sistem performansı takip edilebilir ve iyileştirme yapılması gereken noktalar tespit edilebilir. Bu sensörler, panellere ulaşan güneş ışınımı miktarına dair gerçek zamanlı veriler sağlayarak sistemin nasıl çalıştığını anlamaya ve iyileştirme yapılabilecek alanları belirlemeye yardımcı olur.
Geleneksel ışınım sensörleri daha yüksek hassasiyet sunabilse de, düşük maliyetli sensörler de çoğu küçük ölçekli proje için yeterli doğrulukta veri sağlayabilir. Nitekim, yapılan çalışmalar düşük maliyetli sensörler ile geleneksel sensörlerden elde edilen verilerin doğruluğu arasında çok az fark olduğunu göstermektedir. Aşağıdaki karşılaştırma tablosunda da görüldüğü gibi, belirsizlik dışında düşük maliyetli ışınım sensörünün diğer çoğu özelliği, geleneksel ışınım sensörüne benzerdir.
| Modbus Çıkışlı Işınım Sensörü (3S-IS) |
Düşük Maliyetli Işınım Sensörü (3S-IS-LR) |
|
| Işınım Aralığı | 0-1600 W/m2 | 0-1600 W/m2 |
| Çalışma Sıcaklık Aralığı | -40°C … +85°C | -40°C … +85°C |
| Güç Kaynağı | 12 … 30 VDC | 12 … 30 VDC |
| Veri Çıkışı | 38400 Baud’a kadar RS485 | 38400 Baud’a kadar RS485 |
| Belirsizlik | ≤1% | ≤3% |
| Sapma | <0.3% / yıl | <0.3% / yıl |
| Tepki Süresi | 1 sn | 1 sn |
| Çözünürlük | 0.1 W/m² | 0.1 W/m² |
| Eğim-Azimut Açısı | 0°- 0°, ≤1° | 0°- 0°, ≤1° |
Mekanik Yapı ve Tasarım
Bu modelin düşük maliyetli olmasının bir diğer nedeni de mekanik yapısının geleneksel modelden farklı olmasıdır. Sensör kutusu, UV dayanıklı ABS plastikten üretilmiştir ve dış ortam koşullarına uygundur. Kutunun yan tarafında yer alan havalandırma tapası sayesinde IP67 koruma sınıfına sahiptir.
Tasarım sürecinde şu kriterler ön planda tutulmuştur:
- Ölçüm doğruluğu
- Üretim süresi ve iş gücü
- Montaj kolaylığı
- Üretim maliyeti
Kutunun yan tarafındaki delikler doğrudan montaj için yeterlidir. İsteğe bağlı olarak özel montaj aparatı da üretilebilir.
Düşük Maliyetli Işınım Sensörlerinin Avantajları
Düşük maliyetli ışınım sensörleri, özellikle konut tipi küçük ölçekli güneş enerjisi projeleri için önemli avantajlar sunar ve sektörde dönüştürücü bir çözüm olarak öne çıkar. Geleneksel sensörlere kıyasla daha uygun fiyatlı olmaları, kısıtlı bütçeye sahip küçük projelerin güvenilir ışınım ölçümü yapabilmesini sağlar ve böylece güneş enerjisinin daha geniş kitleler tarafından kullanılmasına olanak tanır.
Özetle, bu uygun maliyetli sensörler, konut tipi güneş enerjisi sistemlerinde hassas ve güvenilir veri sağlayarak performans takibi ve optimizasyonunu kolaylaştırır. Sonuç olarak, enerji tasarrufu artar ve maliyetler azalır.