Açık ve Sınırsız

Mimaride Fotovoltaik Paneller – Yusuf Seha Y.


Mimaride Fotovoltaik Paneller Kullanımı
Yusuf Seha Y. tarafından hazırlanmıştır. 


Günlük hayatımızda ve çeşitli iş alanlarında ihtiyaç duyduğumuz enerji, günümüzde çok daha önemli hale gelerek ülkelerin ekonomik ve siyasi geleceklerini de belirleyecek konuma gelmiştir.
Nüfus artışı ve teknolojideki ilerlemelere paralel olarak enerji ihtiyacı
sürekli artarken özellikle fosil esaslı enerji kaynaklarının dünyada, kısıtlı
ve tükenmekte olması, araştırmacıları yeni enerji kaynakları bulmaya yöneltmektedir.
Bunun yanında, son yıllarda, küresel ısınmanın fosil esaslı yakıtların da
etkisiyle, dünyadaki yaşamsal faaliyetleri tehdit edecek bir boyuta ulaşması,
enerjinin çevresel açıdan en az zarar verecek biçimde üretimi ve tüketiminin gerçekleştirilmesini
önemli hale getirmiştir. İnsanlık için yenilenebilir enerji kaynaklarının
başında gelen güneş enerjisi, gelişen teknoloji ile birlikte tüm sektörlerde
önemli bir enerji kaynağı olmuştur. Bu bağlamda güneş enerjisinden aktif
yararlanma sistemlerinden biri olan fotovoltaik panellerin önemi artmaktadır.
Fotovoltaik paneller, güneş enerjisinden doğrudan elektrik üreten panellerdir. Fotovoltaik hücrelerden oluşturulurlar. Bu hücreler, güneş ışığından direkt olarak elektrik enerjisi üreten yarı-iletken
malzemelerdir. Boyutları ve formları üretim özelliklerine göre değişse de
genelde boyutları 10×10 cm’dir ve kalınlıkları ise mikronmetre ile ölçülecek
kadar incedir. Bunların birden fazlasının paralel veya seri bağlanarak bir araya
getirilmesiyle fotovoltaik modüller oluşturulmaktadır. Başlarda maliyeti yüksek
olan fotovoltaik modüller önce üniversitelerin araştırma laboratuvarlarında, sonra
ise özelikle elektrik şebekesinin olmadığı yerlerde enerji ihtiyacını
karşılamak amacıyla kullanılmaya başlanmıştır.
Fotovoltaik malzemenin ilk ortaya çıkışı
1839’da Alexandre-Edmond Becquereladlı Fransız fizikçinin fotovoltaik etkiyi
keşfetmesiyle olmuştur. Fotovoltaik etki, birbirine eklenmiş iki değişik
malzemenin, üzerine ışık ya da başka bir ışınım enerjisi düşürüldüğünde, bir
elektrik pili davranışı göstermesidir. 1973’te yaşanan ilk petrol krizi,
fotovoltaiklerin yeryüzünde kullanımını tetiklemiştir. Sonrasında 1980’lerden
günümüze fotovoltaikler binalara entegre edilerek kullanılagelmiş, 1985’te ise
ilk çatı entegrasyonu gerçekleştirilmiştir. Türkiye’de ise bu konudaki
çalışmalar 1980’li yıllarda başlamış, ilk güneş pili ile çalışan ısı pompası Ege
Üniversitesi Güneş Enerjisi Laboratuvarında kurulmuştur.
Fotovoltaik teknolojisinin avantajlarını şu
şekilde özetleyebiliriz:
• Kullanılacak enerji kaynağı sonsuz ve
ücretsizdir.
• Sistemi yıpratacak veya sistemin
bozulmasına neden olacak hareket eden parçalar yoktur.
• Sistemi çalışır halde tutmak için çok
düşük düzeyde bakım gerekir.
• Sistemler modülerdir ve her yere
kolayca monte edilebilir.
• Çalışırken gürültü, zararlı emisyonlar
ve kirletici gazlar açığa çıkarmaz.
Dezavantajları içinse şunlar söylenebilir:
• Enerji kaynağı dağınık durumda ve sabit
değildir.
• Ekonomik enerji depolama sistemleri
yoktur.
• Kurulum maliyeti yüksektir.
Fotovoltaik uygulamalardan, elektrik
enerjisine ihtiyaç duyulan her yerde yararlanılabilir. Güneş ışığından bulutlu
havalarda ve gece yararlanamama durumunun üstesinden ise, daha önce üretilen
enerjinin akülere depolanması ile gelinebilir. Fotovoltaik uygulamaların
kullanım yerlerine örnek olarak; güneş arabası, trafik ikaz lambası ve sokak
lambası verilebilir. Mimariye de kolay entegre edilebilir fotovoltaik paneller,
hem mevcut hem de yeni yapılacak yapılarda kullanımı mümkün olan
malzemelerdir. En önemlisi de, binaları enerji tüketen yapılardan enerji
üreten yapılara dönüştürmüş olmasıdır.
Günümüzde fotovoltaikler, dünyaca ünlü
mimarların tasarımlarında kullandığı bir yapı malzemesi durumuna gelmiştir ve
bir yapı bileşeni olarak yapılarda farklı bölümlerde ve farklı şekillerde
kullanılabilirler. İlk etapta kullanımları çatıda, cephede ve farklı yapı
bölümlerinde olmak üzere üçe ayrılabilir. Ayrıca bu bileşenlerin çerçeveli
hazır modüler panel elemanı veya hazır çatı kaplama elemanı şeklinde
kullanımları da vardır. Ya da mimarın tasarımına göre hazırlanmış, 2 cam tabaka
arasında lamine olarak veya ince metal levha kaplama malzemesinin üzerine monte
edilmiş uygulamaları da mümkündür. Fotovoltaik paneller mimaride gölgeleme
elemanı olarak kullanıldığında, hem yapıda konfor koşulları sağlanır, hem de
istenmeyen bu fazla güneş ışığı ile elektrik üretilerek yapının enerji ihtiyacı
karşılanabilir. 
Gelin şimdi de fotovoltaik panellerle
tasarlanmış veya sistemine dâhil edilmiş binalara bir göz atalım:
·       
Aami
Park by Cox Architecture
·       
The
International Centre for Design in Saint-Etienne
·       
Endesa
Pavilion, Barcelona
·       
Colorado
Court / Brooks + Scarpa
·       
House
in Krakow, Poland / Bartłomiej Drabik
·       
Pompeu
Fabra Kütüphanesi, Mataro, Barcelona, İspanya
Ülkemize baktığımızda, Türkiye’de bulunan
en bol ve en ucuz temiz enerji kaynaklarından bir tanesi güneş enerjisidir. Fotovoltaik
panellerin kullanımı ile güneşten elde edilen elektrik enerjisi, dünya
üzerindeki değişik uygulamalarda, binanın elektrik enerjisi ihtiyacının bazen
bir kısmını, bazen tamamını, bazen de daha fazlasını karşılayabilmektedir.
Türkiye’den daha az güneş gören ülkelerde bu sağlanabildiğine göre, bu
malzemenin binalarda kullanımı, ülkemizin artan enerji ihtiyacının önemli bir
kısmını karşılayabilecektir. Türkiye, 110 gün gibi yüksek bir güneş enerjisi
potansiyeline sahiptir. Bu konuda birkaç yapı örneği olarak şunları verebiliriz:
·       
Eser Holding Binası, Ankara, 2009
·       
Assan Aluminyum, İstanbul, 2008
·       
Swissotel Residence, İstanbul, 2009
·       
Anel Binası, İstanbul, 2009
·       
Edirne Çevre ve Şehircilik İl Müdürlüğü
Hizmet Binası, 2016
Tüm bunların yanı sıra ileride
fotovoltaik malzeme faydalı ömrünü tamamladığında, geri dönüşümü ve atık
yönetimi konularına dikkat edildiği takdirde daha sürdürülebilir bir uygulama
haline gelecektir. Çünkü bu malzeme, dünyada en çok bulunan elementlerden olan
silisyumdan üretildiğinden geri dönüşümü kolay olmakta ve çevreye zarar
vermemekte. Özetle hem üretilen tasarımları daha anlamlı hale getirmek hem de sevgili
dünyamızın ömrünü uzatmak sahip olduğumuz teknoloji ve kaynakları daha akılcı
kullanmaktan geçiyor.

KAYNAKÇA

·       
Doç. Dr. Müjde Altın Dokuz Eylül
Üniversitesi Mimarlık Fakültesi Mimarlık Bölümü, Sürdürülebilir Mimarlıkta
Binalara Entegre Edilen Fotovoltaik (FV) Panel Kullanımı, TEKNİK MAKALE / 25. Sayı (Mayıs-Haziran 2014)
·       
Yrd. Doç. Dr. Müjde ALTIN / Dokuz Eylül
Üniversitesi Mimarlık Fakültesi Mimarlık Bölümü, Yapıların Enerji İhtiyacının
Fotovoltaik (FV) Bileşenli Cephe Kullanımı ile Azaltılması, TEKNİK MAKALE / 16. Sayı (Eylül – Ekim 2008)
·       
Karaca,
Ü. B., & Uçar, S. (2018). Konut çatı ve cephelerinde farklı fotovoltaik
sistem uygulamalarının değerlendirilmesi. Trakya Üniversitesi Mühendislik
Bilimleri Dergisi, 19(2), 65-76.
·       
H.Pelin Özdoğan, YTÜ Mimarlık Fakültesi /
E.Erdem Hıraoğlu, YTÜ Mimarlık Fakültesi , BİNA KABUĞUNDA KULLANILAN
FOTOVOLTAİK PANELLER VE TÜRKİYE UYGULAMALARINDAN ÖRNEKLER

Bir yorum ekleyin

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir