Güneş enerjisi veya güneş erkesi, güneş ışığından enerji elde edilmesine dayalı teknolojidir. Güneşin yaydığı ve dünyamıza da ulaşan enerji, güneşin çekirdeğinde yer aJan füz- yon süreciyle açığa çıkan ışınım* enerjisidir. Güneşteki hidrojen gazının helyuma dönüşmesi şeklindeki fîizyon sürecinden kaynaklanır. Dünya atmosferinin dışında güneş ışınımının şiddeti, aşağı yukarı sabit ve 1370 W/m2 değerindedir ancak yeryüzünde 0-1100 W/m2 değerleri arasında değişim gösterir. Bu enerjinin dünyaya gelen küçük bir bölümü dahi insanlığın mevcut enerji tüketiminden kat kat fazladır.
Güneş enerjisinden yararlanma konusundaki çalışmalar özellikle 1970’lerden sonra hız kazanmış, güneş enerjisi sistemleri teknolojik olarak ilerleme ve maliyet bakımından düş göstermiş, güneş enerjisi çevresel olarak temiz bir en • kaynağı olarak kendini kabul ettirmiştir.
Güneş ışınlarından yararlanmak için pek çok teknoloji iliştirilmiştir. Bu teknolojilerin bir kısmı, güneş enerjisini ft ya da ısı enerjisi şeklinde direkt olarak kullanırken diğer teknolojiler güneş enerjisinden elektrik elde etmek şeklinde kuS nılır. Güneş enerjili sıcak su sistemleri, suyu ısıtmak için ışınlarından yararlanır. Bu sistemler evsel sıcak su ya da for alanı ısıtmak için kullanılabildiği gibi çoğunlukla bir havuzu ısıtmak için kullanılır. Bu sistemler çoğunlukla bir termal ” güneş paneliyle bir de depodan oluşur. Güneş enerjili su ısıtıcıları üç grupta toplanır.
Aktif sistemler, suyun ya da ısı transfer sıvısının çevirimi için pompa kullanırlar.
Pasif sistemler, suyun ya da ısı transfer sıvısının devrini doğal çevirimle sağlarlar.
Kütle sistemleri su tankının doğrudan güneş ışığıyla ısınmasını amaçlarlar.
Yaygın güneş enerjisi uygulamaları şunlardır:
Düzlemsel Güneş Kolektörleri*: Ülkemizde de çok yaygın olarak kullanılan, evlerde sıcak su elde etmede kullanılan sistemlerdir.
Yek-Odaklı Güneş Enerjisi Santralleri: Bunlarda doğrusal, çanak şeklinde ya da merkezi bir odağa yönlendirilmiş dev aynalar kullanılarak odak noktasında çok yüksek sıcak elde edilir. Genellikle elektrik üretiminde kullanılır; ancak henüz bir yaygınlık kazanamamışlardır.
Ürün kurutma sistemleri.
Güneş enerjisinden söz ederken güneş pillerinden de bah setmekte fayda vardır. Güneş pilleri ya da fotovoltaik pj||e~ diye anılan cihazlar, yarı iletkenlerin fotovoltaik etki özelliğini kullanarak güneş ışığından elektrik enerjisi üretirler Güneş pilleri, kurulan sisteme bağlı olarak birkaç kW’dan birkaç MW’a kadar elektrik üretebilir. Yüksek üretim maliyetleri nedeniyle yakın zamana kadar oldukça az kullanılmıştır. 1956’lerden bu yana uzayda uydularda, 1970’li yıllarda elektrik hattından uzak yerlerde, yol kenarlarındaki acil telefon cihazları ya da uzaktan algılama gibi uygulamaların enerji gereksiniminin karşılanmasında kullanılmıştır. Son yıllarda evlerde elektrik şebekesiyle birlikte çalışan sistemler de yaygınlaşmıştır.
Türkiye, Dünya üzerinde 36°-42° kuzey enlemleri ve 26°- 45° doğ u boylamları arasındadır. Türkiye’nin yıllık ortalama Güneş ışınımı 1303 kWh/m2 yıl, ortalama yıllık güneşlenme süresi ise 2.623 saattir. Bu rakam günlük 3,6 kWh/m2 güce, günde yaklaşık 7,2 saat, toplamada ise 110 günlük bir güneşlenme süresine denk gelir. 9,8 milyon TEP (ton eşdeğer petrol) ısıl uygulamalara olmak üzere yıllık 26,2 milyon TEP enerji potansiyeli mevcuttur. Yılın 10 ayı boyunca teknik ve ekonomik olarak ülke yüzölçümünün %63’ünden ve tüm %17 sinden yararlanılabilir.
Güneş enerjisinden yararlanan tasarımlar, çok az daha ilave ener)i kullanmak suretiyle konfor sıcaklığı vc ışık seviyesinin elde edilmesini hedefler. Bunlar pasif güneş enerjisinde olduğu gibi soğuk ortamlarda daha fazla güneş ışığı ile sıcak su elde edilmesi şeklinde ya da aktif güneş enerjisinde olduğu gibi pompa ve fanlar kullanarak sıcak ve soğuk havanın (ya da sıvının) yönlendirilmesi şeklinde de olabilir. Seralar da bir çeşit güneş mimarisi örneğidir.
