Çevre Analizi
Güneş enerjisi sistemleri, doğrudan madde salınımı olmadan gürültüsüz çalışma ile karakterize edilir. Yerel çevresel boyutların aşağıdaki analizi, inşaat, normal çalışma ve arıza artı işletim sonu arasında ayrım yapmaktadır.
Güneş enerjisi sistemlerinin inşasının çevresel etkileri genel olarak imalat sanayininkilerle uyumludur. Yalnızca soğurucunun üretimi özellikle çevresel öneme sahiptir. Geçmişte, yüksek düzeyde enerji girişi gerektiren ve sorunlu atık üreten galvanik kaplama yöntemleri kullanılıyordu.
Son zamanlarda, üretim sürecinde çevresel etki açısından çok daha az problemli olan vakumlu kaplama veya püskürtme, giderek daha fazla önem kazanmıştır. Güneş kollektörlerini kaplamak için son zamanlarda giderek artan bir şekilde kullanılmaya başlayan yansıma önleyici camlar da çevresel kriterlere uygun olarak üretilebilmektedir.
Güneş enerjisi depoları üretilirken, son birkaç yılda çok az çevresel etki ile üretilebilen ve işlenebilen malzemeler giderek daha fazla kullanılmaktadır. Örneğin, üretim ve bertaraf sırasında çevre sorunlarına neden olabilen poliüretan köpükler (PU), birçok durumda polipropilen (PPP) ile değiştirilmiştir.
Alman Pazarında sunulan güneş kollektörlerinin yarısından fazlasına Blue Angel tahsis edilmiştir. Bu Mavi Melek, ısı transfer ortamı olarak halojenli hidrokarbonların kullanılmadığını ve kollektör yalıtımı için kullanılan maddelerin halojenli hidrokarbonlar kullanılarak üretilmediğini göstermektedir.
Böylece güneş enerjisi sistemlerinin üretim sürecinde genel ortalamayı aşan çevresel etkiler oluşmaz. Uygun çevre koruma düzenlemelerine uyulursa, genellikle çok çevre dostu bir üretim mümkündür.
Kollektörlerin çatıya kurulumu tehlikeli olabilir. Sistem kurulumu sırasında çatıdan düşme sonucu ölme riski, bir çatı ustası, baca temizleyicisi veya marangoz ile karşılaştırılabilir ve bu nedenle düşük kabul edilir.
Normal Operasyon
Güneş enerjisi kollektörlerinin çalışması herhangi bir madde yaymadığı için, genellikle çok çevre dostu bir şekilde çalıştırılabilirler. Ek olarak, çatıya monte edilen kollektörler, soğurma ve yansıtma davranışları bakımından çatılara nispeten benzerdir. Bu nedenle, çatı üstü kurulum durumunda yerel iklim üzerinde herhangi bir olumsuz etki beklenmemektedir.
Bazen uzaktan görülebilen kollektörlerle kaplı çatı alanları, şehirlerin ve köylerin görsel görünümü üzerinde çok az bir etkiye sahiptir. Genellikle mevcut çatı alanları kullanıldığından, güneş enerjisi kollektörlerinin alan kullanımı da oldukça düşüktür.
Ancak kollektörler serbest alanlara kurulursa mikro iklim üzerinde olumsuz bir etki söz konusu olabilir. Ancak, esas olarak gölge alanla sınırlıdır ve ihmal edilebilecek kadar düşüktür. Prensip olarak, gölgeli alanlar hala tarım için geniş ölçüde kullanılabilir.
Ayrıca, kollektörün durması sırasında buharlaşma uygun bir sistem tasarımı ile önlenmeli ve bu nedenle bir sağlık riski oluşturmamalıdır.
Arıza
Güneş kolektörü sistemlerinden daha büyük arızaların neden olduğu çevresel etkiler beklenemez. Antifriz bileşik içeren ısı transfer ortamının olası bir sızıntısı nedeniyle insanlar veya yeraltı suyu veya toprak kirlenmesi için sağlık riskleri, ileri teknoloji nedeniyle çok düşük bir ihtimaldir. Bu tür problemler, düzenli denetimler ve gıda için güvenli ısı transfer ortamlarının (örn. propilen-glikol-su-karışımları) kullanılmasıyla da önlenebilir.
Yangınların çevreye sınırlı miktarda hava taşınan iz gazları salması mümkündür. Ancak, güneş enerjisi sistemlerine özgü değildirler; ayrıca, tasarımları gereği kollektörlerde yangın çıkması ancak monte edildikleri binanın tamamı yandığında beklenebilir.
Ek olarak, çatıya doğru bir şekilde monte edilmemiş toplayıcıların düşmesi nedeniyle olası yaralanma tehlikeleri, genel olarak geçerli sağlık ve güvenlik standartlarını koruyarak normalde önlenebilir; tehlike potansiyeli kiremit ile aynı seviyededir.
Lejyonella, evsel sıcak su sistemlerinde önemli ölçüde çoğalabilir ve bu nedenle, enfekte su ile temas etmeleri halinde insanlar için bir tehlike haline gelebilir. Ancak bu durum güneş sistemlerine özgü bir sorun olmayıp geçmişte güneş sistemlerinde de bu sorun yaşanmıştır.
Dış çevre analizi
İç ve dış çevre analizi
Dış çevre analizi örneği
İç çevre analizi
Gıda ANALİZ LABORATUVARI
Yasal çevre Nedir
İç ve dış çevre analizi örneği
Teknolojik çevre faktörleri
Lejyonellalar yaklaşık 60 °C sıcaklıkta hızla öldüklerinden, bu tehlike uygun teknik önlemlerle kolayca sınırlandırılabilir. Testler ayrıca, DVGW tavsiyesinin gerekliliklerini çok aşan uzun saklama sürelerinin mutlaka lejyonella çoğalmasına yol açmadığını göstermiştir.
İlgili DVGW düzenlemelerine uyulursa, lejyonellaların çoğalması güvenli bir şekilde önlenebilir. Bu gereksinimler tüm modern güneş enerjisi sistemleri için yerine getirilmiştir.
Bu bölümde analiz edilen sistem yerleşim planlarından, bu sorun yalnızca kullanım sıcak suyu deposuna sahip SFH-III sistemiyle ilgili olarak ortaya çıkabilir. Diğer tüm sistemlerde lejyonella hemen hemen oluşmaz. Toplamda, bir kaza durumunda güneş enerjisiyle termal ısıtmanın potansiyel çevresel etkileri de düşüktür.
Operasyon Sonu
Prensip olarak, güneş enerjisi sistemlerinin ana parçalarının (örn. güneş enerjisi kollektörü, depolama) geri dönüşümü mümkündür. Örneğin Almanya’daki üreticiler, Alman Blue Angel Anlaşması’nın bir parçası olarak, teknik kullanım ömürleri sona erdikten sonra toplayıcıları geri almayı ve malzemeleri geri dönüştürmeyi de taahhüt ediyor. Bu nedenle, geri dönüştürülen belirli malzemeler için ortak çevresel etkiler vardır. Bununla birlikte, güneş sistemlerine özgü değildirler.
Güneş Termik Santralleri
“Güneş termik santrali” terimi, önce güneş ışınımını ısıya çeviren elektrik santrallerini kapsar. Ortaya çıkan termal enerji daha sonra bir termal motor tarafından mekanik enerjiye dönüştürülür ve ardından elektriğe dönüştürülür.
Termodinamik nedenlerden dolayı, en yüksek verimi elde etmek için yüksek sıcaklıklar gereklidir. Bu tür yüksek sıcaklıklara, bir toplayıcı üzerine gelen güneş radyasyonunun enerji akı yoğunluğunu artırarak ulaşılır. Bu bağlamda, konsantre radyasyon veya konsantre toplayıcılardan bahsediyoruz.
Alternatif olarak, genel sistemin teknik/ekonomik optimizasyonu ile ilgili olarak, bazı durumlarda maliyetleri önemli ölçüde azaltan daha düşük sıcaklıklar da istenebilir. Bununla birlikte, bu tür kavramlar, geniş yüzeyli, uygun maliyetli toplayıcıların kullanımını ima eder. Yukarıda belirtilen çerçeve koşulları, bir dizi farklı termik güneş enerjisi santrali konseptine yol açmaktadır.
Termik güneş enerjisi santralleri, güneş radyasyonu konsantrasyonunun türüne göre, yoğunlaştırıcı ve yoğunlaştırıcı olmayan sistemler olarak alt bölümlere ayrılır. İlki ayrıca nokta ve çizgi odaklama sistemlerine bölünmüştür.
Ek olarak, örn. güneş radyasyonu alıcı tipine, ısı transfer ortamına ve ısı depolama sistemine (varsa) veya fosil yakıt enerjisine dayalı ek ateşlemeye göre; ancak, bu bölümü mümkün olduğu kadar açık bir şekilde yapılandırmak için, bu ayrımlar burada dikkate alınmamıştır.
“Yoğunlaştırma sistemleri” terimi öncelikle aşağıdaki enerji santrali kavramlarını kapsar:
– nokta odaklı enerji santralleri olarak güneş kulesi enerji santralleri (yani merkezi alıcı sistemler),
– nokta odaklama santralleri olarak çanak/Stirling sistemleri ve
– hat odaklama santralleri olarak parabolik oluk ve Fresnel oluk enerji santralleri.
Konsantre olmayan sistemler, güneş yukarı çekişli kule enerji santralleri ve güneş havuzu enerji santralleri kavramlarını içerir. Farklı seçenekler aşağıdaki bölümlerde açıklanmakta ve tartışılmaktadır. Bununla birlikte, küresel ölçekte belirli elektrik talebini karşılamaya önemli ölçüde katkıda bulunma konusunda en umut verici görünen teknolojilere ve süreçlere vurgu yapılmıştır.
Konsantre toplayıcılar, mevcut fosil yakıtlı termik santrallerinkine benzer sıcaklık seviyelerine ulaşabilir (örn. kömür veya doğal gazla çalışan enerji santralleri).
Sonuç olarak, gerçek termal enerji dönüştürme işlemi için gereken çeşitli bileşenler (örneğin, türbin ve jeneratör dahil) halihazırda en son teknolojidir. Bu nedenle, sonraki bölümlerde, bu tür santrallerin sadece güneşe özgü kısmı ayrıntılı olarak ele alınmıştır.