Dünya nüfusu durmadan artarken yüzyılın en büyük tüketim toplumu olarak enerji kaynaklarını hızla tüketmekteyiz. Uzmanlara göre fosil yakıt kaynakları 50 yıl içinde tükenebilir; bu da bizi alternatif enerji kaynakları bulmaya yöneltiyor. Güneş ve rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynaklarına gösterilen ilginin ve doğal olarak bu tür konularda yapılan araştırma geliştirme projelerinin artması bu sebepten kaynaklanıyor. Özellikle güneş enerjisinden enerji elde etmeye yönelik çalışmalarda kayda değer gelişmeler yaşanmaktadır. Bu gelişmeler arasında dikkat çeken yeni bir proje var: Güneş bacaları.
Güneş bacası nedir?Güneş bacası en yalın ifadeyle bir enerji dönüşüm sistemidir. Tarihte ilk kez 1978 yılında Almanya’daki Stuttart Üniversitesi öğretim görevlilerinden Profesör Schlaich tarafından ortaya atılan güneş bacası projesi, 2000’li yıllardan itibaren birçok ülkede ayrıntılı olarak araştırılıp uygulamaya konuldu. Temel olarak güneş enerjisini kinetik enerjiye dönüştürüp en sonunda bu enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürerek görevini tamamlamış oluyor.
Güneş bacasının yapısından bahsedecek olursak, üç farklı bölümden oluştuğunu söyleyebiliriz. Bunlar aşağıdan yukarıya sırasıyla kollektör, türbinler ve bacadır. Kollektör, isminden de anlaşılacağı üzere sıcak havayı toplamak için kullanılan cam ile kaplı alandır. Genellikle 5-6 metre yüksekliğinde olup altındaki boş alanda seracılık faaliyetleri yürütülebilir. Bu cam kaplı alan ne kadar geniş çapta olursa o kadar fazla güneş ışığı toplanacağından güneş bacasının verimliliği açısından kollektörün genişliği oldukça büyük bir önem arz ediyor.
Türbinler ise kollektörler aracılığıya toplanan ısı enerjisini enerji enerjisine dönüştürmekle yükümlü diyebiliriz. Kollektörlere 90 derecelik açıyla yerleştirilen türbinlerin verimli çalışabilmesi için bu açıyı korumak önemlidir. Burada amaç sıcak havadan en üst düzeyde enerji elde etmektir.
Son olarak, baca güneş bacalarının en önemli kısmıdır çünkü baca içerisine yerleştirilen türbinler ısı enerjisini elektrik enerjisine dönüştürürken baca bu dönüşümden daha fazla verim alınmasını ve sıcak havanın türbinlere doğru şekilde iletilmesini sağlar. Baca yüksekliği ile enerji verimliliği arasında doğru orantı vardır. Diğer bir ifadeyle, baca yüksekliğinin artması daha fazla elektrik enerjisi üretimini sağlamaktadır. Bu nedenle hem geniş çaplı kollektör hem de olabildiğince yüksek bir baca güneş bacasından elde edilen elektrik enerjisini arttıracaktır.



Güneş bacaları çalışma prensibiGüneş bacasının çalışma şekli ısınan havanın yükselmesiyle ilişkili olarak değerlendirilebilir. Kollektörde toplanan sıcak hava baca boyunca yükselir ve bacanın içine yerleştirilmiş türbinler tarafından elektrik enerjisine dönüştürülür. Burada baca kilit noktadır çünkü bacanın içindeki türbinler açık havaya yerleştirilmiş türbinlerden 8 kat daha fazla enerji üretebilir. Güneş bacalarının çalışma prensibi genel anlamda hidroelektrik santrallerinin çalışma prensibine yakınlık göstermektedir. Buradaki temel fark su yerine sıcak havanın kullanılmasıdır.

Kollektörün alt kısmında seracılık faaliyeti yapılabileceğinden söz etmiştik. Seracılık yapılamayan alanlar var ise bu kısımlara koyu renkte malzemeler yerleştirilir. “Koyu renkli her şey güneş ışığını içine hapseder” bilgisinden hareketle bu malzemelerin içerdeki ısıyı korumak için kullanıldığını anlayabiliriz. Bu sayede sistem yalnızca gündüz saatlerinde çalışmaz, gece de çalışmasını sürdürür. Bu sayede gece gündüz sürekli olarak elektrik enerjisi üretimi sağlanabilir.
Güneş bacasının avantajları nelerdir?Güneş bacasının maliyeti, kendisiyle aynı işleve sahip diğer sistemlere göre oldukça düşüktür. Yapımında kullanılan malzemeler kolay bulunabilir olduğundan inşa edilmesi zahmetli değildir, karmaşık bir yapısı yoktur. Bunun yanı sıra, rüzgar enerjisi olmayan, kurak ve düz bölgelerde güneş bacalarının kullanılması oldukça hesaplıdır. Bu tür bölgelerde güneş enerjisinden etkili ve verimli bir biçimde yararlanılabilir.

Örneğin, çöllere inşa edilen güneş bacaları, içinde yaşam olmayan, verimsiz bölgeleri bir anda verimli bir hale getirecektir. Son olarak, güneş bacalarının çevreye ve atmosfere zehirli gaz salınımı yapmadığını da belirtelim. Çevre dostu bir güç sistemi olarak çalışan güneş bacaları yenilenebilir enerji kaynaklarından en iyi şekilde yararlanmayı sağlamaktadır.

Gizem Bircan
Kaynak:

http://www.elektrikbilgisi.com/YaziOku.asp?id=221#.W-hAnNsza00