Güneş Enerjisi
Fosil yakıtlar nedir ve nasıl oluşur?
Fosil Yakıtlar: Yüksek oranda karbon içeren hidrokarbonlardır. Doğal enerji kaynaklarıdır ve bitki ve hayvan kalıntılarından oluşurlar.
Kyoto Protokolü nedir?
Kyoto Protokolü, küresel ısınma ve iklim değişikliği konusunda mücadeleyi sağlamaya yönelik uluslararası tek çerçevedir. Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi içinde imzalanmıştır. Bu protokolü imzalayan ülkeler, karbondioksit ve sera etkisine neden olan diğer gazların salınımını azaltmaya veya bunu yapamıyorlarsa salınım ticareti yoluyla haklarını arttırmaya söz vermişlerdir.
Küresel ısınma nedir?
Küresel ısınma: Karbondioksit (CO2), metan (CH4), Diazotmonoksit (N2O), Klorofloro karbon (CFCs) ve ozon (O3) gibi sera gazları nedeniyle dünyanın ortalama sıcaklığının artış göstermesi.
Yeryüzüne her yıl Güneş’ten gelen enerji, yeryüzünde şimdiye kadar belirlenmiş fosil yakıt rezervlerinin kaç katıdır?
Yeryüzüne her yıl Güneş’ten gelen enerji, yeryüzünde şimdiye kadar belirlenmiş fosil yakıt rezervlerinin 160 katıdır.
Güneşin yüzey sıcaklığı yaklaşık ne kadardır?
Güneşin yüzey sıcaklığı yaklaşık 6000 Kelvin(K)'dir.
Güneş'in yapısını ele alırsak, Güneş'in katmanları hangi isimlerle tanımlanmıştır?
Güneş, çekirdek, ışınımsal bölge, konvektif bölge, fotosfer, kromosfer, korono, güneş lekesi, granüller olarak tanımlanan kısımlardan oluşmaktadır.
"Güneş’in merkezinde hidrojen çekirdeklerinin kaynaşmasıyla füzyon meydana gelerek helyum çekirdekleri oluşmakta ve bu tepkimeler sonucu büyük bir enerji ortaya çıkmaktadır." cümlesinde bahsedilen Kaynaşma(Füzyon)'nın tanımı nedir?
Kaynaşma(Füzyon): Yüksek sıcaklıkta (~1x106 K) iki hafif atom çekirdeğinin daha ağır bir atom çekirdeğine dönüşmesidir.
Doğal ve sürekli bir kaynaşma (füzyon) reaktörü olan Güneş’in enerjisinin kaynağı nedir ve enerjisi nasıl oluşmaktadır?
Doğal ve sürekli bir kaynaşma (füzyon) reaktörü olan Güneş’in enerjisinin kaynağı, 4 hidrojen atomunun 1 helyum atomuna dönüşmesinde gizlidir. 4 hidrojen atomu 4,032 birim kütlesindeyken 1 helyum atomu 4,003 birim kütlesindedir. Bu süreç sonucu 0,029 birim kütle Einstein’ın madde-enerji bağıntısına göre(E=mc2) enerjiye dönüşmektedir.
Buna göre Güneş’te her saniyede 564 milyon ton hidrojen, 560 milyon ton helyuma dönüşmekte ve kaybolan 4 milyon ton kütle karşılığı 3,86x1026 Joule (J) enerji açığa çık- makta ve bu enerji ışınım şeklinde uzaya yayılmaktadır.
İnfrared ve infrared bölge nedir?
Dalga boyu 700 nm’den büyük ışımalara infrared (IR) yani kızılötesi adı verilir. 700 nm – 1350 nm arasındaki bölgeye de infrared bölgesi denir.
Güneş spektrumunun incelenmesi Güneş’ten gelen ışınımın 6000 K sıcaklıktaki siyah cisim ışımasına benzer olduğunu göstermiştir. Siyah cismin yaydığı enerji ya da ışıma Stefan-Boltzman Yasasına göre bir denklem ile formüle edilmiştir. Bahse konu Stefan-Boltzman Yasası formülü nedir?
Q = σAT4
Burada;
Q: Joule cinsinden enerji
σ: Stefan -Boltzman sabiti (5,67 x 10-8 W/m2K4 ), A: Cismin yüzey alanı (m2),
T: Kelvin (K) cinsinden sıcaklıktır.
Güneş enerjisi uygulamalarında kullanılan sistemlerin tasarımlarında, enerji ve verim hesaplamalarında kullanılan belli başlı kaç adet güneş açısı bulunmaktadır?
Güneş enerjisi uygulamalarında kullanılan sistemlerin tasarımlarında, enerji ve verim he- saplamalarında kullanılan belli başlı 10 tane güneş açısı bulunmaktadır.
Dünya üzerindeki bir noktayı Dünya merkezine birleştiren yarıçapın Ekvator düzlemiyle yaptığı açıya ne ad verilir?
Enlem açısı (φ): Dünya üzerindeki bir noktayı Dünya merkezine birleştiren yarıçapın Ekvator düzlemiyle yaptığı açıya denir. Bu açı ekvatorda 0, kuzey kutbunda +90 ve güney kutbunda -90 derece alınmaktadır.
Deklinasyon açısı (δ) nedir?
Bir ışının öğle vakti Ekvator düzlemiyle yaptığı dar açıdır. Yıl boyunca değişen bu açı aşağıdaki eşitlikten derece olarak hesaplanır.
δ = 23,45 sin[(360 / 365) x (284 + n)]
Burada n, yılın gününü gösterir. Örneğin; 15 Ocak için n = 15; 20 Şubat için n = 31 + 20 = 51’dir.
Güneş ışınım değeri nedir?
Atmosfer dışında bütün dalga boylarındaki güneş ışınlarının birim dik yüzeye birim zamanda aktardığı enerji, Güneş ışınım değeri olarak adlandırılır.
Güneş’ten gelen solar radyasyonun %51’i yeryüzüne direk ulaşır, bu enerji yeri ve yere yakın atmosferi ısıtır. Buharlaşmayı sağlar, bitkilerin fotosentez olayını gerçekleştirir. geriye kalan %49'luk kısmı hangi olaylara maruz kalır?
Güneş’ten gelen solar radyasyonun %51’i yeryüzüne direk ulaşır, bu enerji yeri ve yere yakın atmosferi ısıtır. Buharlaşmayı sağlar, bitkilerin fotosentez olayını gerçekleştirir. Geriye kalan %49’un, %4’ü yer yüzeyinden yansır, %26’sı bulutlar ve atmosfer tarafından yansıtılır, %19 ise atmosferik gazlar, partiküller ve bulutlar tarafından emilir. Atmosfer tarafından emilen bu ışınlar, atmosferin mavi görünmesini ve gölge yerlerin aydınlanmasını sağlar
Güneşlenme zamanı nedir ve hangi cihazlarla ölçülmektedir?
Herhangi bir yerin bir gün içinde Güneş’i görme süresine güneşlenme zamanı denilmektedir. Güneşlenme zamanı birimi derece (°) veya saat (h) olarak verilir. Yurdumuzda meteoroloji istasyonlarında güneşlenme zamanı “helyograf ” adı verilen bir cihazla ölçülmektedir. Bu cihazla yapılan ölçümler havadaki nemin sonuçları etkilemesi nedeniyle hassas değildir. Günümüzde artık çoğu meteoroloji istasyonlarında güneşlenme zamanı ölçümleri güneş pilleri ile çalışan “solarimetre” adı verilen cihazlarla yapılmaktadır. Güneşlenme zamanı güneş açıları adı verilen açılardan yararlanılarak hesaplanır.
Güneş ışınlarının birim zamanda birim yüzeye, dik olarak taşıdıkları enerjiye ne ad verilir ve hangi birimlerle ifade edilir?
Güneş ışınlarının birim zamanda birim yüzeye, dik olarak taşıdıkları enerjiye ışınım şiddeti denir ve birimi W/m2 veya kcal/ m2h olarak verilir.
Aktinograf nedir?
Işınım şiddeti ölçümünde kullanılan cihaza “aktinograf ” adı verilir. Meteoroloji istasyonlarında yatay ve güneye bakan yüzeylerde ışınım şiddetini ölçmekte kullanılan cihazdır.
Pirradyometre, Piranometre ve Pirheliometre nedir?
Güneş ışınımı bileşenlerinin tümünü birden ölçen cihazlara pirradyometre, toplam (direkt ve yaygın) Güneş ışınımını ölçen cihazlara ise piranometre adı verilir. Direkt Güneş ışınımı ölçmek için ise pirheliometre adı verilen cihazlar kullanılmaktadır.
Güneş enerjisinden yararlanma amacıyla geliştirilen "Fotovoltaik Hücreler" nedir?
Fotovoltaik (PV) hücreler, yüzeylerine gelen güneş ışığını doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren yarı iletken teknolojisi ile üretilmiş bir elektrik enerjisi üretim aracıdır. Kare, dikdörtgen veya daire şeklinde biçimlendirilen güneş hücrelerinin yüzey alanları genellik- le 100 cm2 civarında, kalınlıkları ise 0,1 – 0,4 mm arasındadır.
Fotovoltaik hücre yapısı iki katmanlı silisyum yapıdan meydana gelmiştir. N tipi taban üzerinde ince bir P tipi malzeme bulunmaktadır. Bahse konu N tipi ve P tipi malzemeler nelerdir?
Fotovoltaik hücre yapısı iki katmanlı silisyum yapıdan meydana gelmiştir. N tipi taban üzerinde ince bir P tipi malzeme bulunmaktadır. N tipi malzeme, valans elektron sayısı beş olan antimon, arsenik, bizmut ve fosfor gibi bir katkı maddesinin germanyum veya silisyum tabana önceden belirlenmiş miktarda eklenmesiyle elde edilmektedir. P tipi malzeme ise valans elektron sayısı üç olan indiyum, boron, aluminyum ve galliyum gibi bir katkı maddesinin germanyum veya silisyum tabana önceden belirlenmiş miktarda eklenmesiyle elde edilmektedir.
Güneş Enerjisi çalışan ilk makine hangisidir?
Güneş enerjisi ile çalışan ilk makine 1878’de Fransa’da bir sergide gösteri amaçlı denenen bir baskı makinesidir. Güneş ışınları bir su kazanına odaklanarak su buharı elde edilmiş, su buharı da buhar türbinini harekete geçirmiş, buhar türbini yardımıyla da matbaa makinesi çalıştırılmıştır. Güneş makinesi adı verilen bu ilk ısı makineleri özellikle tarımda ve su pompalama işlemlerinde aktif olarak kullanılmıştır.