Güneş bacası nedir? Güneş bacasından nasıl elektrik üretilir?

Güneş bacaları ısınan havanın yükselmesi prensibinden yararlanarak enerji üreten yapılardır. Mantık olarak hidroelektrik bir güç tesisi gibi çalışır ancak, su yerine yükselen sıcak havayı kullanılır. Hidroelektrik santrallerinde türbinler su vasıtasıyla döndürülürken; güneş bacalarında türbinler hava akışı vasıtasıyla döndürülmektedir.

Güneşten gelen ışınlar öncelikle ısı enerjisine çevrilir, daha sonra ısı enerjisi ısınan havanın yükselmesi prensibiyle kinetik enerjiye dönüştürülür son olarak da kinetik enerji türbin vasıtasıyla elektrik enerjisine çevrilir. Güneş bacasının altında oluşturulan şeffaf saydam yüzeyde güneş ışınları toplanır ve altta kalan hava ısınmaya başlar. Isınan hava bu şeffaf saydam yüzeyden yukarıya doğru çıkmaya başlar. Saydam alan yükselen sıcak havayı ortasındaki bacaya yönlendirir. Ortadaki baca ise içinde ki türbinden geçen hava ile elektrik üretir.

Güneş bacalarında elektrik üretiminin yanı sıra saydam bir yüzey ile kaplanan alt kısmında seracılık yapılmaktadır. Sera düzenine benzeyen bir yapıya sahip olduğu için, şeffaf kısımda %75 oranında seracılık da yapılabilmektedir. Seracılık yapılmayan alanlara ise siyah taşlar konulur. Bu taşlar gündüz güneşin verdiği ısıyla ısınarak ısıyı içlerinde hapsederler. Gündüz bu taşlara hapsolan ısı gece ortaya çıkar ve böylece sistem gece de çalışmaya devam eder.

2000’li yıların başından itibaren güneş bacaları dünyada kullanılmaya başlamıştır. İspanya, Çin, İran ve Cezayir’de güneş bacası sistemleri kurulmuştur. Bunların arasında en büyük olanı Avustralya’da inşa edilen 1000 m yüksekliğindeki Mildura güneş bacasıdır. 4 MW’lık kapasitesi ile 200.000 evin elektrik ihtiyacının karşılanması planlanmıştır.

Bütün sistemlerde olduğu gibi güneş bacalarının da avantaj ve dezavantajları vardır. Avantajları;

• Kapalı havalarda dahi difüz ışınımdan faydalanılabilir.
• Çevre dostudur.
• Uzun ömürlü ve işletme masrafları düşüktür.
• Alt kısma yerleştirilen siyah taşlar sayesinde enerji depolanarak akşamda sistem çalıştırılır yani yirmi dört saat enerji üretebilme kapasitesine sahiptir.
• Kollektör altındaki zemine döşenecek borular ile ucuz ve kolay ısı enerjisi depolanabilir.
• Güneş bacası sistemleri diğer sistemlere göre daha güvenilir sistemlerdir.
• İnşası karmaşık değildir. Kolayca kurulumu yapılabilir.
• Alt kısmında %75 oranında seracılık yapılabilir.

Dezavantajları;

• Bacaların yüksek olması hava taşıtları için risk oluşturabilir. bu yüzden hava alanlarından uzak yerlere kurulmak zorundadır.
• Mevsimlere ve gündüz-gece farkına göre santral enerji üretim kapasitesinde değişmeler olabilmektedir.
• Tozlu kolektör yüzeyi verimi azaltır bu yüzden tozdan muhafazası sağlanmalıdır.
• Güneş bacası kurulumu için büyük çaplı alanlara ihtiyaç vardır.

Sonuç olarak güneş bacaları uygun şartlarda yapılıp kullanıldığında önemli bir enerji üretim sistemidir. En önemlisi çevre dostu olması ve elektrik üretiminin yanı sıra seracılık, kurutma ve sıcak su temini gibi birden fazla faydayı aynı anda sağlayabilmesidir. Yenilenebilir enerji sistemlerine olan rağbetin artmasıyla güneş bacalarına olan ilgi de artarak devam edecektir.