| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Dökümanlar |
| 1 |
Temel Kavramlar ve Güneş Işıması
|
Öğrencilerin güneş enerjisinin kaynağı, elektromanyetik spektrum, ışınım şiddeti, ışınım geometrisi ve atmosferik etkiler gibi temel kavramları gözden geçirmeleri önerilir. Güneş sabiti, direkt–difüz–yansıyan ışınım türleri ve güneşin konum açılarının (zenit, azimut, eğim) hesaplanmasına dair temel bilgiler konunun anlaşılmasını kolaylaştırır. Ayrıca atmosferin ışınım üzerindeki zayıflatıcı etkileri, yıllık ve günlük ışınım değişimleri ve ölçüm yöntemlerine dair genel farkındalık faydalıdır.
|
Ders kapsamında güneş ışınımının fiziksel temellerini açıklayan ders notları, güneş geometrisi çizimleri, ışınım bileşenlerini gösteren şemalar, güneş konumu hesaplama tabloları ve ölçüm cihazlarına (piranometre, pyranograf) ait teknik dokümanlar sağlanacaktır. Ayrıca yıllık–mevsimsel ışınım verileri, atmosferik kayıp analizleri, güneş enerji potansiyeli haritaları ve ışınım ölçüm istasyonu örnek raporları destekleyici materyaller arasında yer alacaktır.
|
| 2 |
Güneş enerjisi ve Kullanılabilir Güneş Işıması
|
Öğrencilerin güneş enerjisinin kaynağı, atmosfer dışı ve yüzeye ulaşan ışınım arasındaki farklar, ışınım bileşenleri (direkt, difüz, yansıyan) ve güneş enerjisinin zamana ve coğrafyaya bağlı değişimi gibi temel kavramları gözden geçirmeleri önerilir. Kullanılabilir güneş ışınımının belirlenmesinde güneş geometrisi, eğim ve yönlendirme açılarının etkisi, atmosferik kayıplar ve yüzeye gelen toplam ışınımın hesaplanması gibi temel bilgilerin hatırlanması beklenir.
|
Ders kapsamında güneş enerjisinin temel özelliklerini açıklayan ders notları, yüzeye gelen direkt–difüz ışınım hesaplamaları, eğimli yüzey ışınım modelleri, güneş geometrisi çizimleri ve atmosferik kayıp analizlerini içeren dokümanlar sağlanacaktır. Ayrıca güneş enerji potansiyeli haritaları, ışınım ölçüm istasyonu verileri, yıllık–mevsimsel ışınım tabloları ve kullanılabilir enerji hesaplama örnekleri destekleyici materyaller arasında yer alacaktır.
|
| 3 |
Seçilmiş Isı Transferi Konuları
|
Öğrencilerin temel ısı transferi mekanizmaları—iletim, taşınım ve ışınım—hakkındaki bilgilerini gözden geçirmeleri önerilir. Sıcaklık dağılımları, ısı iletim denklemi, zorlanmış ve doğal taşınım prensipleri, ısı eşanjörleri, sınır tabaka oluşumu ve temel ışınım yasaları gibi kavramların hatırlanması beklenir. Ayrıca sayısal çözüm yöntemleri, türbülanslı akış, faz değişimi, kaynama ve yoğuşma gibi ileri ısı transferi konularına ilişkin genel farkındalık, seçilmiş özel konuların anlaşılmasını kolaylaştıracaktır.
|
Ders kapsamında iletim, taşınım ve ışınım analizlerine ilişkin teknik ders notları, gelişmiş ısı transferi uygulamalarına ait örnek problem çözümleri, ısı eşanjörü tasarım tabloları ve numaralandırılmış çözüm yöntemlerini içeren dokümanlar sağlanacaktır. Ayrıca faz değişimli ısı transferi, mikro ve nano ölçekli ısı transferi, türbülans modelleri ve sayısal analiz (CFD) çıktıları gibi ileri konuları açıklayan destekleyici materyaller sunulacaktır.
|
| 4 |
Güneş Açıları ve Atmosfer Dışında Güneş Işınımı
|
Öğrencilerin güneş geometrisinin temel bileşenlerini—zenit açısı, azimut açısı, eğim açısı, saat açısı, deklinasyon açısı—gözden geçirmeleri önerilir. Dünya’nın yıllık ve günlük hareketlerinin güneş konumuna etkisi, atmosfer dışındaki güneş ışınımının tanımı ve güneş sabitinin fiziksel anlamı gibi bilgiler konunun anlaşılmasını kolaylaştırır. Ayrıca güneş açıları hesaplama yöntemleri, eşitlikler ve diyagramlara aşinalık ders kapsamındaki uygulamaları destekler.
|
Ders kapsamında güneş konumu hesaplama tabloları ve formülleri, güneş açıları diyagramları, atmosfer dışı ışınım hesap örnekleri ve güneş sabitiyle ilgili teknik dokümanlar sağlanacaktır. Ayrıca yıllık–mevsimsel güneş konumu grafikleri, eğimli yüzeyler için açı dönüşüm şemaları, güneş radyasyonu modelleri ve örnek uygulama hesaplamaları destekleyici materyaller arasında yer alacaktır.
|
| 5 |
Yatay ve Eğimli Yüzeylere Düşen Işımanın Hesaplanması
|
Öğrencilerin güneş geometrisi, ışınım bileşenleri (direkt, difüz, yansıyan), güneş açıları ve atmosferik etkiler gibi temel kavramlara aşina olmaları önerilir. Yatay ve eğimli yüzeyler arasında radyasyon farkına etki eden eğim açısı, yüzey yönelimi, güneş zenit–azimut açıları ve gökyüzü dağılım modelleri gibi parametreleri gözden geçirmeleri beklenir. Ayrıca eğimli yüzey ışınımı için kullanılan modeller (isotropik, anisotropik, HDKR, Perez vb.) hakkında genel farkındalık, hesaplamaların anlaşılmasını kolaylaştırır.
|
Ders kapsamında yatay ve eğimli yüzeyler için toplam ışınım hesaplamalarına ilişkin formüller, ışınım modeli karşılaştırma tabloları, güneş geometri diyagramları ve örnek problem çözümleri sağlanacaktır. Ayrıca HDKR ve Perez modellerine ait açıklamalar, yüzey yönlendirme optimizasyonu örnekleri, eğimli yüzey ışınım grafikleri ve radyasyon bileşen analizleri destekleyici materyaller arasında yer alacaktır.
|
| 6 |
Yeryüzüne Gelen Güneş Işınımı
|
Öğrencilerin atmosfer dışı güneş ışınımının özellikleri, güneş sabiti, güneş açıları ve ışınım bileşenleri (direkt, difüz, yansıyan) gibi temel kavramları gözden geçirmeleri önerilir. Atmosferin ışınım üzerindeki zayıflatıcı etkileri, Rayleigh saçılması, aerosol etkisi, bulutlanma ve su buharının ışınım iletimine etkisi gibi atmosferik süreçleri hatırlamaları beklenir. Ayrıca yeryüzüne gelen toplam ışınımın günlük–mevsimsel değişimi, ölçüm teknikleri ve ışınım modellerine aşinalık konunun daha iyi anlaşılmasını sağlar.
|
Ders kapsamında yeryüzüne gelen toplam, direkt ve difüz ışınımın hesaplanmasını açıklayan ders notları, atmosferik zayıflama katsayıları, ışınım ölçüm istasyonu (piranometre) veri örnekleri, ışınım değişim grafikleri ve modelleme tabloları sağlanacaktır. Ayrıca güneş ışınımının coğrafi dağılımını gösteren haritalar, uzun dönem ışınım analiz raporları ve atmosfer etkisi model çıktıları da destekleyici materyaller arasında yer alacaktır.
|
| 7 |
Opak Malzemelerin Işıma Özellikleri, Güneş Işınımının Camlardan ve Plastiklerden Geçişi
|
Öğrencilerin ışınım ısı transferi, elektromanyetik spektrum, optik özellikler (yansıma, soğurma, geçirgenlik) ve yüzey özelliklerinin enerji iletimine etkisi gibi temel kavramları gözden geçirmeleri önerilir. Opak malzemelerde yutma–yansıtma dengesi, yüzey yayma katsayısı, spektral özellikler ve selektif yüzey davranışı gibi prensiplerin hatırlanması beklenir. Ayrıca güneş ışınımının cam ve plastik malzemelerden geçişini etkileyen kırılma, absorbans, transmisyon, kaplama teknolojileri ve malzeme kalınlığı gibi faktörlere ilişkin temel farkındalık konunun anlaşılmasını kolaylaştırır.
|
Ders kapsamında opak yüzeylerin ışıma davranışlarını açıklayan ders notları, yüzey yayma ve soğurma katsayılarını içeren tablolar, spektral optik özellik grafikleri ve seçici yüzey örnekleri sağlanacaktır. Ayrıca cam ve plastiklerin solar transmisyon, absorpsiyon ve yansıma özelliklerini gösteren teknik dokümanlar, cam kaplama teknolojilerine ilişkin bilgiler, güneş kontrol camı örnekleri, plastik malzemelerin UV geçirgenliği analizleri ve ışınım geçişi hesaplamaları destekleyici materyaller arasında yer alacaktır.
|
| 8 |
Ara Sınav
|
|
|
| 9 |
Düzlemsel Güneş Toplayıcıları
|
Öğrencilerin güneş enerjisinin temel prensiplerini, ışınım bileşenlerini, eğimli yüzey ışınımı hesaplamalarını ve ısı transferi mekanizmalarını (iletim, taşınım, ışınım) gözden geçirmeleri önerilir. Düzlemsel güneş toplayıcılarının çalışma prensibi, seçici yüzeyler, cam–kasa yapısı, izolasyon ve akışkan devresi gibi bileşenlere ilişkin temel bilgilere aşina olmaları beklenir. Ayrıca kolektör verimi, ısı kayıpları, enerji dengesi ve performans hesaplamalarına dair genel farkındalık konunun daha iyi anlaşılmasını sağlar.
|
Ders kapsamında düzlemsel güneş toplayıcılarının yapı bileşenlerini ve çalışma prensibini anlatan ders notları, kolektör enerji dengesi denklemleri, verim eğrileri ve ısı kaybı katsayılarına ilişkin tablolar sağlanacaktır. Ayrıca seçici yüzey malzemeleri, cam kaplama özellikleri, akışkan debisi–sıcaklık artışı ilişkisi ve kolektör performans test raporlarına ait örnek dokümanlar sunulacaktır. Kolektör tasarımına yönelik teknik çizimler, laboratuvar test sonuçları ve uluslararası standartlardan alınmış performans kriterleri de destekleyici materyaller arasında yer alacaktır.
|
| 10 |
Konsantre Tipi Güneş Toplayıcıları
|
Öğrencilerin temel güneş enerjisi prensiplerini, güneş ışınımı bileşenlerini, güneş geometrisini ve optik yoğunlaştırma kavramlarını gözden geçirmeleri önerilir. Ayna sistemleri, odaklama prensibi, konsantrasyon oranı, optik verim, izleme (tracking) sistemleri ve ısı alıcıların çalışma mantığı gibi kavramlara aşinalık beklenir. Ayrıca paralel çanak (parabolic trough), parabolik çanak (dish), merkezi alıcı (solar tower) ve Fresnel tipi kolektörlerin temel farklarını bilmek konunun anlaşılmasını kolaylaştırır.
|
Ders kapsamında konsantre güneş toplayıcılarının optik ve termal prensiplerini açıklayan ders notları, konsantrasyon oranı hesaplamaları, odaklama geometrisi çizimleri ve verim–kayıp analiz tabloları sağlanacaktır. Ayrıca farklı CST teknolojilerine ait teknik şemalar, izleme sistemlerinin çalışma mantığı, kolektör performans eğrileri ve mevcut CSP (Concentrated Solar Power) tesislerinden alınmış örnek veriler destekleyici dokümanlar arasında yer alacaktır. Yüksek sıcaklık uygulamaları, ısı depolama birimleri ve kule tipi sistemlerin tasarım kriterleri de kaynaklar içinde sunulacaktır.
|
| 11 |
Isı Enerjisinin Depolanması ve Isı Enerjisinin Güç Üretiminde Kullanılması
|
Öğrencilerin ısı transferi mekanizmalarını, termodinamiğin temel ilkelerini ve faz değişimi süreçlerini gözden geçirmeleri önerilir. Duyulur ve gizli ısı depolama prensipleri, termokimyasal depolama sistemleri, ısı depolama malzemeleri (PCM, eriyik tuzlar), depolama verimi ve ısı kaybı mekanizmaları hakkında temel bilgiye sahip olmaları beklenir. Ek olarak, yüksek sıcaklık ısı depolama teknolojilerinin (molten salt tankları, taş–dolgu depolar) güç üretim çevrimleriyle—özellikle Rankine ve Brayton çevrimleriyle—nasıl entegre edildiğine dair genel farkındalık konunun anlaşılmasını kolaylaştırır.
|
Ders kapsamında farklı ısı depolama teknolojilerini ve çalışma prensiplerini açıklayan ders notları, PCM malzeme özellik çizelgeleri, eriyik tuz sistemlerine ait teknik diyagramlar ve depolama verimliliği hesaplama örnekleri sağlanacaktır. Ayrıca ısıl enerji depolama–güç üretim entegrasyonunu gösteren akış şemaları, Rankine/Brayton çevrimi analizleri, CSP tesislerinden alınmış örnek veri setleri ve termal depolama tasarım kriterlerini içeren teknik raporlar da destekleyici materyaller arasında yer alacaktır.
|
| 12 |
Güneş Enerjisi Uygulamaları
|
Öğrencilerin güneş enerjisinin temel fiziksel prensiplerini, güneş ışınımı türlerini, ışınım hesaplamalarını ve enerji dönüşüm teknolojilerine (termal ve fotovoltaik) dair temel kavramları gözden geçirmeleri önerilir. Güneş kolektörleri, PV paneller, invertör sistemleri, bina entegrasyon teknikleri ve güneş enerjisi destekli ısıtma/soğutma uygulamalarına ilişkin temel bilgiye sahip olmaları beklenir. Ayrıca fotovoltaik verim, gölgeleme etkileri, sistem bileşenleri ve enerji depolama seçeneklerine dair genel farkındalık uygulamaların daha iyi anlaşılmasını sağlar.
|
Ders kapsamında termal ve fotovoltaik uygulamaları açıklayan teknik ders notları, PV sistem tasarım adımları, güneş kolektörü performans tabloları, sistem bileşenlerine ait teknik kataloglar ve uygulamalı hesaplama örnekleri sağlanacaktır. Ayrıca şebekeye bağlı ve bağımsız PV sistem örnekleri, bina entegrasyonu (BIPV) senaryoları, güneş enerjisi destekli su ısıtma ve iklimlendirme çözümleri ile ilgili teknik raporlar destekleyici materyaller arasında yer alacaktır. Uygulama projelerinden alınmış saha verileri ve sistem performans analizleri de ek olarak sunulacaktır.
|
| 13 |
Güneş Enerjisi Uygulamaları
|
Öğrencilerin güneş enerjisinin temel prensiplerini, güneş ışınımının bileşenlerini, PV ve termal dönüşüm teknolojilerinin temel çalışma mantığını gözden geçirmeleri önerilir. Fotovoltaik panel yapısı, kolektör tipleri, invertör sistemleri, enerji depolama seçenekleri ve güneş enerjisi ile ısıtma/soğutma uygulamalarına ilişkin temel bilgiye sahip olmaları beklenir. Ayrıca sistem verimi, gölgeleme etkileri, panel yerleşimi ve yük–üretim ilişkisi gibi kavramlara dair farkındalık uygulamaların anlaşılmasını kolaylaştırır.
|
Ders kapsamında PV sistem tasarımına yönelik teknik dokümanlar, kolektör performans çizelgeleri, sistem bileşenlerinin katalogları, verim–gölgeleme analiz örnekleri ve gerçek saha uygulamalarından alınmış performans verileri sağlanacaktır. Ayrıca güneş enerjisi ile su ısıtma, elektrik üretimi, tarımsal uygulamalar (seralar), bina entegrasyonu (BIPV) ve hibrit sistemlere ilişkin raporlar destekleyici materyaller arasında yer alacaktır.
|
| 14 |
Güneş Pilleri ve Güneş enerjisinin doğrudan elektrik enerjisine dönüştürülmesi
|
Öğrencilerin yarı iletken fiziğinin temellerini, p-n eklemi yapısını, fotovoltaik etki mekanizmasını ve ışınım–madde etkileşimini gözden geçirmeleri önerilir. Kristal silikon, ince film ve yeni nesil PV teknolojileri hakkında temel farkındalık; hücre verim parametreleri (open-circuit voltage, short-circuit current, fill factor) ve IV karakteristiklerinin anlaşılması beklenir. Ayrıca panel montajı, sıcaklık etkisi, gölgeleme davranışı ve PV sistem bileşenlerine ilişkin ön bilgi konunun anlaşılmasını kolaylaştırır.
|
Ders kapsamında güneş pillerinin yapısını ve çalışma prensibini açıklayan ders notları, PV hücre performans eğrileri, teknolojiler arası verim karşılaştırma tabloları, I–V ve P–V karakteristik grafikleri ve p-n eklemi diyagramları sağlanacaktır. Ayrıca panel üretim süreçleri, malzeme özellikleri, modül test raporları, sıcaklık katsayısı analizleri ve farklı PV teknolojilerinin saha performans verileri destekleyici dokümanlar arasında yer alacaktır. Sistem seviyesinde ise invertör, kablolama, MPPT ve enerji depolama bağlantılarını gösteren teknik şemalar sunulacaktır.
|
| 15 |
Güneş Enerjisi Sistemlerinde Güncel Teknolojiler ve Gelecek Trendleri
|
Öğrencilerin güneş radyasyonu, ısı transferi, düzlemsel ve konsantre güneş toplayıcıları, fotovoltaik hücrelerin çalışma prensipleri ve güneş uygulamalarının temellerini gözden geçirmeleri önerilir. Enerji depolama sistemlerinin (bataryalar, termal depolama, hibrit çözümler) güneş enerjisi ile ilişkisine dair temel bilgi, konunun daha iyi anlaşılmasını sağlar. Ayrıca perovskit güneş hücreleri, çift yüzeyli (bifacial) paneller, PVT hibrit sistemler, akıllı invertörler ve büyük ölçekli solar santral teknolojileri hakkında güncel sektörel haberleri incelemek öğrencilerin perspektifini genişletir.
|
Ders kapsamında yeni nesil güneş hücresi teknolojileri (perovskit, tandem hücreler), gelişmiş PV modül yapıları, hibrit PVT sistem şemaları, akıllı PV invertörleri hakkında teknik raporlar, enerji depolama entegrasyonuna yönelik dokümanlar, uluslararası güneş enerjisi trend raporları ve geniş ölçekli solar santral örnekleri sağlanacaktır.
|