Çatılarda Güneş Enerjisinden Nasıl Yararlanılır?
Nüshet Çamuşoğlu / nushet@ekoyapidergisi.org
Sadece bir saat içinde, dünyanın bir yılda kullandığından daha fazla güneş enerjisi Dünya'ya ulaşıyor ve uzmanlar güneş enerjili çatıları bu enerjiyi kullanmak için geliştiriyor. Modern mimariyle mükemmel bir şekilde uyum sağlayan şık ve yüksek teknolojiye sahip güneş panelleri, karbon ayak izini %80’e kadar azaltarak, enerji faturalarından binlerce lira tasarruf sağlamaya yardımcı oluyor. Güneş panelleri giderek daha verimli ve dayanıklı hale geliyor ve evleri enerji santrallerine dönüştürüyor.
Enerji verimliliği inşaatta öncelik kazanırken, sürdürülebilir mimarlık sadece enerji tüketimini azaltmakla kalmıyor; aynı zamanda yerinde enerji üretimini de hedefliyor. Son birkaç yılda, ticari ve endüstriyel binalar ile ofisler ve evler için yenilenebilir enerji kaynağı olarak güneş veya fotovoltaik (PV) kurulumlarının sayısı gittikçe arttı.
Düz Çatılarda Güneş Enerjisinden Nasıl Yararlanılır?
Çoğu ticari bina düz çatıya sahip olup, PV kurulumları için eğimli çatılara göre daha uygun ve erişimi kolaydır. Güneş enerjisi yatırımları uzun vadeli olduğu için, genellikle 20-25 yıl süren bir ömre sahiptir; bu nedenle, çatı sistemi uzun ömürlü olmalıdır. Düz bir güneş çatı sistemi, sağlam bir çatı zeminini, buhar bariyerini, yalıtımı ve su geçirmez bir membranı içerir; bunların üzerine güneş panelleri yerleştirilir. Yalıtım sağlamanın yanı sıra, çatı membranı, kurulum ve bakım sırasında güneş panellerinin ve montaj raflarının ağırlığını taşıyabilmelidir.
Düz Çatılarda Kullanılabilecek Üç Ana Fotovoltaik Sistem
Delici Sistem: Güneş panelleri, çatı membranını delerek montaj sistemi ile yerleştirilir. Bu sistemde su yalıtımını sağlamak için detaylandırma kritik öneme sahip.
Deliksiz Sistem: Güneş panelleri, membranın üstünde ankraj olmadan yerleştirilen bir destek sistemi ile montaj yapılır ve yerinde ağırlık kullanılarak sabitlenir.
Laminatlar: Fotovoltaik şeritler, çatı membranının üzerine yapıştırılır.
Güneş Enerjisinin Etkisini Artıran Çatı Membranları
Açık renkli çatı membranları, yüksek yansıtma özelliği ile daha az ısı emerek, binanın soğutulması için gereken enerjiyi azaltır. Güneş panellerinin beyaz veya açık gri çatı membranlarıyla birleştirilmesinin, solar verimliliği artırdığı sıkça dile getiriliyor. Ancak, Elevate tarafından gerçekleştirilen ve bağımsız bir danışmanlık firması olan 3E’nin yürüttüğü bir araştırma, bu yaygın varsayımı sorguladı. Araştırma, çatı membranlarının renklerinin ve yüzey özelliklerinin güneş panellerinin performansı üzerindeki etkilerini detaylı bir şekilde incelemekte ve farklı renk seçeneklerinin enerji verimliliği üzerindeki somut etkilerini ortaya koydu.
Araştırmada, biri EPDM membranı diğeri ise beyaz TPO membranı ile su geçirmez hale getirilen iki gerçek güneş çatısı kurulumu incelendi. Bu çatılardaki yansıtıcılık, iki farklı hava koşulunda değerlendirildi. Çatı membranının rengi ile fotovoltaik sistemin uzun dönem performansı arasında beklenen ilişki doğrulanamadı. Bu durum, çatı renklerinin güneş panellerinin verimliliği üzerinde düşündüğümüz kadar etkili olmadığını gösteriyor.
Ayrıca, beyaz çatı membranlarının yansıtıcılığının ilk üç yıl içinde yarıya kadar kaybolduğuna dair bulgular, daha önce birçok çalışma ile desteklendi. Bu durum, başlangıçta yüksek yansıtıcılığa sahip olan beyaz çatıların zamanla daha az etkili hale geldiğini ve dolayısıyla güneş panellerinin performansını olumsuz etkileyebileceğini gösterdi. Araştırma, çatı membranı seçiminin yalnızca ilk yansıtıcılık değerleri ile değil, aynı zamanda uzun dönem performansıyla da değerlendirilmesi gerektiğini ortaya koydu.
Güneş kurulum türünden bağımsız olarak, dayanıklı bir çatı fotovoltaik sistemi elde etmek için tasarım aşamasında toplam çatı sistemi dikkate alınmalıdır. Eğer bir katman başarısız olursa, tüm sistem başarısız olur. Eğer çatı onarım gerektiriyorsa, PV kurulumu sökülüp tekrar monte edilmelidir; bu da önemli mali ve çevresel maliyetler oluşturur. Bu nedenle, başlangıçta doğru çatı bileşenlerini seçmek, hasarı önlemek ve yüksek performanslı, sağlam ve uzun vadeli bir çözüm sağlamak kritik öneme sahip.