Özellikle enerji konularında birimlerin düzgün kullanılması hayati bir önem taşır. Aksi halde bilerek ya da bilmeden yanıltır ya da dolandırılırsınız.
Birim hataları her türlü eğitim seviyesinde insan tarafından, her türlü ortamda yapılabilmektedir. Hata yapmakta genellikle bir sorun yoktur, hepimiz insanız; fakat hatada ısrar etmek dolandırıcılık alametidir. Bu yüzden hatada ısrar etmemek, doğruyu öğrenmek gerekir.
Şarj (charge): Bilmem kaç tane elektronun sahip olduğu toplam yüktür. Şarj etmek: elektronlara yer değiştirtmektir. Birimi Coulomb'dur. Genellikle kullanıldığını görmezsiniz, ancak bir enerji deposunun "şarj" kapasitesini belirtmek için kullanılabilir. Mesela "bu akü ne kadar şarj alıyor?" sorusuna verilecek cevap "30 000 C" şeklinde olmalıdır. Su damlasına benzetebilirsiniz.
Akım: Esas tanım tam tersi olmakla birlikte (bkz. Wikipedia), "1 saniyede geçen elektron yükü" şeklinde ifade edilebilir, yani Coulomb/saniye'dir. Yani akım, şarj hızının bir ifadesidir. Birimi Amper'dir. "Bir borudan saniyede geçen su damlası" gibi, yani "hortumdan geçen suyun hızı" gibi düşünülebilir.
Gerilim: Birimi Volt'tur. Aslında enerjiye göre tanımlanır. O yüzden isteyen gidip tanımına baksın. Fakat pratik olarak bir depodaki suyun yüksekliği gibi düşünülebilir. Mesela bir depodan diğerine su akışı olması için birinin daha yüksek olması gerekir. Aradaki fark ne kadar fazlaysa suyun akış hızı da o kadar fazla olur. Aradaki fark azaldıkça suyun akışı da yavaşlar.
Enerji: Birimi Joule'dür. Bir işin bedelidir. Depodaki toplam sudur. Aracınızı hareket ettirmek için koyduğunuz yakıt, size bilmem ne kadar Joule'lük enerji sağlar. Deponuzdaki kömürlerin toplam ısıl enerjisi bilmem kaç Joule'dür. Kalori de yine enerjinin başka bir birimidir. Akünüzü bilmem kaç Joule'lük (ya da kalorilik) enerjiyle doldurursunuz. Suyunuzu bilmem kaç Joule'lük (ya da kalorilik) enerjiyle ısıtırsınız, bu da onu bilmem kaç derecelik sıcaklığa ulaştırır.
Güç: Birimi Watt'tır, sembolü "P"dir. "Bir saniyede yapılan iş" demektir, yani Joule/saniye'dir. Akımla gerilimin çarpımından bulunur: P = V * I.
Şimdi gelelim türetilmiş birimlere:
Wh: Watt×Saat demektir, esasında "Joule" demektir. Şöyle ki: 1 Watt = 1 Joule/saniye, 1 saat = 3600 saniye => 1 Watt × saniye = 1 Joule / saniye * 3600 saniye = 3600 Joule. Peki neden "Joule" denmiyor da Wh deniyor? Çünkü hesap kolaylığı sağlıyor. Bir cihazın gücünü hesaplarken akım ve gerilim değerlerini çarparız, mesela 10A * 12V = 120W. Peki bu cihazın 3.5 saatte çekeceği enerji kaç "Joule"dür? 120 Joule/saniye * 3.5 saat * 3600 saniye/saat = ... Joule. Gördüğünüz gibi 3600 ile çarpıp durmak gerekiyor. Bunun yerine "Çarpmış gibi düşünün" diyerek "Wh" diye bir birim kullanılmaya başlanmıştır.
W/h: "Watt bölü saat". Böyle bir birim yoktur.
A/h: "Amper bölü saat". Böyle bir birim de yoktur.
VA: "Volt Amper", "Volt çarpı Amper". Genellikle AC gücü ifade ederken kullanılır, örneğin "Jeneratör bilmem kaç kVA" denir. Fakat "madem Volt×Amper=Watt dedik, neden tekrar VA birimine döndük" diye sorabilirsiniz. İşin bu kısmında sanal enerji falan devreye giriyor, oralara bu aşamada girmeye gerek yok. Yine de şu ayrımı söyleyelim: Bir alternatif (dalgalanıp duran) akımı bir dirence (mesela elektrik sobasına) uyguladığınızda enerjinin tamamını yüke verirsiniz (soba ısınır). Ancak bu alternatif akımı bir kondansatöre ya da bobinli bir şeye (elektrik motoruna) verirseniz size yansıyan enerjiler olur, o yüzden o enerjinin tamamını kullanamazsınız. Bu konuya belki daha sonra girinti yaparız.
Burada önemli olan şey, Watt ile VA arasındaki farkı anlamaktır. Bir AC cihazın Watt değeri (yani gerçek gücü), ya VA değerine eşittir ya da VA değerinden küçüktür. Örneğin bir güç kaynağının gücü, VA cinsinden sabittir, fakat Watt cinsinden maksimum gücü sizin bağlayacağınız yüke göre değişir. Mesela 1 kVA'lık jeneratöre soba bağlıyorsanız 1 kW'lık soba bağlayabilirsiniz. Ancak 1 kVA'lık jeneratöre floresan lambalar bağlıyorsanız (düğün salonunu aydınlatmaya çalışıyorsanız) en fazla 900W'lık floresan bağlayabilirsiniz, gibi gibi.
Dolandırıcılıklar:
Örneğin, çoğunlukla şarj aletlerinin satışında müthiş bir kalpazanlık dönüyor: "Bu şarj aleti 100A'lik aküye kadar bütün aküleri şarj eder". Bunu diyen birinden uzak durmanız gerekir. Çünkü:
1. "100A'lik akü" diye bir akü yoktur. Amper, akünün kapasitesini gösterir bir değer olmadığı gibi neredeyse hiçbir akünün üzerinde yazmaz bile. Akülerin üzerinde Ah yani "Amper×saat" değeri yazar. Bazı akülerin üzerinde akım değerleri de yazar, fakat bu sadece anlık ya da sürekli olarak (dökümanına bakılmalı) o aküden çekebileceğiniz akımı gösterir, akünün enerji kapasitesiyle bir ilgisi (hiçbir ilgisi) yoktur.
2. Her türlü akım sınırlamalı şarj cihazı her kapasitedeki aküyü doldurur. Sadece doldurma gücü azsa daha uzun sürede doldurur. (Is there a minimum for charging current for lead acid battery?)
3. Bir şarj aletinin teknik olarak bir akım kapasitesi vardır, bunun üzerinde akım veremez. Örneğin 10A'lik bir şarj aleti dolum sırasında akünün "isteğine" göre 10V veriyor da olabilir, 12V da verir, 14V da verir. 10V verirken 10V*10A=100W vermektedir, akü doldukça terminal gerilimi yükseleceğinden, mesela, 12V*10A=120W verir. Bu nedenle şarj aleti seçerken şarj gücünü anlamak için akımına bakılması gerekir. Aksi halde size 24V altında vereceği güç de söylenebilir, teknik olarak yalan da değildir.
Başka bir kalpazanlık, özellikle invertör ve voltaj kaynaklarında görülüyor. "Çıkış gücü X Watt'tır" deniyor. Bu değer genellikle maksimum (5 dakika süreyle) ve iyi soğutulduğu şartlardaki güçtür. Sürekli verdikleri güç, genellikle bu etiket değerinin yarısı oluyor. Dolayısıyla bu gibi, çıkış voltajı değişmeyen güç kaynaklarında satıcıdan "sürekli çıkış gücü" sorulmalıdır.
Güneş panellerinde klasik bir "monokristal mi polikristal mi" sorusu almış başını gidiyor. Genellikle monokristaller daha pahalıya satılıyor. Bu karşılaştırma "Mercedes mi Tofaş mı" kıyaslamasına benzetilebilir. Mercedes de Tofaş da yıllar içerisinde gelişti, evrildi. Hangisinin hangi iki modeli kıyaslanıyor? Bu nedenle, güneş panellerinin kıyaslamasında aslında ne voltaja ne akıma bakılır. Güneş panellerinin kıyaslanmasında çeşitli ışık ve sıcaklıktaki ortamlarda ürettiği günlük enerjiye bakılır, bakılması gerekir.
Örneğin bir satıcı size elindeki polikristal panelleri satarken "bakın ölçelim" deyip monokristal bir panelle yan yana konmuş bir polikristalin aynı akımı (ve belki hatta gücü) verdiğini deneysel olarak (gerçekten) gösterebilir. Bu, bu iki panelin aynı başarıda olduğunu göstermez. Bu, bu iki panelin sadece o sıcaklıkta, o ışık "cinsinde" (bulutluluk, yansıma vs.) ve o ışık açısında aynı başarıda olduğunu gösterir.
MPPT'lerde dönen bir dolandırıcılık da "verim" konusundadır. Kimi satıcı %20 verim arttırdığını, kimi satıcı %40'a kadar arttırdığını söylüyor. Herhangi bir MPPT sizin güneş panelinden alacağınız verimi arttırmayabileceği gibi azaltabilir bile.
İşin teorisi şudur: Güneş panelleri sabit akım verir. 12V'luk bir aküyü doldururken 5A vermekte olan bir güneş panelini bu aküden ayırıp 6V'luk bir aküye bağlasanız da 5A vermeye devam eder. Güneş paneli çıkışının kaç volta düştüğüyle - neredeyse - ilgilenmez. (Not: 12V'luk bir aküyü doldurulurken terminal voltajı 13.5V civarlarında olur.) Bu nedenle maksimum akımını 18.5V altında verebilecek bir paneli (Vmp değeri bunu gösterir) tutup 12V'luk bir aküye bağladığınızda aradaki fark (5V), şarj akımı oranında kaybedilen enerji demektir. Aynı örneğe devam edersek siz aküyü 13.5V*5A=67.5W ile doldururken aslında 5V*5A=25W ortalıktan kayboluyor. Yani güneş paneli aslında 67.5W+25W=92.5W verebilirdi.
Peki mükemmel bir MPPT kullanırsak ne kadar verim artışı olur? Bütün hesaplar boyunca akım hiç değişmediği için sadece gerilimlerden hareket edebiliriz. Yani sizin güneş paneliniz Vmp=18.5V'luk ise, 18.5V - 13.5V = 5V oranında bir güç kaybedeceksiniz. Bu arada, PWM kullanmak demek aslında paneli doğrudan aküye bağlamak demektir. Eğer PWM kullandığınız durumu temel kabul ederseniz, yani 13.5V oranında bir güçle dolum yaptığınızı "normal" kabul ederseniz, size gelecek ek 5V oranındaki güç, 5/13.5= %37 artış demek olacaktır. Fakat MPPT'lerin bir dönüştürme verimleri vardır, ve ortalama %90 civarındadır. Dolayısıyla net verim artışınız %37 * %90 = %33 olacaktır. Eğer güneş panelinizin Vmp değeri 18.5V değil de 17.3V ise (bendeki öyle mesela) aynı hesapları tekrar yaptığınızda sizdeki verim artışının %33 değil %25 olacağını görürsünüz.
Kaldı ki burada dönüştürme oranını %90 aldık. Bir de bunların "maksimum güç noktasını takip etme başarısı" diye bir parametresi var ve ben şu ana kadar %99'un altında olanını görmedim. Esas ilgilendirecek parametre "dönüştürme başarısı"dır. Ancak bu değeri bazı markalar saklıyor, size "Maximum Power Point Tracking Efficiency" değerini "%99" olarak veriyor. Halbuki dönüştürme verimi %75'ler civarında olabiliyor. Yukarıdaki örnekte sizin gerçek kazancınız %25 değil %25 / %90 * %75 = %21 oluyor.
Birimleri ve bunların birbiriyle ilişkisini bilmek size kazıklanmama becerisi kazandırır. Kazıklanmazsanız piyasadaki namussuz miktarı azalır. Birimleri düzgün kullanmak vatani bir görevdir.
Birim hataları her türlü eğitim seviyesinde insan tarafından, her türlü ortamda yapılabilmektedir. Hata yapmakta genellikle bir sorun yoktur, hepimiz insanız; fakat hatada ısrar etmek dolandırıcılık alametidir. Bu yüzden hatada ısrar etmemek, doğruyu öğrenmek gerekir.
Şarj (charge): Bilmem kaç tane elektronun sahip olduğu toplam yüktür. Şarj etmek: elektronlara yer değiştirtmektir. Birimi Coulomb'dur. Genellikle kullanıldığını görmezsiniz, ancak bir enerji deposunun "şarj" kapasitesini belirtmek için kullanılabilir. Mesela "bu akü ne kadar şarj alıyor?" sorusuna verilecek cevap "30 000 C" şeklinde olmalıdır. Su damlasına benzetebilirsiniz.
Akım: Esas tanım tam tersi olmakla birlikte (bkz. Wikipedia), "1 saniyede geçen elektron yükü" şeklinde ifade edilebilir, yani Coulomb/saniye'dir. Yani akım, şarj hızının bir ifadesidir. Birimi Amper'dir. "Bir borudan saniyede geçen su damlası" gibi, yani "hortumdan geçen suyun hızı" gibi düşünülebilir.
Gerilim: Birimi Volt'tur. Aslında enerjiye göre tanımlanır. O yüzden isteyen gidip tanımına baksın. Fakat pratik olarak bir depodaki suyun yüksekliği gibi düşünülebilir. Mesela bir depodan diğerine su akışı olması için birinin daha yüksek olması gerekir. Aradaki fark ne kadar fazlaysa suyun akış hızı da o kadar fazla olur. Aradaki fark azaldıkça suyun akışı da yavaşlar.
Enerji: Birimi Joule'dür. Bir işin bedelidir. Depodaki toplam sudur. Aracınızı hareket ettirmek için koyduğunuz yakıt, size bilmem ne kadar Joule'lük enerji sağlar. Deponuzdaki kömürlerin toplam ısıl enerjisi bilmem kaç Joule'dür. Kalori de yine enerjinin başka bir birimidir. Akünüzü bilmem kaç Joule'lük (ya da kalorilik) enerjiyle doldurursunuz. Suyunuzu bilmem kaç Joule'lük (ya da kalorilik) enerjiyle ısıtırsınız, bu da onu bilmem kaç derecelik sıcaklığa ulaştırır.
Güç: Birimi Watt'tır, sembolü "P"dir. "Bir saniyede yapılan iş" demektir, yani Joule/saniye'dir. Akımla gerilimin çarpımından bulunur: P = V * I.
Şimdi gelelim türetilmiş birimlere:
Wh: Watt×Saat demektir, esasında "Joule" demektir. Şöyle ki: 1 Watt = 1 Joule/saniye, 1 saat = 3600 saniye => 1 Watt × saniye = 1 Joule / saniye * 3600 saniye = 3600 Joule. Peki neden "Joule" denmiyor da Wh deniyor? Çünkü hesap kolaylığı sağlıyor. Bir cihazın gücünü hesaplarken akım ve gerilim değerlerini çarparız, mesela 10A * 12V = 120W. Peki bu cihazın 3.5 saatte çekeceği enerji kaç "Joule"dür? 120 Joule/saniye * 3.5 saat * 3600 saniye/saat = ... Joule. Gördüğünüz gibi 3600 ile çarpıp durmak gerekiyor. Bunun yerine "Çarpmış gibi düşünün" diyerek "Wh" diye bir birim kullanılmaya başlanmıştır.
W/h: "Watt bölü saat". Böyle bir birim yoktur.
A/h: "Amper bölü saat". Böyle bir birim de yoktur.
VA: "Volt Amper", "Volt çarpı Amper". Genellikle AC gücü ifade ederken kullanılır, örneğin "Jeneratör bilmem kaç kVA" denir. Fakat "madem Volt×Amper=Watt dedik, neden tekrar VA birimine döndük" diye sorabilirsiniz. İşin bu kısmında sanal enerji falan devreye giriyor, oralara bu aşamada girmeye gerek yok. Yine de şu ayrımı söyleyelim: Bir alternatif (dalgalanıp duran) akımı bir dirence (mesela elektrik sobasına) uyguladığınızda enerjinin tamamını yüke verirsiniz (soba ısınır). Ancak bu alternatif akımı bir kondansatöre ya da bobinli bir şeye (elektrik motoruna) verirseniz size yansıyan enerjiler olur, o yüzden o enerjinin tamamını kullanamazsınız. Bu konuya belki daha sonra girinti yaparız.
Burada önemli olan şey, Watt ile VA arasındaki farkı anlamaktır. Bir AC cihazın Watt değeri (yani gerçek gücü), ya VA değerine eşittir ya da VA değerinden küçüktür. Örneğin bir güç kaynağının gücü, VA cinsinden sabittir, fakat Watt cinsinden maksimum gücü sizin bağlayacağınız yüke göre değişir. Mesela 1 kVA'lık jeneratöre soba bağlıyorsanız 1 kW'lık soba bağlayabilirsiniz. Ancak 1 kVA'lık jeneratöre floresan lambalar bağlıyorsanız (düğün salonunu aydınlatmaya çalışıyorsanız) en fazla 900W'lık floresan bağlayabilirsiniz, gibi gibi.
Dolandırıcılıklar:
Örneğin, çoğunlukla şarj aletlerinin satışında müthiş bir kalpazanlık dönüyor: "Bu şarj aleti 100A'lik aküye kadar bütün aküleri şarj eder". Bunu diyen birinden uzak durmanız gerekir. Çünkü:
1. "100A'lik akü" diye bir akü yoktur. Amper, akünün kapasitesini gösterir bir değer olmadığı gibi neredeyse hiçbir akünün üzerinde yazmaz bile. Akülerin üzerinde Ah yani "Amper×saat" değeri yazar. Bazı akülerin üzerinde akım değerleri de yazar, fakat bu sadece anlık ya da sürekli olarak (dökümanına bakılmalı) o aküden çekebileceğiniz akımı gösterir, akünün enerji kapasitesiyle bir ilgisi (hiçbir ilgisi) yoktur.
2. Her türlü akım sınırlamalı şarj cihazı her kapasitedeki aküyü doldurur. Sadece doldurma gücü azsa daha uzun sürede doldurur. (Is there a minimum for charging current for lead acid battery?)
3. Bir şarj aletinin teknik olarak bir akım kapasitesi vardır, bunun üzerinde akım veremez. Örneğin 10A'lik bir şarj aleti dolum sırasında akünün "isteğine" göre 10V veriyor da olabilir, 12V da verir, 14V da verir. 10V verirken 10V*10A=100W vermektedir, akü doldukça terminal gerilimi yükseleceğinden, mesela, 12V*10A=120W verir. Bu nedenle şarj aleti seçerken şarj gücünü anlamak için akımına bakılması gerekir. Aksi halde size 24V altında vereceği güç de söylenebilir, teknik olarak yalan da değildir.
Başka bir kalpazanlık, özellikle invertör ve voltaj kaynaklarında görülüyor. "Çıkış gücü X Watt'tır" deniyor. Bu değer genellikle maksimum (5 dakika süreyle) ve iyi soğutulduğu şartlardaki güçtür. Sürekli verdikleri güç, genellikle bu etiket değerinin yarısı oluyor. Dolayısıyla bu gibi, çıkış voltajı değişmeyen güç kaynaklarında satıcıdan "sürekli çıkış gücü" sorulmalıdır.
Güneş panellerinde klasik bir "monokristal mi polikristal mi" sorusu almış başını gidiyor. Genellikle monokristaller daha pahalıya satılıyor. Bu karşılaştırma "Mercedes mi Tofaş mı" kıyaslamasına benzetilebilir. Mercedes de Tofaş da yıllar içerisinde gelişti, evrildi. Hangisinin hangi iki modeli kıyaslanıyor? Bu nedenle, güneş panellerinin kıyaslamasında aslında ne voltaja ne akıma bakılır. Güneş panellerinin kıyaslanmasında çeşitli ışık ve sıcaklıktaki ortamlarda ürettiği günlük enerjiye bakılır, bakılması gerekir.
Örneğin bir satıcı size elindeki polikristal panelleri satarken "bakın ölçelim" deyip monokristal bir panelle yan yana konmuş bir polikristalin aynı akımı (ve belki hatta gücü) verdiğini deneysel olarak (gerçekten) gösterebilir. Bu, bu iki panelin aynı başarıda olduğunu göstermez. Bu, bu iki panelin sadece o sıcaklıkta, o ışık "cinsinde" (bulutluluk, yansıma vs.) ve o ışık açısında aynı başarıda olduğunu gösterir.
MPPT'lerde dönen bir dolandırıcılık da "verim" konusundadır. Kimi satıcı %20 verim arttırdığını, kimi satıcı %40'a kadar arttırdığını söylüyor. Herhangi bir MPPT sizin güneş panelinden alacağınız verimi arttırmayabileceği gibi azaltabilir bile.
İşin teorisi şudur: Güneş panelleri sabit akım verir. 12V'luk bir aküyü doldururken 5A vermekte olan bir güneş panelini bu aküden ayırıp 6V'luk bir aküye bağlasanız da 5A vermeye devam eder. Güneş paneli çıkışının kaç volta düştüğüyle - neredeyse - ilgilenmez. (Not: 12V'luk bir aküyü doldurulurken terminal voltajı 13.5V civarlarında olur.) Bu nedenle maksimum akımını 18.5V altında verebilecek bir paneli (Vmp değeri bunu gösterir) tutup 12V'luk bir aküye bağladığınızda aradaki fark (5V), şarj akımı oranında kaybedilen enerji demektir. Aynı örneğe devam edersek siz aküyü 13.5V*5A=67.5W ile doldururken aslında 5V*5A=25W ortalıktan kayboluyor. Yani güneş paneli aslında 67.5W+25W=92.5W verebilirdi.
Peki mükemmel bir MPPT kullanırsak ne kadar verim artışı olur? Bütün hesaplar boyunca akım hiç değişmediği için sadece gerilimlerden hareket edebiliriz. Yani sizin güneş paneliniz Vmp=18.5V'luk ise, 18.5V - 13.5V = 5V oranında bir güç kaybedeceksiniz. Bu arada, PWM kullanmak demek aslında paneli doğrudan aküye bağlamak demektir. Eğer PWM kullandığınız durumu temel kabul ederseniz, yani 13.5V oranında bir güçle dolum yaptığınızı "normal" kabul ederseniz, size gelecek ek 5V oranındaki güç, 5/13.5= %37 artış demek olacaktır. Fakat MPPT'lerin bir dönüştürme verimleri vardır, ve ortalama %90 civarındadır. Dolayısıyla net verim artışınız %37 * %90 = %33 olacaktır. Eğer güneş panelinizin Vmp değeri 18.5V değil de 17.3V ise (bendeki öyle mesela) aynı hesapları tekrar yaptığınızda sizdeki verim artışının %33 değil %25 olacağını görürsünüz.
Kaldı ki burada dönüştürme oranını %90 aldık. Bir de bunların "maksimum güç noktasını takip etme başarısı" diye bir parametresi var ve ben şu ana kadar %99'un altında olanını görmedim. Esas ilgilendirecek parametre "dönüştürme başarısı"dır. Ancak bu değeri bazı markalar saklıyor, size "Maximum Power Point Tracking Efficiency" değerini "%99" olarak veriyor. Halbuki dönüştürme verimi %75'ler civarında olabiliyor. Yukarıdaki örnekte sizin gerçek kazancınız %25 değil %25 / %90 * %75 = %21 oluyor.
Birimleri ve bunların birbiriyle ilişkisini bilmek size kazıklanmama becerisi kazandırır. Kazıklanmazsanız piyasadaki namussuz miktarı azalır. Birimleri düzgün kullanmak vatani bir görevdir.
Son düzenleme:
