Tarımsal Sulama GES’te Doğru Pompa ve Panel Eşleşmesi

Sulama için kurulan bir güneş enerjisi sisteminde pompa ile panel birbirine göre seçilmezse iki sorundan biri ortaya çıkar. Panel dizisine göre fazla güçlü bir pompa, sabah yeterli güç oluşana kadar çalışamaz ve akşam erken durur. Gereğinden küçük bir pompa ise öğlen üretilen elektriğin bir kısmını suya çeviremez. Tarımsal sulama GES tasarımında bu yüzden sıra bellidir: önce tarlanın ihtiyaç duyduğu su miktarı ve suyun yükseltileceği yükseklik belirlenir, ardından pompa seçilir, panel gücü en son bu pompaya göre hesaplanır. Aşağıda bu sırayı Sivas koşullarıyla birlikte adım adım izliyoruz.

Kuyu ve tarla verileri: debi ve basma yüksekliği

Hesabın iki temel girdisi vardır. Birincisi saatte basılması gereken su miktarı, yani debidir (m³/saat). İkincisi suyun yükseltileceği toplam yükseklik, yani basma yüksekliğidir (metre). Debi, sulanan alanın büyüklüğünden, ürünün su ihtiyacından ve sulama yönteminden çıkar. Ürünün su ihtiyacı için başvurulan resmî kaynaklardan biri, Tarım ve Orman Bakanlığı’na bağlı TAGEM’in DSİ ve üniversitelerle hazırladığı bitki su tüketimi rehberidir. Rehber 256 meteoroloji istasyonunun 1980 ile 2010 arasındaki günlük verilerine dayanır ve bugün TAGEM-SuET sistemi üzerinden ürün ve bölge bazında sulama programı hesaplar.

Basma yüksekliği tek bir ölçüm değildir, birkaç kalemin toplamıdır:

• pompa çalışırken kuyudaki suyun indiği derinlik, yani dinamik su seviyesi,
• kuyu ağzından depoya ya da tarlanın en yüksek noktasına kadar olan kot farkı,
• boru hattındaki sürtünme kayıpları,
• damla ya da yağmurlama sisteminin çalışması için gereken basınç.

Bir pompa üreticisinin pompa verimliliği üzerine hazırladığı eğitim notları, özellikle derin kuyu pompalarında yükseklik farkının ve sürtünme kayıplarının hesaba eklenmesi gerektiğini vurgular. Aynı kaynak önemli bir ayrıntıyı da hatırlatır: kuyudaki su seviyesi düştüğünde pompa daha yüksek bir basma yüksekliğine karşı çalışır ve daha az su verir. Bu nedenle kuyu ölçümünde pompa dururken ölçülen statik seviyeyle yetinilmez. Dinamik seviye pompa çalışırken ölçülür ve mümkünse sulama sezonunun en kurak döneminde tekrarlanır.

Pompa gücünden panel gücüne nasıl geçilir?

Pompanın çektiği elektrik gücü şu formülle bulunur: güç (kW) = debi (m³/saat) × basma yüksekliği (m) ÷ (367 × toplam verim). Buradaki toplam verim, motor ile pompanın birlikte verimidir. Yukarıda andığımız eğitim notlarında bu değer tel-su verimi (wire-to-water) olarak geçer.

Bir örnekle ilerleyelim. Saatte 30 m³ suyu 80 metre basma yüksekliğine çıkarmak isteyen bir işletme düşünün. Suya aktarılan hidrolik güç 30 × 80 ÷ 367 hesabıyla yaklaşık 6,5 kW eder. Motor ile pompanın birlikte verimini %55 kabul edersek pompanın çektiği güç yaklaşık 11,9 kW olur. Gerçek verim değeri, seçilen pompanın katalog eğrisinden o çalışma noktası için okunur.

Panel dizisinin gücü bu değerin üzerinde seçilir, çünkü panel etiket gücünü yalnızca standart test koşullarında verir. Sabah ve akşam saatlerinde ışınım zayıftır, yaz öğlelerinde ise ısınan hücreler güç kaybeder. Bir solar pompa sürücüsü üreticisinin kullanım kılavuzu, panel gücünün pompa gücünün 1,4-1,5 katı olmasını önerir. Örneğimizde bu oran yaklaşık 17-18 kWp’lik bir diziye karşılık gelir.

PVGIS’e göre Sivas merkezinde yıllık en uygun açı olan 32 derecelik eğimle kurulan 1 kWp panel, temmuzda günde ortalama 5,46 kWh üretir. Bu durumda 17 kWp’lik bir dizi temmuzda günde yaklaşık 93 kWh üretir. Bu enerji, 11,9 kW’lık pompayı tam güçte yaklaşık 7,8 saat çalıştırmaya denk gelir. Dizi pompaya göre büyüdükçe pompa sabah daha erken devreye girer ve akşam daha geç durur, ancak öğlen saatlerinde dizinin fazla gücü kullanılmadan kalır. Doğru oran, sulamanın günde kaç saat sürmesi gerektiğine ve su depolama imkânına göre belirlenir.

Pompa sürücüsü (VFD) seçerken nelere bakılır?

Güneşle çalışan bir pompada panel ile motor arasındaki bağlantıyı frekans sürücüsü (VFD) kurar. Sürücü panelden gelen doğru akımı motor için alternatif akıma çevirir ve ışık azaldıkça pompanın devrini düşürür. Böylece pompa bulut geçtiğinde durmak yerine daha az su basarak çalışmayı sürdürür. Bir sürücü üreticisinin solar pompa kataloğuna göre bu uyum, panelin en yüksek güç noktasını sürekli izleyen dahili MPPT işleviyle sağlanır. Sürücü seçerken şu başlıklar kontrol edilir:

• Güç: Panel oranı için andığımız kullanım kılavuzuna göre sürücünün gücü pompanın gücünden bir kademe büyük seçilir.
• Gerilim aralığı: Aynı kılavuz 380 V’luk pompaları süren modeller için 800 V en yüksek giriş ve yaklaşık 530 V çalışma gerilimi verir. Panel dizisinin açık devre gerilimi soğuk sabahlarda yükselir. MGM’nin Sivas’ta kaydettiği en düşük sıcaklık eksi 34,4 °C olduğu için dizideki panel sayısı bu soğuğa göre kontrol edilir. Soğuğun panel gerilimine etkisini Sivas’ta kış aylarında panel verimi yazımızda hesapladık.
• Rakım ve ortam sıcaklığı: Kılavuz ayrıca sürücünün 1.000 metrenin üzerindeki her 100 metre için gücünün %1 düşürülerek kullanılmasını ister. PVGIS’in Sivas Merkez için verdiği rakım 1.290 metredir, dolayısıyla düşüş yaklaşık %3 olur. Kılavuzdaki en düşük ortam sıcaklığı eksi 10 °C’dir. Bu nedenle sürücünün kışın korunaklı bir panoda ya da kapalı bir yerde durması gerekir.
• Koruma işlevleri: Aynı katalogdaki sürücüler kuru çalışma algılamasıyla pompayı susuz çalışmaya karşı korur. Bir başka üreticinin sürücü kılavuzu ise depo seviye şalteri girişini ve düşük kuyu seviyesi uyarısını tanımlar. Kuyuya konan seviye sensörü ile depodaki seviye şalteri, pompayı hem susuz çalışmaktan hem de depoyu taşırmaktan korur.
• Şebeke ya da jeneratör girişi: Solar pompa kataloğunda, sürücülerin şebekeye bağlı ve şebekeden bağımsız çalışmayla uyumlu olduğu belirtilir. Bulutlu günlerde sulamanın aksamaması gerekiyorsa sürücünün alternatif akım girişi olup olmadığına bakılır.

Sivas’ta sulama takvimi ve güneş üretimi

Sivas’ta sulama ihtiyacı ile güneş üretimi aynı aylarda en yüksek seviyeye ulaşır. MGM’nin 1929 ile 2025 arasındaki verilerine göre il merkezinde mayısta ortalama 60,3 mm yağış düşerken temmuzda bu değer 9,5 mm’ye, ağustosta 6,9 mm’ye iner. PVGIS’e göre yağışın azaldığı haziran ile eylül arasında, 32 derecelik eğimle kurulan 1 kWp panel günde 5 kWh’in üzerinde üretir.

Tablodaki 15 derece sütunu ikinci bir tasarım kararına işaret eder. Sistem yalnızca sulama için kurulacaksa paneller daha yatık yerleştirildiğinde yaz üretimi artar. Mayıs ile ağustos arasında 15 derecelik eğim, 32 derecelik yıllık en uygun açıya göre yaklaşık %4 fazla elektrik üretir. Buna karşılık yıllık toplam yaklaşık %3,6 azalır ve eylülde dik açı yeniden öne geçer. Sulama sezonunuz eylüle uzanıyorsa bu fark da hesaba katılır.

Yıldızeli bu eşleşmenin somut bir örneğidir. Yıldızeli Kaymakamlığı’nın verilerine göre ilçede 20 sulama göleti vardır ve sulanan alanlarda şeker pancarı, mısır, ayçiçeği ve patates yetiştirilir. Göletten ya da kuyudan su basan pompalar, yağışın en az olduğu ve panelin en çok ürettiği aylarda çalışır.

Tarımsal sulama GES için 2026 lisanssız üretim kuralları

Elektrik Piyasasında Lisanssız Elektrik Üretim Yönetmeliği’nin 2 Nisan 2026 değişikliklerini de içeren güncel metnine göre sulama amaçlı güneş sistemleri birkaç yoldan kurulabilir:

• Şebekeye hiç bağlanmayan sistemler: Yönetmeliğin 5. maddesi, iletim ya da dağıtım sistemiyle bağlantısı olmadan çalışan üretim tesislerini lisans alma ve şirket kurma yükümlülüğünden muaf tutar. Doğrudan panelden beslenen bir kuyu pompası bu gruba girer.
• Tarım arazisinde, aynı ölçüm noktasında kurulan sistemler: 11. maddeye göre tarım arazilerinin bir kısmında tarımsal sulama amacıyla üretim tesisi kurulabilir. Bu tesisin kurulu gücü, sulama tesisinin bağlantı anlaşmasındaki sözleşme gücünü aşamaz. Başvuruda DSİ’nin verdiği onay belgesinin sunulması zorunludur. Bu başvurular, ürettiği elektriği şebekeye vermeden aynı ölçüm noktasında tüketen tesislere ilişkin 5. madde (ç) bendi kapsamında değerlendirilir.
• Aynı ya da farklı ölçüm noktasında kurulan sistemler: 5. maddenin (h) bendi, tarımsal sulama amaçlı tesislere bağlantı anlaşmasındaki sözleşme gücünün iki katına kadar yenilenebilir üretim tesisi kurma imkânı tanır.
• DSİ ve sulama birlikleri: Elektrik aboneliği DSİ’ye ya da sulama birliklerine ait sulama tesisleri için yönetmelikte ayrı hükümler bulunur.

Yönetmeliğe göre ihtiyacın üzerinde üretilip şebekeye verilen elektrik, görevli tedarik şirketi aracılığıyla YEKDEM kapsamında değerlendirilir. Sivas’ta elektrik dağıtımını ÇEDAŞ yürütür ve şirket, lisanssız üretim başvurularını 1 Ekim 2023’ten bu yana LUS adlı çevrim içi platformu üzerinden alır. Yönetmelik son yıllarda sık değiştiği için başvurudan önce güncel metin ve ÇEDAŞ’ın istediği belgeler yeniden kontrol edilmelidir.

Sulama sezonu dışında sistem ne işe yarar?

Bu sorunun yanıtı, sistemin hangi yoldan kurulduğuna göre değişir. İhtiyaç fazlasını şebekeye verebilen bir sistemde sulama sezonu dışındaki üretim, yukarıda anlattığımız YEKDEM kuralları çerçevesinde değerlendirilir. Üretimini şebekeye vermeden tüketen ya da şebekeye hiç bağlı olmayan bir sistemde ise sezon dışı üretim ancak aynı noktadaki başka bir yüke bağlanırsa kullanılır. Ahır, ağıl, depo ya da tarla evinin aydınlatması gibi yükler için akülü bir düzen gerekebilir. Bu seçeneklerin farkını on-grid, off-grid ve hibrit invertör yazımızda karşılaştırıyoruz.

Sulamanın kendisi için çoğu durumda akü gerekmez. Pompa gündüz bir su deposunu ya da havuzu doldurur ve sulama istenen saatte depodan yapılır. Depo seviye şalteri depo dolduğunda pompayı durdurur. Böylece su, aküye göre çok daha ucuz bir enerji deposu işlevi görür.

Bir hatırlatma da su kaynağıyla ilgilidir. Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (IRENA), yakıt gerektirmeyen ve işletme maliyeti çok düşük olan güneş pompalarının aşırı su çekimine yol açabileceğini belirtir. Ajans bu riske karşı pompa boyutunun sınırlanmasını, su verimliliğinin artırılmasını ve şebeke bağlantısını önerir. Kuyunun sürdürülebilir verimini aşan bir pompa, kuyu seviyesini düşürür ve yukarıda anlattığımız gibi basma yüksekliğini de artırır. Damla sulama gibi daha az su kullanan yöntemler, aynı panel gücüyle daha geniş bir alanı sulamanıza imkân tanır.

Karşılaştırma için bir de şebeke maliyetine bakalım. EPDK’nın 4 Nisan 2026’dan geçerli tarifesinde alçak gerilim tarımsal faaliyetler abonesi, vergiler dahil kilovatsaat başına yaklaşık 4,94 TL öder. Örnekteki 11,9 kW’lık pompa şebekeden beslenip günde 8 saat çalıştığında yaklaşık 95 kWh, yani günde yaklaşık 470 TL’lik elektrik tüketir. Kuyunuzun ve tarlanızın verilerine göre pompa ve panel eşleşmesini tarımsal sulama GES hizmetimiz kapsamında birlikte hesaplayabiliriz.