Deneysel Aktif Güneş Takip Özellikli Taşınabilir Şarj Sistemi Tasarımı Ve Uygulaması

Abstract

Şebekeden uzak alanlarda elektronik cihazların çalıştırılması geçmişte büyük bir sorun teşkil etmekteydi. Bu sorun, şebekeden bağımsız elektrik enerjisi üreten sistemlerin gelişmesi, yeni tekniklerin ortaya çıkması ve yaygınlaşmasıyla büyük bir oranda çözüme kavuşmaya başladı. Bu alandaki araştırmaların geniş bir kısmını fotovoltaik teknolojileri ve elektrik enerjisinin üretim verimliliğini arttıran çalışmalar oluşturmaktadır. Esnek ve yarı esnek fotovoltaiklerin(FVler) giysilerde kullanımı, fotovoltaiklerin çeşitli cihazlara gömülü olarak kullanılması, farklı hücre yapılarının yüzeye uygulanabilirliğinin arttırılması, enerjinin daha verimli depolanabilirliğinin sağlanmaya çalışılması bu konuda son zamanlarda üzerinde çalışma yapılan konular olmaya başlamıştır. Bu çalışmada, mühendislik eğitiminde sistem modelleme, güneş enerjisi gibi derslerde uygulama yapmaya yönelik güneşi takip eden, taşınabilir bir güneş enerjisi depolama sistemi tasarımı ve uygulaması anlatılmaktadır. Güneşin yatay ve dikey eksenlerde takibi panel yüzeyinin güneş ışınlarını günün her saatinde dikey kabul etmesini ve maksimum enerji dönüşümü yapmasını sağlamaktadır. Yapılan çalışmada sistemin güneşe yönelirken minimum enerji harcamasına, prototipin taşınabilir ve ekonomik olmasına önem verilmiştir. Elde edilen değerler ve veriler doğrultusunda sistemin uygulanabilirliği test edilmiştir.

Keywords

• Batteries,photovoltaics,renewable energy,solar energy,solar trackers,Bataryalar,fotovoltaikler,güneş enerjisi,güneş takip sistemleri,yenilenebilir enerji

References

1. [1] Rahman, H. A.; Majid, Md.S.; Jordehi, A.R.; Kim, G.C.; Hassan, M.Y.; Fadhl, S.O. Operation and Control Strategies of Integrated Distributed Energy Resources: A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2015, 51, 1412-1420.
2. [2] Das, V.; Padmanaban, S.; Venkitusamy, K.; Selvamuthu-kumaran, R.; Blaabjerg, F.; Siano, P.; Recent Advances and Challenges of Fuel Cell Based Power System Architectures and Control – A Review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2017, 73, 10-18.
3. [3] Li,Y.; Yang,J.; Song,J. Design Principles and Energy Sys-tem Scale Analysis Technologies of New Lithium-Ion and Aluminum-Ion Batteries for Sustainable Energy Electric Vehicles, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2017, 71, 645-651.
4. [4] Belmonte, N.; Girgenti, V. ; Florian, P. ; Peano, C. ; Luet-to, C.; Rizzi, P.; Baricco, M. A Comparison of Energy Stora-ge from Renewable Sources Through Batteries and Fuel Cells: A case study in Turin, Italy, International Journal of Hydrogen Energy, 2016, 41/46, 21427-21438.
5. [5] National Laboratory of U.S. Department of Energy, Office of Energy Efficiency & Renewable Energy, http://www.nrel.gov/ncpv/ , 2016
6. [6] Kassem, A.; Hamad, M. A Microcontroller-Based Multi-Function Solar Tracking System, IEEE International on Systems Conference, 2011, Montreal, Canada, 4 - 7 April 2011.
7. [7] Zhang, P.; Zhou, G.; Zhu, Z.; Li, W.; Cai, Z.; Numerical Study on the Properties of an Active Sun Tracker for Solar Streetlight, Mechatronics, 2013, 23/8, 1215-1222.
8. [8] Tummeltshammer, C.; Portnoi, M.; Mitchell, S. A.; Lee, A.T.; Kenyon, A.J.; Tabor, A.B.; Papakonstantinou, I. On the Ability of Förster Resonance Energy Transfer to Enhance Luminescent Solar Concentrator Efficiency, Nano Energy, 2017, 32, 263-270.

9. [9] HBeonLabs Technologies Pvt Ltd, http://www.hbeonlabs.com/reports/Time Operated Solar Tracking System_Report.pdf , 2015
10. [10] DAMM, J. Issue #17, June/July 1990. An active solar tracking system, HomeBrew Magazine.
11. [11] Oo, L.L.; Hlaing, N.K. Microcontroller-based two-axis solar tracking system, Second International Conference on Computer Research and Development, 2010, Kuala Lum-pur, Malaysia, 7 - 10 May 2010.
12. [12] Rizk, J.; Chaiko, Y. Solar Tracking System: More Effici-ent Use of Solar Panels, World Academy of Science, Engi-neering and Technology 17, 2008.
13. [13] U.S. Department of Energy, https://www1.eere.energy.gov/solar/pdfs/solar_timeline.pdf, 2015.
14. [14] Wolfgang, P. Power for the World - The Emergence of Electricity from the Sun. Belgium Pan Stanford Publishing, Danvers, USA, 2011; 6 pp.
15. [15] Norp 12 RS datasheet, RS Components, Mart 1997.
16. [16] Mabuchi Motor Co.,Ltd. “FF-030PK Motor datasheet”.
17. [17] Texas Instruments, “LM2940x Regulator Datasheet”, Aralık 2014.
18. [18] SGS-Thomson Microelectronics, “Push-Pull Four Channel Driver Datasheet”