Finding Optimum Tilt Angles of Photovoltaic Panels: Kütahya Case Study

Abstract

It is important to make the most efficient use of solar energy, which is a renewable energy resource whose importance and use is increasing day by day. Due to the movement of the earth around its axis and around the sun, the angles of the sun rays reaching the earth are constantly changing. In order to make maximum use of the sun's rays, it is necessary to place the solar energy systems at the right angle. In this study, optimum tilt angles of the towns of Kütahya province were found for solar energy systems. Meteorological data and latitude information were used in the calculations, the amount of radiation coming to the horizontal plane, the amount of diffuse radiation, the amount of radiation coming to the horizontal plane outside the atmosphere and the amount of radiation to the optimum tilted plane were determined.

Keywords

• solar energy
• photovoltaic panel
• optimum tilt angle

References

1. [1] https://solargis.com/maps-and-gis-data/download/world. “The World Bank, Source: Global Solar Atlas 2.0”, Solar resource data: Solargis, 2019.
2. [2] Enerji Piyasası Düzenleme Kurulu. “Elektrik Piyasası Sektör Raporu”, February 2020.
3. [3] Bakirci, K. “General models for optimum tilt angles of solar panels: Turkey case study”, Renewable and Sustainable Energy Reviews 2012: 16(8): 6149–6159.
4. [4] Handoyo, E. A., Ichsani, D., & Prabowo. “The Optimal Tilt Angle of a Solar Collector”, Energy Procedia 2013: 32: 166–175.
5. [5] Kallioğlu, M. A., Ercan, U., Avcı, S. A., Karakaya, H. “Güneş Panelleri için Optimum Eğim Açısının Belirlenmesi”, 2nd International Energy&Engineering Conferece Gaziantep, Turkey, 2017.
6. [6] Koçer, A., Şevik, S., Güngör, A. “Ankara ve İlçeleri için Güneş Kolektörü Optimum Eğim Açısının Belirlenmesi”, Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 2016: 21(1): 63-77.
7. [7] Zang, H., Guo, M., Wei, Z., & Sun, G. “Determination of the Optimal Tilt Angle of Solar Collectors for Different Climates of China”, Sustainability 2016: 8(7): 654.
8. [8] Şadanoğlu, İ. “Eskişehir İçin Güneş Kollektörlerinin Optimum Eğim Açısının Belirlenmesi”, MSc Thesis, Eskişehir Osmangazi University, 2008.

9. [9] Ajder, A. “Fotovoltaik Güneş Enerjisi Sistemleri için Optimum Eğim Açısının Hesaplanması”, MSc Thesis, Yıldız Teknik University, 2011.
10. [10] Calabrò, E. “An Algorithm to Determine the Optimum Tilt Angle of a Solar Panel from Global Horizontal Solar Radiation”, Journal of Renewable Energy 2013: 1–12.
11. [11] Ayaz, R. “Farklı PV Teknolojilerinin Gerçek Ortam Verileri Kullanılarak Modellenmesi ve İstanbul Şartlarında Optimum Eğim Açılarının Belirlenmesi”, MSc Thesis, Yıldız Teknik University, 2012.
12. [12] Yılmaz, G. “Türkiye’ deki Güneş Panellerinin Optimum Eğim Açılarının Analizi”, MSc Thesis, Atatürk University, 2018.
13. [13] Eren, C. “Güneş Panellerinin Yerleştirilmesinde Optimum Eğim Açısı için Arayüz Tasarımı”, MSc Thesis, Gazi University, 2019.
14. [14] Eker, B. S. “Güneş Panelleri için Optimum Eğim Açısının Belirlenmesi, Rüzgarın Soğutma Etkisinin Verime Etkilerinin İncelenmesi”, MSc Thesis, Bursa Uludağ University, 2019.
15. [15] http://www.yegm.gov.tr/MyCalculator/pages/43.aspx “Güneş Enerjisi Potansiyeli Atlası”, Enerji İşleri Genel Müdürlüğü, 2020.
16. [21] https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/tools.html PVGIS, Avrupa Komisyonu
17. [22] https://tr.climate-data.org/asya/tuerkiye-67/
18. [23] Liu, B, & Jordan, R. “Daily insolation on surfaces tilted towards equator”, ASHRAE J. United States, 1961.
19. [24] Yiğit, A., Atmaca, İ. “Güneş Enerjisi”, Alfa Yayınları, İstanbul, 2010.
20. [25] Kılıç, A., Öztürk, A. “Güneş Enerjisi”, Kipaş, İstanbul, 1983.