Güneş Takip Sistemiyle Çalışan Güneş Panellerin Sulama Uygulamasında Verimlilik Düzeyleri

Öz

Tarımın ve tarım araçlarının hızla geliştiği çağımızda, tarımda kullanılan enerji gereksinimi de arttığı görülmektedir. Günümüzde enerji masraflarının artması nedeniyle, birçok sektörde olduğu gibi tarımda da alternatif enerji kaynaklarının kullanımı gündeme gelmekte ve alternatif enerji kullanımı üzerinde bazı çalışmalar yürütülmektedir. Son zamanlarda tarımda en fazla kullanılan alternatif enerji türü güneş enerjisidir. Sulama, aydınlatma, kurutma gibi alanlarda kullanılmaktadır. Alternatif enerjilerde yapılan yatırımları kısa sürede karşılamak ve daha fazla enerji elde etmek için verimli enerji dönüştürücüler tasarlamak gerekmektedir. Özellikle güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren panellerin ortalama verimi  %20 civarında olup, daha fazla verim alınabilmesi için güneş ışınlarının panele dik konumda gelmesi sağlanmalıdır. Bunun için panellerin iki eksenli olarak güneşi takip etmesi gerekmektedir. Ancak güneş takip sisteminde LDR gibi sensörlerin kullanılması bulutlu havalarda takip açısından problem olmaktadır. Bunun için GPS koordinatlarına göre azimut açısının takibini yapmak daha verimli olacaktır. Bu durum özellikle güneş enerjisinin su pompalama amaçlı kullanılması durumunda güneş enerjisi verimine %23 oranında katkı sağlayacağı öngörülmektedir. Bu şekilde yapılan yatırımların ve daha az panel ile daha fazla arazinin sulamasının yapılması öngörülmektedir. Yapılan çalışmada iki panel gurubu kurulmuş: biri mikrodenetleyici (PLC) ile kurulu bölgenin azimut açısını kontrol ederek güneşi takip eden 2 eksenli çalışabilen sistem ve bu sistem de takip sisteminin ekonomik değeri ve bakım masrafları hesaplanmıştır, diğer panel gurubu ise güneşe optimum açı ile yerleştirilmiştir.  Bu iki panel gurubu her dakika düşen güneş ışınları ölçülerek ürettikleri enerji miktarları kaydedilmiştir. Üretilen enerji aynı özellikteki su pompalarına aktarılmış ve pompaladıkları su miktarları sayaç ile ölçülmüş ve kaydedilmiştir. Sonuç olarak üretilen enerji miktarları kıyaslaması yapılmış ve ekonomik olduğu durumlar bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler

• Güneş takip,alternatif enerji,otomasyon sistemi,tarımsal sulama

Kaynakça

1. Anonim (2018a), Kıncay O. Güneş enerjisi ders notları. http://www.solar-academy.com/menuis/Gunes-Enerjisi.021720.pdf
2. Anonim (2018b),Abuşka M., Güneş enerjisi ve uygulamaları ders notları.
3. http://akhisarmyo.cbu.edu.tr/db_images/file/gunes-enerjisi-1-1283TR .pdf Anonim(2018c) http://www.itacanet.org/the-sun-as-a-source-of-energy/part-3-calculating- solar- angles
4. Bayrak, G., Gencoğlu, M.T. , 2011. İki eksenli güneş takip sisteminin tasarımı ve PLC ile kontrol. Fırat Ünv. Müh. Fak. Elektrik-elektronik müh. Böl., Otomatik Kontrol Türk Milli Komitesi Ulusal Toplantısı. TOK 2011
5. Cooper, P.I., 1969 . Theabsorption of radiation in solar stills. Solar Energy, vol. 12, no. 3, pp. 333–346, 1969.View at Google Scholar · View at Scopus
6. J. Duffie, A., Beckman, W.A., 2013. Solar Engineering of Thermal Processes. Solar Energy Laboratory University of Wisconsin-Madison
7. Kentli, F.,Yılmaz, M., 2012. Obtaining the optimum efficiency electrical energy under Diyarbakir conditions using solar tracking system involving PV panel. Energy Education Science and Technology Part A, (SI) 613-620
8. Okundamiya, M.S., Nzeako A.N., 2011. Empirical Model forEstimating Global Solar Radiation on Horizontal Surfaces for Selected Cities in the Six Geopolitical Zones in Nigeria. Journal of Control Scienceand Engineering Volume 2011 Article ID 356405

9. Şenpınar, A., 2006. Güneş açılarına bağlı olarak optimum sabit güneş paneli açısının hesaplanması. Doğu Anadolu araştırmaları 2006.