Examination of the impact of solar tracking systems and panel surface contamination on panel efficiency in solar panels

Autor: Gezgin, Çağdaş Detay
Přispěvatelé: Güllü, Aydın
Jazyk: turečtina
Rok vydání: 2023
Předmět:
Popis: Günümüzde artan enerji ihtiyacını karşılayabilmek için çeşitli üretim yöntemlerine başvurulmaktadır. Artan enerji ihtiyacını karşılayabilmek için karbon salınımına sebep olan yenilenemeyen enerji kaynakları yerine alternatif yeşil enerji kaynakları tercih edilmeye başlanmıştır. Güneş enerjisi alternatif yeşil enerji kaynakları arasında yüksek potansiyele sahip olması nedeniyle oldukça ön plana çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında, güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren güneş panellerinin verimliliklerinin arttırılması için güneş takip sistemlerinin ve yüzey kirliliklerinin panel verimine etkisi araştırılmış ve deneysel uygulamalar yapılmıştır. Hottel&Woertz metodu ile optimum panel eğim açıları hesaplanmıştır ve bunun yanında güneş açıları ile ülkemizde ve Avrupa’da güneş enerji potansiyelleri incelenmiştir. Deneysel çalışma için iki adet hesaplamalı ve sensörlü olarak çalışabilen, panel eğim açısı el ile ayarlanabilen ve doğu-batı yönünde tek eksenli güneş takibi yapabilen güneş takip sistemi, bir adet panel eğim açısı el ile ayarlanabilen sabit sistem bilgisayar ortamında CAD programı yardımıyla tasarlanmış ve üretimi yapılmıştır. Çalışmada tüm güneş panellerinden ölçülen veriler her beş dakikada bir kaydedilmiştir. Kaydedilen veriler bilgisayar ortamına aktarılarak verim karşılaştırmaları ve hesaplamalar yapılmıştır. Çalışmada panel yüzey kirliliklerinden bağımsız yapılan karşılaştırmalarda; güneşli bir günde hesaplamalı tip güneş takip sistemlerinin sabit eğim açılı güneş paneline göre yaklaşık %49,7 daha verimli, beş gün boyunca toplanan verilere göre sensörlü tip güneş takip sisteminin hesaplamalı tip güneş takip sistemine göre yaklaşık %1,7 daha verimli olduğu sonucuna varılmıştır. Doğal olarak kirlenmeye bırakılan sensörlü tip güneş takip sistemleri ve sabit eğim açılı güneş panelinin 27 gün boyunca yağmursuz geçen sürenin ardından, yüzey kirlilikleri incelenmiş ve aralarındaki verim farklılıkları karşılaştırılmıştır. Yüzey kirliliğine bağımlı olarak yapılan karşılaştırmalarda; sensörlü tip güneş takip sistemli yüzeyi temizlenen güneş panelinin, sensörlü tip güneş takip sistemli yüzeyi kirli bırakılan güneş paneline göre yaklaşık %7,9 daha verimli olduğu; sensörlü tip güneş takip sistemli yüzeyi kirli bırakılan güneş panelinin, sabit eğim açılı yüzeyi kirli bırakılan güneş paneline göre yaklaşık %36,2 daha verimli olduğu; sensörlü tip güneş takip sistemli yüzeyi temizlenen güneş panelinin, sabit eğim açılı yüzeyi kirli bırakılan güneş paneline göre yaklaşık %46,98 daha verimli olduğu hesaplanmıştır. In this age, various energy production methods are used to meet the increasing energy needs. In order to meet the increasing energy needs, alternative green energy sources are being chosen instead of non-renewable energy sources, which cause carbon emissions. Solar energy is recognizably up front because of its high potential among alternative green energy sources. In this thesis study, in order to increase the efficiency of solar panels which convert the solar energy into electrical energy, impact of surface contamination and solar tracking systems on panel efficiency has been examined and experimental studies has been conducted. Optimum panel tilt angles were calculated with the Hottel&Woertz method besides this sun angles and solar energy potentials in Turkey and Europe were examined. For the experimental study, two piece of solar tracking system that can work as angle-calculated and sensor-based, that tilt angle of its panels can be manually fixed, that has single-axis sun tracking in the east-west direction and one piece of fixed tilted system that tilt angle of its panel can be manually fixed has been designed and produced via CAD program in computer. The data measured in all solar panels in this study were recorded every five minutes. The recorded data has been transferred to the computer, and data comparisons and calculations has been performed. In the comparisons that are made without taking panel surface contamination into consideration, it was concluded that on a sunny day, angle-calculated solar tracking systems are approximately 49.7% more efficient than the fixed tilted system, and according to the data that has been received for five days, the sensor-based solar tracking system is approximately 1.7% more efficient than the angle-calculated solar tracking system. After leaving the sensor-based solar tracking systems and fixed tilted system to be naturally polluted for 27 days of rain-free period, surface contaminations were examined and efficiency differences between the systems were compared. In the comparisons that are made by taking panel surface contamination into consideration, it was concluded that the clean surfaced solar panel that has sensor-based solar tracking system is approximately 7.9% more efficient than the dusty surfaced solar panel that has sensorbased solar tracking system, and dusty surfaced solar panel that has sensor-based solar tracking system is approximately 36.2% more efficient than the dusty surfaced solar panel that has fixed tilted system, and the clean surfaced solar panel that has sensor-based solar tracking system is approximately 46.98% more efficient than the dusty surfaced solar panel that has fixed tilted system.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: