Monokristal ve polikristal güneş panellerinin bursa koşullarındaki güç performansı üzerine bir araştırma

Abstract

Fosil kaynakların hızlı bir şekilde tükenmesi ve enerji fiyatlarının sürekli artması, yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelimi arttırmıştır. Güneş enerjisi kullanarak enerji üretilmesi, yenilenebilir enerji kaynakları kullanımının en popüler olanlarından birisidir. Bu tez çalışmasında, Bursa ilinde uygulanan güneş panellerinden elektrik elde edilmesi ve farklı iki güneş paneli sisteminin performansının ortaya koyulması amaçlanmıştır. Çalışmada sadece tarımsal amaçlı aydınlatma sistemlerinin güneş panelleri ile çalıştırılması ele alınmıştır. Bununla birlikte, güneş panelleri elektrik enerjisi tüketiminin söz konusu olduğu tüm tarımsal faaliyetlere ve alanlara adapte edilebilir. Güneş enerjisinin tarımsal kullanım alanları olarak kurutma, ısıtma, soğutma, aydınlatma, su çıkarma ve drenaj işleri, tarımsal amaçlı elektrik üretimi, ısı pompalarının çalıştırılması vb. sayılabilir. Sonuç olarak; tarım sektörünün bir bütün olarak elektrik üretimi amaçlı fotovoltaik sistemlerin kullanımı açısından teşvik edilmesi hedeflenmektedir. Materyal olarak güneş enerjisi ölçüm seti (piranometre, pirheliometre, veri kaydedici, sıcaklık ve nem sensörü) ve fotovoltaik deney seti (güneş panelleri, inverter, multimetre, akümülatör ve regülatör) kullanılmıştır. Çalışmada, toplam ve direkt güneş ışınım değerleri saptanmış, monokristal ve polikristal güneş panellerinin zamana ve toplam ışınıma bağlı güç değerleri hesaplanmıştır. Araştırma sonucunda monokristal güneş panelinden 1001,13 W/m2 toplam güneş ışınımı altında 87,14 W ve polikristal güneş panelinden 1001,13 W/m2 toplam güneş ışınımı altında 80,17 W güç elde edilebileceği görülmüştür. Bu çerçevede monokristal güneş panelinin, polikristal güneş panelinden % 4,1 daha fazla anlık güç ürettiği tespit edilmiştir.

Depletion of fossil resources and continuous rise in energy prices have increased the tendency toward to renewable energy resources. One of the popular renewable energy resources is production of power from solar energy. This thesis study aims to generate electricity from solar energy and to demonstrate the performances of two different solar panels when the solar panels are used as a factor of agriculture technology in Bursa. During the research, it was discussed to run only agricultural lightening systems with solar panels. Moreover, solar panels can be adapted to all agricultural operations and areas where electric energy consumption is a matter. Drying, heating, cooling, lightening, green housing, removal of water, and drainage, agricultural electricity production and running heat pumps etc. can be counted as agricultural usage areas of solar energy. Consequently, it is targeted to encourage to the agriculture sector in the way of photovoltaic systems usage for electricity production purpose as a whole. As materials, solar energy measuring set (pyranometre, pyrheliometer, datalogger, thermometer and humidity sensor) and photovoltaic testing set (solar panels, inverter, multimeter, accumulator and regulator) were used. In the study, total and direct solar radiation values were measured and power values of monocrystalline and polycrystalline panels were calculated based on time and total radiation. Results showed that 87,14 W power was obtained from monocrystalline panels under the total solar radiation of 1001,13 W/m2 and 80,17 W power was generated from polycrystalline photovoltaics under the total solar radiation of 1001,13 W/m2. Therefore, it can be concluded that monocrystalline panels can generate 4.1 % more instant energy than polycrystalline panels.