Güneş enerjili teknelerde enerji verimliliğini arttırma teknikleri
Energy efficiency improvement techniques on solar powered boats
Yazar: OLGUN KONUR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. KADİR EMRAH ERGİNER
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Gemi Mühendisliği = Marine Engineering

Özet:
Güneş enerjisi, günümüzde elektrikli sevk sistemine sahip tekneler için uygulanabilir bir enerji kaynağı haline gelmiştir. Ayrıca teknenin servis ihtiyaçlarını karşılamak adına da güneş panelleri kullanılabilmektedir. Buna rağmen teknenin tüm elektrik ihtiyacını güneş panellerinden karşılamak çoğunlukla mümkün olamamaktadır. Tekne üzerindeki panel alanının yetersizliği ve akülerin ağırlıkları sebepleriyle de tekne sevki için gerekli güç ihtiyacı sınırlı miktarda karşılanabilmektedir. Bu koşullarda, güneş enerjili teknelerde sürekliliği sağlamak için tekne elektrik sisteminin enerji verimliliğini arttırıcı uygulamalar yapılması gerekmektedir. Bu sayede tekne menzilinde de önemli artışlar yaşanması beklenmektedir. Bu tez çalışmasında güneş enerjili teknelerde enerji verimliliğini arttırmak için uygulanabilecek teknikler irdelenmiştir. Güneş hücrelerinin karakteristikleri incelenmiş, enerji verimini arttırıcı uygulamalar ile kazanılabilecek verim, güç ve menzil gibi değişkenler analiz edilmiştir. Akülerin ve elektrik motorlarının daha yüksek verimli olanları ile değiştirilmesinden elde edilecek güç kazanımları ortaya konmuş ve maliyet analizleri yapılmıştır. Maksimum güç noktası takip sisteminde ve elektrik kablolamalarında yapılabilecek iyileştirmeler ile elde edilebilecek kazanımlar açıklanmıştır. Son olarak,  yapılan örnek bir deneysel çalışma ile güneş enerjili teknelerin fotovoltaik panellerine uygulanan deniz suyu soğutma sistemi ile gün içindeki panel üstü sıcaklık farkının çıkış gücüne etkisi ve panel verim değişimi miktarları ortaya konmuştur. Ortaya çıkan sonuç, güneş enerjili teknelerde deniz suyu soğutma sistemi kurulması ihtiyacını destekler niteliktedir.

Abstract:
Solar power has become an applicable energy source for boats that have electric propulsion system today. Solar panels can also be used for providing service needs on boats. However, providing all of the power needed for a boat is mostly not possible by solar panels. Also, because of insufficient usable panel area and battery weight restrictions on solar powered boats, required power demand is compensated limitedly. On these conditions, energy efficiency improvement techniques for electrical systems need to be applied to obtain sustainability on solar powered boats. Thus, important incrementions on boat's range are expected. Applicable energy efficiency improvement techniques are studied in this thesis. Characteristics of solar cells are examined. Efficiency, power and range gains are analyzed with the energy efficiency improving applications. Power gains provided from the changing of electic motors and batteries with higher efficient ones and costs have been analyzed. Gains from the improvements of maximum power point tracking system and electric cabling have been explained. Finally, an experimental research has been carried out which reveals panel surface temperature effect on power output and panel efficiency changes in a day with the application of seawater cooling system to the photovoltaic panels of solar powered boats. The results support the need of seawater cooling system setup for solar powered boats.