Şebeke bağlantılı fotovoltaik aydınlatma sisteminin bulanık mantık ile kontrolü
Grid connected photovoltaic lighting system controlled by fuzzy logic
Yazar: ŞAFAK SAĞLAM
Danışman: YRD. DOÇ. DR. NAZMİ EKREN ; YRD. DOÇ. DR. HASAN ERDAL
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
ÖZETŞEBEKE BAĞLANTILI FOTOVOLTAİK AYDINLATMASİSTEMİNİN BULANIK MANTIK İLE KONTROLÜGelişen teknoloji ve artan dünya nüfusu enerji talebini de gün geçtikçearttırmaktadır. Elektrik enerjisi üretiminde konvansiyonel kaynakların yüksek orandakullanılması ve bu kaynaklarında hızla tükenmeleri, yenilenebilir enerji kaynaklarıüzerinde yapılan çalışmaları arttırmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının çevredostu ve sürekli olmaları fosil yakıtlar karşısında önemli bir avantajlarındandır.Bulanık mantık ile yapılan kontrol sistemlerinin aydınlatmada kullanılmasıhem konfor hem de enerji tasarrufu açılarından avantaj kazandırmaktadır. Özelliklesistemin, ortamın aydınlık şiddetine ve harekete duyarlı olarak çalışması klasikanahtarlamalı kontrol sistemlerine göre önemli miktarda enerji tasarrufusağlamaktadır.Bu çalışmada, fotovoltaik panellerden elde edilen elektrik enerjisi akümülatörgruplarında depolanmaktadır. Aydınlatma amacı ile belirlenen doğu cephelilaboratuvara, yüksek verimli fluoresant lambalarla yeni bir aydınlatma tesisatıdöşenmiştir. Laboratuvara yerleştirilen hareket sensörü ve ışık seviyesini ölçen devreyardımı ile kontrol sisteminin giriş değişkenleri belirlenmektedir. Bilgisayardagerçek zamanlı, olarak yapılan bulanık mantık kontrol sistemi ile laboratuvarınaydınlatması, kademeli olarak yapılmaktadır.Aydınlatılması yapılan güç elektroniği laboratuvarının, haftalık dersprogramına bağlı olarak yapılan hesaplamalar ve ölçümler sonucunda bir haftalıksürede eski aydınlatma sisteminin 1,968 kwh, yeni sistemin ise 0,542 kwh enerjiharcadığı belirlenmiştir.Fotovoltaik panellerden elde edilen elektrik enerjisinin kimyasal enerjiyeçevrilerek depolandığı akümülatör grubunun kapasitesi 200 Ah'tir. Ölçümlersırasında bu kapasite değerinin tamamı kullanılmadığı için, şebeke desteğine hiçihtiyaç duyulmamıştır. Aydınlatma sisteminde bir haftalık test sürecinde 22,824IAh'lik kapasite kullanılmıştır.Yani aydınlatma sisteminde kullanılan enerjinintamamı fotovoltaik paneller tarafından üretilmiştir.Sonuç olarak; şebeke bağlantılı fotovoltaik aydınlatma sisteminin bulanıkmantık ile kontrolü çalışmasında İstanbul Göztepe'de bulunan bir laboratuvar içinders saatlerinde ihtiyaç duyulan aydınlatmanın, gerekli aydınlatma düzeyinisağlayacak şekilde bulanık mantık kontrolörü kullanılarak yapılabildiği ortayakonulmuştur.Bu çalışma Marmara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu(BAPKO) tarafından desteklenen ?Şebeke Bağlantılı Fotovoltaik AydınlatmaSisteminin Bulanık Mantık ile Kontrolü? isimli proje ile paralel yürütülmüş vesözkonusu proje 15.02.2006 tarihinde tamamlanmıştır.Anahtar Kelimeler : Aydınlatma, Fotovoltaik Enerji, Bulanık Mantık, EnerjiTasarrufuŞafak SAĞLAMHaziran 2006II

Abstract:
ABSTRACTGRID CONNECTED PHOTOVOLTAIC LIGHTING SYSTEMCONTROLLED BY FUZZY LOGICEnergy consumption is increasing with the technological development andworld population. Researchs are increasing for renewable energy sources because ofhigh usage percantage of conventional sources on electrical energy production. Tehyare important advantages of renewable energy sources to be environment friendlyand continuous against the fossil fuels.The control systems which are using fuzzy logic have advantages both energysaving and comfort. Important amount of energy is being saved with movement andenvironment light level sensible systems.Electrical energy which produced by photovoltaic panels, is stored ataccumulator group. New illumunation installation is set with high efficiencyfluoresant lamps at laboratory. Control system inputs are determined with movementsensor and luxmeter circuit. The real time controller which is working on computerwith fuzzy logic controller is made the staged control.Electrical consumption of power electronic laboratory lighting system isdetermined with calculation and measurements, 1.968 kwh with old lighting systemand 0.542 kwh with new one, depends on weekly lesson programme.Accumulator group capacity is 200 Ah that stored electrical energy producedby photovoltaics. This capacity couldn?t used during the measurement stage. For thatreason system didn?t need to grid connection. During the test week system used22.824 Ah capacity. This mean whole of the system energy consumption producedby photovoltaics.As a result of research that name is grid connected photovoltaic lightingsystem controlled by fuzzy logic, illumination of laboratory during the lesson hoursis made at reguired lighting level, where located Goztepe-İstanbul.This study executed parallel with the project ?Grid Connected PhotovoltaicLighting System Controlled By Fuzzy Logic? that supported by Marmara UniversityIScientific Research Projects Commission (BAPKO) and the project completed at15.02.2006.Keywords : Illumination, Photovoltaic Energy, Fuzzy Logic, Energy SavingŞafak SAĞLAMJune 2006II