Uzay kafes çatı sistemlerinde fotovoltaik panellerden genetik algoritma ile maksimum elektrik enerjisi elde edilmesi
Obtaining maximum electric energy by using the genetic algorithm from photovoltaic panels of space frame roof structure
Yazar: BERKAY KİRİŞ
Danışman: DOÇ. DR. OKAN BİNGÖL
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
Güneş pilleri güneş enerjisini doğrudan elektrik enerjisine çevirebilen fotovoltaik (PV) aygıtlardır. Güneş pillerinin bir araya getirilmesiyle oluşan yapıya güneş paneli denir. Güç talebine bağlı olarak paneller birbirlerine seri ya da paralel bağlanarak binaların enerji ihtiyacını karşılayabilecek sistem oluşturulur.
Güneş panellerinin uygulanabilmesi için en uygun bina yüzeyi, güneşi sürekli ve gölgesiz, engelsiz olarak görmesi nedeniyle, çatılardır. Çatı sistemleri düşünüldüğünde günümüz yapı teknolojilerinde hafif, hızlı ve endüstrileşmiş çözümler arayışı eğimli uzay kafes sistemlerin doğmasına sebep olmuştur.
Güneş panellerinin çalışmasını etkileyen faktörler arasında; ışınım, sıcaklık, gölgelenme, yüzey açısı ve seri-paralel bağlantı etkisi yer almaktadır. Çatı sistemleri üzerinde güneş paneli uygulaması yapılmadan önce, tüm bu faktörler göz önünde bulundurularak güneş panelinden elde edilecek verim öncesinde analiz edilip hesaplanmalıdır.
Güneş paneli uygulaması genellikle çalışmalarda teras çatı, eğik çatı, cephe üzerine yapılmıştır. Eğimli uzay kafes sistemlerinde güneş ışınım açısının farklı olması, güneş panelleri üzerinde oluşan gerilim ve akım miktarını, toplam sistem verimini daha fazla etkilemektedir. Bu çalışmada; Isparta ilinin meteorolojik bilgileri, çeşitli güneş panellerinin teknik verileri, yıl içi rastlantısal gölge etkisi hesapları kullanılarak en uygun güneş paneli diziliminin bulunabilmesi için genetik algoritma tekniği uygulanmış bilgisayar ortamında simülasyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Bu sonuçlara bağlı olarak, eğimli uzay kafes çatı sistemlerine PV panel uygulaması yapılırsa en yüksek verim elde edilebileceği sonucuna ulaşılmıştır.

Abstract:
Solar cells are photovoltaic(PV) devices that converts energy of sun directly into electric energy. Solar panel occur multiple solar cells that combining together. Depending on the power demand solar panels connected to each other in series or parallel thus building energy systems are created to meet the needs.
Roofs are most suitable building surfaces for solar panel application, because of solar is seen as a continuous and unobstructed shadowless. When considered roof system lightweight,fast and industrialized quest for solutions on today's construction technology has led to emergence of curved space frame system.
Affecting the operation of solar panels factors are include that radiation, temperature, shading, surface impact angle and a series-parallel connection. Before the solar panels application on the roof systems, considering all these factors will be obtained from the solar panel efficiency should be analyzed and calculated.
Solar panel application are usually made on flat roof, pitched roof and facades studies.The angle of solar radiation is different on curved space frame system, so voltage and current amount of the solar panels more effects on overall system efficiency. In this study; genetic algorithm technology applied computerized simulation process was performed in order to find the optimal solar panel combination with using the meteorological information of Isparta, technical data of various solar panels, intra-year random shadow effect calculations. Depending on these results, if PV panels application is made on the curved space frame roof system would be the highest efficiency was obtained.