Sabit güneş panelleri için güneş takip sistemi tasarım ve prototip imalatı
Solar tracking system design and prototype manufacturing for fixed solar panels
Yazar: BARAN KÜÇÜKAYDIN
Danışman: PROF. DR. NACİ KURGAN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Güneş takip sistemi, güneş panellerini güneşin hareketine bağlı olarak hareket ettiren bir mekanizma kullanır. Bu sistemler, panellerin güneşin konumuna göre optimum açıyı korumasını sağlar. Böylece, güneş ışınlarını gün boyunca takip ederek daha fazla güneş enerjisi yakalanmasını sağlarlar. Güneş takip sistemi, güneş panelinin maksimum verimle çalışmasını sağlayabilir, çünkü panel her zaman güneşe doğru hizalandığından daha fazla güneş ışığını yakalayabilir. Sabit güneş enerjisi sistemleri ise güneş panellerini sabit bir konumda tutar. Bu paneller genellikle yatay veya belirli bir açıyla yerleştirilir ve güneşe en iyi açıyı sağlamak için ayarlanmazlar. Sabit sistemler, güneş ışığına daha az hassasiyet gösterir ve güneşin hareketiyle uyumlu olmadığından sabit bir enerji üretimi sağlar. Bu çalışmada aynı konum ve saatte manuel olarak ayarlanan panel açıları ile güneş takip sistemi aktif halde elde edilen veriler karşılaştırılmıştır. Öncelikle prototip üzerindeki güneş panelleri güney yönünde, yatay ile 60° şeklinde ayarlanıp her 15 dakikalık zaman diliminde üretilen elektrik enerjisi kayıt altına alınmıştır. İkinci aşama olarak, güneş panelleri yatay ile 30° ile şekilde ayarlanıp veriler kaydedilmiştir. Son olarak güneş takip sistemi aktif şekilde üretilen enerji değerleri kayıt altına alınmıştır. Elde edilen verilerin karşılaştırılması sonucunda manuel olarak ayarlanan 60° ve 30° panel açılarında güneşin, güneş panellerine yaklaşık 90° açı ile vurduğu 12.30 – 14.00 saatleri arasında maksimum enerji ürettiği gözlemlenmiştir. Güneş takip sistemin aktif hale getirildiğinde, saat 10.00' dan itibaren maksimum seviyede enerji üretmeye başladığı ve saat 16.30' a kadar maksimum seviyede enerji ürettiği sonucuna varılmıştır. Sabit güneş panel sistemleri ile güneş takip sistemi maliyetleri göz önüne alınarak avantaj ve dezavantajları belirlenmiştir.

Abstract:
The solar tracking system uses a mechanism that moves the solar panels based on the movement of the sun.These systems ensure that the panels maintain the optimum angle according to the position of the sun. Therefore, they ensure that more solar energy is captured by following the sun's rays throughout the day. The solar tracking system can keep the solar panel working at maximum efficiency because it can capture more sunlight as the panel is always aligned towards the sun.Fixed solar systems, on the other hand, keep the solar panels in a fixed position. These panels are usually placed horizontally or at an angle and are not adjusted to provide the best angle to the sun.Fixed systems are less sensitive to sunlight and provide a stable energy production as they are not compatible with the movement of the sun. In this study, the panel angles adjusted manually at the same location and time and the data obtained with the sun tracking system active were compared.First of all, the solar panels on the prototype were adjusted in the south direction, horizontally 60°, and the electrical energy produced in every 15 minutes was recorded. As a second step, the solar panels were adjusted to 30° from the horizontal and the data were recorded. Finally, the energy values produced actively by the solar tracking system were recorded. As a result of the comparison of the data obtained, it has been observed that the sun produces maximum energy between 12.30 p.m and 2 p.m. when the sun hits the solar panels at an angle of approximately 90° at the manually adjusted 60° and 30° panel angles. It has been concluded that when the solar tracking system is activated, it starts to produce energy at the maximum level from 10 a.m and produces maximum energy until 4.30 p.m. The advantages and disadvantages of fixed solar panel systems and solar tracking system costs were determined.