Modüler bir enerji üretim sisteminin model doğrulaması ve uzaktan izlenmesi
Model validation of a modular power generation system and remote monitoring
Yazar: CAN EKİM
Danışman: DOÇ. DR. TURGAY KAYA
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Telekomünikasyon Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Parametre optimizasyonu = Parameter optimization

Özet:
Günümüzde enerji ihtiyacı hızla artmaktadır. Sanayileşme, kentleşme ve teknolojik gelişmeler enerji ihtiyacını her geçen gün yükseltmektedir. Bu ihtiyacın karşılanabilmesi için birçok alternatif enerji kaynağı aranmaktadır. Her ne kadar bu ihtiyaçlar fosil yakıtlardan da karşılansa da artık yenilenebilir enerji kaynaklarına ihtiyaç artmıştır. Bu kaynaklardan biri de hidrojen enerjisidir. Hidrojen enerjisi yakıt pilleri ile kullanılabilmektedir.
Yakıt pilleri, kimyasal enerjiyi doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren cihazlardır ve otomotiv, sabit enerji üretimi, taşınabilir cihazlar ve uzay araçları gibi birçok alanda kullanılır. Bu yakıt pillerinden en çok tercih edilenlerden biri proton değişim membranlı yakıt pilidir. Proton değişim membranlı yakıt hücreleri, yüksek enerji verimliliği, yüksek güç yoğunluğu ve düşük çalışma sıcaklıklarından dolayı tercih edilmektedir. Bu çalışmada, proton değişim membranlı bir yakıt pilinin parametrelerini belirlemek ve uzaktan izlemek için bir çalışma yapılmıştır. Çalışmada yakıt pilinin parametrelerini belirlemek için parçacık sürü optimizasyonu uygulanmıştır. Belirlenen parametreler LabVIEW programında hazırlanan bir arayüz ile uzaktan izlenmiştir.
Yakıt pilini uzaktan izleme sistemi ile pilin akım, gerilim ve güç değerleri izlenmiş ayrıca pilin akım-gerilim grafiği elde edilmiştir. Bu grafiğe bakılarak pilin maksimum güç noktasında çalıştığını izlemeyi mümkün kılmıştır. İzleme sistemi ile pilin arıza tespiti, bakım gereksinimlerinin belirlenmesi gibi durumların kolayca fark edilmesini sağlamıştır.

Abstract:
Nowadays, the demand for energy is rapidly increasing. Industrialization, urbanization, and technological advancements are raising the energy demand every day. To meet this demand, various alternative energy sources are being sought. Although these needs are still met by fossil fuels, the need for renewable energy sources has now increased. One of these sources is hydrogen energy. Hydrogen energy can be utilized with fuel cells.
Fuel cells are devices that convert chemical energy directly into electrical energy and are used in many fields such as automotive, stationary power generation, portable devices, and spacecraft. One of the most preferred fuel cells is the proton exchange membrane fuel cell. Proton exchange membrane fuel cells are preferred due to their high energy efficiency, high power density, and low operating temperatures. In this study, a study was conducted to determine and remotely monitor the parameters of a proton exchange membrane fuel cell. Particle swarm optimization was applied to determine the parameters of the fuel cell. The determined parameters were remotely monitored through an interface prepared in the LabVIEW program.
With the remote monitoring system for the fuel cell, the current, voltage, and power values of the cell were monitored, and the current-voltage graph of the cell was obtained. By examining this graph, it was possible to observe that the cell operates at its maximum power point. The monitoring system made it easy to detect faults, determine maintenance needs, and other conditions.