Fotovoltaik panellerin I-V eğrisini çıkaran cihaz tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Device design and implementation of I-V curve of photovoltaic panels
Yazar: HIDIR FURKAN SİNGİN
Danışman: DOÇ. DR. MAHMUT TEMEL ÖZDEMİR
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Tesisleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Fotovoltaik = Photovoltaic ; Güneş enerjisi = Solar energy ; Güç gerilim eğrileri = Power-voltage curves ; Paneller = Panels

Özet:
Dünya ölçeğindeki enerji tüketimi ve fosil yakıt kaynaklarının beklenen tükenmesi, temel olarak
güneş enerjisi gibi alternatif enerji kaynaklarının araştırılması ve geliştirilmesine ilginin yönlenmesine sebep
olmuştur. Fotovoltaik enerji alanındaki araştırmalar, modelleme, kontrol ve fiziksel ekstraksiyon
parametreleri gibi çeşitli yönlere göre son otuz yılda hızla artmıştır. Bir fotovoltaik (PV) modülün elektriksel
performansı, modül teknolojisine ek olarak güneş ışınımı, ortam sıcaklığı ve rüzgar hızı gibi gerçek çalışma
koşullarına bağlıdır. Bu koşullar genellikle üreticiler tarafından neredeyse hiç karşılaşılmayan standart test
koşullarının dışındadır. Bu koşullar altında bir PV modülünü karakterize etmek için, tüm akım-gerilim (I-V)
eğrisinin kısa sürede ölçülmesi, uygun bir veri toplama cihazı gerektirir.
I–V eğri izleyicileri esas olarak hataları tespit etmek ve PV kaynaklarının performansını
değerlendirmek için haricen kullanılır. I–V izleme, açık devrelerden kısa devrelere kadar çok çeşitli çalışma
noktalarını yakalarlar. Bu nedenle, I–V izleyicinin tasarımı ve uygulaması hem yazılım hem de donanım
ayakları vardır. Bu ikisinin uyumlu bir şekilde tasarlanması ve gerçeklenmesi gereklidir. Tasarım
elemanlarının yaygın kullanılan, erişimi problemsiz ve ucuz olanlarından seçilmesi ile ortaya çıkacak olan
ürünün de daha ucuz olacağı açıktır. Böylelikle bu tür cihazların yaygınlaşmasına katkı sağlayacaktır. Tez
kapsamında fotovoltaik panellerin I-V eğrisinin ölçülerek çıkarılması amaçlanmıştır. Bu kapsamda anlık
olarak ölçümler yapılarak matematiksel modeller ile hesaplamalar yapılmıştır. Uygulaması yapılan tasarım
piyasada benzer özellikteki akredite bir cihazla ölçümleri kıyaslanarak sonuçlandırılmıştır.

Abstract:
Global energy consumption and the expected depletion of fossil fuel resources have led to a renewed
interest in the research and development of alternative energy sources, mainly solar energy. Research in the
field of photovoltaic energy has increased rapidly over the past three decades according to various aspects
such as modeling, control and physical extraction parameters. The October performance of a photovoltaic
(PV) module depends on the actual operating conditions, such as solar radiation, ambient temperature, and
wind speed, in addition to the module technology. These conditions are often outside the standard test
conditions, which are almost never encountered by manufacturers. In order to characterize a PV module
under such conditions, a short measurement of the entire current-voltage (I-V) curve requires an appropriate
data acquisition device.
I-V curve trackers are mainly used externally to detect errors and evaluate the performance of PV
sources. I-V monitoring, they capture a wide range of operating points, from open circuits to short circuits.
Therefore, the design and implementation of the I–V tracker has both software and hardware legs. These two
need to be designed and implemented in a harmonious way. It is obvious that the product that will emerge by
selecting the design elements from the widely used, easy-to-access and cheap ones will also be cheaper. Thus,
it will contribute to the spread of such devices. Within the scope of the thesis, it is aimed to measure the I-V
curve of photovoltaic panels. In this context, measurements were made instantaneously and calculations were
made with mathematical models. The applied design was concluded by comparing the measurements with
an accredited device of similar characteristics in the market.