Güney yönünde farklı açılarda yerleştirilen fotovoltaik piller kullanılarak Osmaniye'de toplam güneş ışınımın ölçülmesi
Measurement of global solar radiation in Osmaniye using photovoltaic cells placed at different angles in the south direction
Yazar: HASAN KÜÇÜK
Danışman: PROF. DR. MUHİTTİN ŞAHAN
Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Alternatif enerji = Alternative energy ; Fotovoltaik enerji = Photovoltaic energy ; Güneş enerjisi = Solar energy ; Güneş enerjisi sistemleri = Solar energy systems ; Yenilenebilir enerji = Renewable energy

Özet:
Bu çalışmada, Osmaniye'de (37°.04 D, 36°.22 K) toplam güneş enerjisini ölçmek için güney yönünde farklı açılarda yönlendirilmiş ("Yön1: 0.0", "Yön2: 60.0", "Yön3: 45.0", "Yön4: 37.0", ve "Yön5: 30.0") bir fotovoltaik (FV) sistem tasarlanmış ve 1 Eylül 2022 tarihinde ölçümlere başlanılmıştır. FV pillerin bir tanesinin yönü ("Yön4: 37") özellikle Osmaniye'nin coğrafik enlemiyle yaklaşık aynı açıda seçilmiştir. Dakikada volt cinsinden ölçülen güneş enerjisi verileri, MS6D veri kayıt sistemi kullanılarak bir yıl boyunca (Eylül 2022 - Ağustos 2023) toplanmıştır. PV verileri, Eppley B&W Piranometre ile eş zamanlı olarak ölçülen veriler kullanılarak kalibre edilmiştir. Dakikalık olarak volt biriminde ölçülen tüm FV verileri daha sonra saatlik, günlük, aylık ve yıllık olarak W/m2 cinsinden analiz edilmiştir. Beş farklı yöndeki ("0°.0", "60°.0", "45°.0", "37°.0", ve "30°.0") günlük verilerden elde edilen yıllık toplam güneş radyasyon bileşenleri sırasıyla 127207.84 W/m2, 146553.52 W/m2, 156669.99 W/m2, 158409.81 W/m2 ve 155931.26 W/m2 olarak hesaplanmıştır. Ayrıca, aylık olarak ortalama toplam güneş radyasyonu değerleri ise sırasıyla 346.16 W/m2, 416.99 W/m2, 439.91 W/m2, 444.85 W/m2 ve 439.03 W/m2 olarak da elde edilmiştir.  Saatlik, günlük, aylık ve yıllık toplam güneş enerji değerleri incelendiğinde, en yüksek güneş enerjisi sırasıyla "37°.0",  "30°.0" ve "45°.0" yönlerindeki fotovoltaik sistemlerle ölçülürken, en düşük güneş enerjisi "30°.0" yönünde ölçülmüştür. Bu sonuçların güneş enerjisi ölçümleri için oldukça önemli olduğu görülmektedir.

Abstract:
In this study, a photovoltaic (PV) system, oriented at different angles with respect to the ground ("Direction1: 0°.0, zenith", "Direction2: 60°.0", "Direction3: 45°.0", "Direction4: 37°.0", and "Direction5: 30°.0") in the south direction, was designed to measure the total solar energy in Osmaniye (37°.04 D, 36.°22 K) and measurements have been started on September 1, 2022. In particular, the direction of one of the PVs ("Direction4: 37°.0") is chosen at approximately the same angle with the geographical latitude of Osmaniye. Solar energy data measured in volt per minute were collected for one year (September 2022 - August 2023) using the MS6D data logging system. The PV data were calibrated with the data measured simultaneously Eppley B&W Pyranometer. All PV data measured in volts per minute were then analyzed hourly, daily, monthly and annually in W/m2. Yearly global radiation components obtained from daily data in the five different orientations ("0°.0", "60°.0", "45°.0", "37°.0", and "30°.0") were calculated to be 127207.84 W/m2, 146553.52 W/m2, 156669.99 W/m2, 158409.81 W/m2 and 155931.26 W/m2, respectively.  In addition, monthly average total global solar radiation values were obtained to be 346.16 W/m2, 416.99 W/m2, 439.91 W/m2, 444.85 W/m2 ve 439.03 W/m2, respectively. Examined the hourly, daily, monthly and yearly total global energy values, the highest solar energy was measured with the photovoltaic systems in the "37°.0",  "30°.0" and "45°.0" directions, respectively, whereas the lowest was measured with the "0°.0" direction. These results are very important for solar energy measurements.