Güneş enerjisi ile elektrik üreten güneş takipli dikey perde tasarımı ve analizi
Designing of a vertical solar blind that produce electricity by pvs with solar tracking system and analysing
Yazar: AHMET FUAT YALÇIN
Danışman: PROF. DR. ŞENİZ ERTUĞRUL
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Sistem Dinamiği ve Kontrol Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Fotovoltaik enerji = Photovoltaic energy ; Güneş enerjisi = Solar energy ; Güneş enerjisi sistemleri = Solar energy systems ; Kullanılabilir enerji = Available energy ; Yenilenebilir enerji = Renewable energy

Özet:
Enerji, yeryüzünde sevgi ve inançtan sonra varlığı harekete geçiren yegane fiziki unsurdur. İnsanlık tarihinin başlangıcından günümüze kadar enerjinin kıymeti hep bilinmiş ve ona verilen değer arttıkça onu tutumlu kullanmaya gösterilen özen de artmıştır. Günümüzde bu tutumun en üst seviyede olduğunu görmek mümkündür. Öyle ki enerjiye yapılan yatırımlar hızla artmakta, toplumlar enerji ve tasarruf  konusunda hızla bilinçlenmekte, fosil yakıtların çevreye zarar verdiği ve bu nedenle fosil yakıtların yerine yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması gerektiği bilinci yayılmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının fosil yakıtlar üzerindeki üstünlükleri göz önünde bulundurulduğunda, imkan olan en ufak alanda dahi yenilenebilir enerji kaynaklarından enerji elde edilmeye çalışılmaktadır. Yaptığımız çalışmada, yenilenebilir enerji kaynaklarından yaygın olarak kullanılan güneş enerjisi kullanılarak yeni bir alanda yeni bir uygulamayla elektrik üretilmesi için güneş perdesi tasarımı yapılmıştır. Dikey perdelerin arka yüzleri gibi kullanılmayan ölü bir bölgeye fotovoltaik hücreler yerleştirilerek; şeritlerin güneşi takip etmesi için kontrol sistemi tasarlanarak yenilenebilir enerji alanında yapılan araştırmalara katkıda bulunulmaya çalışılmıştır. Çalışmada şeritlerin ve hücrelerin genişlikleri değiştirilerek 13 farklı güneş perdesi tasarımı yapılmış, bu tipler için kontrol sisteminin olması ve olmaması, üretilen elektriğin aküde kullanılarak değerlendirilmesi veya Yenilenebilir Enerji Kanunu kapsamında kullanılması  gibi durumlar karşılaştırılarak sistemin geri dönüş süresi Ankara ili için belirlenmiştir. Ayrıca sistem, Simulink programında modellenmiş ve hazırlanan kodla radyasyon hesabı yapılarak; bir yıl içerisinde üretilen toplam elektrik her saat için hesaplanmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda en iyi tasarımın şerit açılarının 0 derecede sabit tutulan 2. tip güneş perdesi olduğu, üretilen elektriğin YEK kapsamında kullanıldığı takdirde kullanıcıya daha çok avantaj sağladığı ve kuzeye doğru gidildikçe güneş perdesinden üretilen elektriğin arttığı görülmektedir.

Abstract:
Energy is the only physical factor that can move the humanity which comes after love and believing. The value of the energy is realized by humanity in entire history and when it increase; the attention for using the energy economically increases. We can see that the attention is in top level for today. When we look at the supremacy of renewable energy sources, we need to produce energy from renewable energy in every place that we can find even it is small. In this study, a vertical solar blind is designed to produce electricity in a new area with a new application by using one of the renewable sources, solar energy. Photovoltaic cells is placed in back of blind's blades' , an area that never used, and solar tracking system is designed for blade to track the sun and to get more radiation. In this study, 13 different blind types designed by changing blades' and cells' width and compared the solar blinds that have a solar tracking system with blinds that don't. Also, blind types is compared the payback periods which change by using electricity with solar battery or Renewable Energy Law for Ankara. Also, the system is modeled in Simulink and annual producing electricity is calculated by using Matlab code to calculate solar radiation in every hours. The results show that the optimum blind design is the second type that have blinds in constant 0 degree, users that use generated electricity by YEK have more advantages and also it is possible to see that in north places in Turkiye, the blind produce more energy than production in south places.