Deneysel Aktif Güneş Takip Özellikli Taşınabilir Şarj Sis- temi Tasarımı Ve Uygulaması

Şebekeden uzak alanlarda elektronik cihazların çalıştırılması geçmişte büyük bir sorun teşkil etmekteydi. Bu sorun, şebekeden bağımsız elektrik enerjisi üreten sistemlerin gelişmesi, yeni tekniklerin ortaya çıkması ve yaygınlaşmasıyla büyük bir oranda çözüme kavuşmaya başladı. Bu alandaki araştırmaların geniş bir kısmını fotovoltaik teknolojileri ve elektrik enerjisinin üretim verimliliğini arttıran çalışmalar oluşturmaktadır. Esnek ve yarı esnek fotovoltaiklerin(FVler) giysilerde kullanımı, fotovoltaiklerin çeşitli cihazlara gömülü olarak kullanılması, farklı hücre yapılarının yüzeye uygulanabilirliğinin arttırılması, enerjinin daha verimli depolanabilirliğinin sağlanmaya çalışılması bu konuda son zamanlarda üzerinde çalışma yapılan konular olmaya başlamıştır. Bu çalışmada, mühendislik eğitiminde sistem modelleme, güneş enerjisi gibi derslerde uygulama yapmaya yönelik güneşi takip eden, taşınabilir bir güneş enerjisi depolama sistemi tasarımı ve uygulaması anlatılmaktadır. Güneşin yatay ve dikey eksenlerde takibi panel yüzeyinin güneş ışınlarını günün her saatinde dikey kabul etmesini ve maksimum enerji dönüşümü yapmasını sağlamaktadır. Yapılan çalışmada sistemin güneşe yönelirken minimum enerji harcamasına, prototipin taşınabilir ve ekonomik olmasına önem verilmiştir. Elde edilen değerler ve veriler doğrultusunda sistemin uygulanabilirliği test edilmiştir

Design And Implementation of an Experimental Active Solar Tracking Charger System

Using electronic devices in outdoor areas which are away from grid had been a problem for years. Achieving technical developments in off-grid electrical energy generation systems, researching new techniques and increase in popularity of renewable energy resources lead to solve this issue. Most of the researches in these areas includes photovoltaics(PVs) technologies and improvement of efficiency of electrical energy generation. Use of semi-flex and flex PVs in smart textiles, embedded solar cells in devices, increase of applicability of PVs on surfaces using different cells, increasing storing efficiency of solar energy are some popular research areas nowadays. This research is about design and implementation of a solar tracking portable charger. The purpose of this research is to realize an implementation for system modeling and solar energy lectures in engineering study. Tracking sun in both vertical and horizontal axes provides perpendicular harvesting of solar radiation all day long, thus increases energy conversation efficiency. Using minimun energy while tracking, having portable size and economical cost of prototype are considered as main design criteria on this work. Implementation of the designated system is tested due to data and values provided

___

  • [1] Rahman, H. A.; Majid, Md.S.; Jordehi, A.R.; Kim, G.C.; Hassan, M.Y.; Fadhl, S.O. Operation and Control Strategies of Integrated Distributed Energy Resources: A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2015; 51, 1412-1420.
  • [2] Das, V.; Padmanaban, S.; Venkitusamy, K.; Selvamuthukumaran, R.; Blaabjerg, F.; Siano, P.; Recent Advances and Challenges of Fuel Cell Based Power System Architectures and Control – A Review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2017; 73, 10-18.
  • [3] Li,Y.; Yang,J.; Song,J. Design Principles and Energy System Scale Analysis Technologies of New Lithium-Ion and Aluminum-Ion Batteries for Sustainable Energy Electric Vehicles, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2017; 71, 645-651.
  • [4] Belmonte, N.; Girgenti, V. ; Florian, P. ; Peano, C. ; Luetto, C.; Rizzi, P.; Baricco, M. A Comparison of Energy Storage from Renewable Sources Through Batteries and Fuel Cells: A case study in Turin, Italy, International Journal of Hydrogen Energy, 2016, 41/46, 21427-21438.
  • [5] National Laboratory of U.S. Department of Energy, Office of Energy Efficiency & Renewable Energy, http://www.nrel.gov/ncpv/ , 201 6.
  • [6] Kassem, A.; Hamad, M. A Microcontroller-Based Multi-Function Solar Tracking System, IEEE International on Systems Conference, 2011, Montreal, Canada, 4-7 April 2011.
  • [7] Zhang, P.; Zhou, G.; Zhu, Z.; Li, W.; Cai, Z.; Numerical Study on the Properties of an Active Sun Tracker for Solar Streetlight, Mechatronics, 2013, 23/8, 1215-1222.
  • [8] Tummeltshammer, C.; Portnoi, M.; Mitchell, S. A.; Lee, A.T.; Kenyon, A.J.; Tabor, A.B.; Papakonstantinou, I. On the Ability of Förster Resonance Energy Transfer to Enhance Luminescent Solar Concentrator Efficiency, Nano Energy, 2017; 32, 263-270.
  • [9] HBeonLabs Technologies Pvt Ltd, http://www.hbeonlabs.com/reports/Time Operated Solar Tracking System_Report.pdf , 2015
  • [10] DAMM, J. An active solar tracking system, HomeBrew Magazine. Issue #17, June/July 1990.
  • [11] Oo, L.L.; Hlaing, N.K. Microcontroller-based two-axis solar tracking system, Second International Conference on Computer Research and Development, 2010, Kuala Lumpur, Malaysia, 7 - 10 May 2010.
  • [12] Rizk, J.; Chaiko, Y. Solar Tracking System: More Efficient Use of Solar Panels, World Academy of Science, Engineering and Technology 17, 2008.
  • [13] U.S. Department of Energy, https://www1.eere.energy.gov/solar/pdfs/solar_timeline.p df, 2015.
  • [14] Wolfgang, P. Power for the World - The Emergence of Electricity from the Sun. Belgium Pan Stanford Publishing, Danvers, USA, 2011; 6 pp.
  • [15] Norp 12 RS datasheet, RS Components, Mart 1997.
  • [16] Mabuchi Motor Co.,Ltd. “FF-030PK Motor datasheet”.
  • [17] Texas Instruments, “LM2940x Regulator Datasheet”, Aralık 2014.
  • [18] SGS-Thomson Microelectronics, “Push-Pull Four Channel Driver Datashe