Güneş panellerinden elde edilen elektriğin daha verimli kullanılmasına yönelik yürütülen TÜBİTAK destekli projede dikkat çeken sonuçlara ulaşıldı. Karabük Üniversitesinden Prof. Dr. Selim Öncü’nün araştırmacı olarak görev aldığı projede geliştirilen maksimum güç noktası izleme sisteminin, farklı çalışma koşullarında panelin üretebileceği maksimum gücü ortalama yüzde 98 verimle takip ettiği belirlendi.
Gazi Üniversitesinden Dr. Öğr. Üyesi Kenan Ünal’ın yürütücülüğünü yaptığı “Yenilenebilir Enerji Sistemleri için Manyetik Kontrollü Maksimum Güç Noktası İzleme Sisteminin Gerçekleştirilmesi” başlıklı proje, TÜBİTAK 1002 Hızlı Destek Programı kapsamında gerçekleştirildi.
Projede KBÜ Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü öğretim üyesi Prof. Dr. Selim Öncü araştırmacı olarak görev aldı. Çalışmanın temel amacı, güneş panellerinin gün içerisinde değişen çevresel koşullar altında üretebileceği elektriğin daha verimli şekilde kullanılmasını sağlamak olarak belirlendi.
Güneş panellerinin ürettiği elektrik miktarının güneş radyasyonu ve sıcaklık gibi çevresel şartlara bağlı olarak sürekli değişmesi, panelin en yüksek gücü ürettiği çalışma noktasının takip edilmesini gerekli kılıyor. Projede de bu noktaya odaklanılarak maksimum güç noktası izleme sisteminin farklı koşullarda daha etkin çalışması hedeflendi.
Manyetik kontrollü sistem geliştirildi
Araştırmada, güç dönüştürücü devrede meydana gelen kayıpların azaltılması amacıyla E sınıfı rezonans güç dönüştürücü devre yapısından yararlanıldı. Bu yapıda güç anahtarının üzerindeki gerilimin sıfıra indiği anda çalışma sağlanarak enerji kayıplarının azaltılması hedeflendi.
Panelden çekilen gücün ayarlanması ise devrede bulunan bobinin manyetik nüvesine ikinci bir sargı eklenmesi ve bu sargıdan geçirilen akım sayesinde bobinin elektriksel özelliklerinin değiştirilmesiyle gerçekleştirildi.
Bu yöntem sayesinde güneş panelinden çekilen gücün hassas şekilde ayarlanması ve panelin maksimum güç noktasının sürekli takip edilmesi amaçlandı.
Sistem öncelikle bilgisayar ortamında modellenerek benzetim çalışmaları yapıldı. Daha sonra laboratuvar ortamında prototipi oluşturulan sistem, farklı güneş radyasyonu ve panel sıcaklığı koşullarını taklit eden bir güç kaynağı kullanılarak test edildi.
Testlerde yüzde 98 verim
Laboratuvarda gerçekleştirilen deneylerde sistemin, güneş panelinin üretebileceği maksimum gücü ortalama yüzde 98 verimle takip ettiği belirlendi.
Testlerde ayrıca, enerjinin ısıya dönüşmesiyle ortaya çıkan kayıpları azaltan uygun anahtarlama şartlarının sistemin tüm çalışma aralığında korunabildiği görüldü.
Araştırmacılar, geliştirilen devre yapısının güneş panellerinde bu amaçla kullanımına ilişkin literatürde başka bir çalışmaya rastlanmadığını belirtti. Bu yönüyle çalışmanın, yenilenebilir enerji sistemlerinde farklı tekniklerin değerlendirilmesine yönelik yeni bir yaklaşım ortaya koyduğu ifade edildi.
Farklı alanlarda da kullanılabilecek
Projede geliştirilen yöntemin yalnızca güneş enerjisi sistemleriyle sınırlı kalmayabileceği değerlendirildi. Araştırmacılar, yöntemin elektrikli araçlar ve batarya şarj sistemleri gibi farklı uygulamalarda da kullanılabileceğini belirtti.
Çalışmanın, güneş panellerinden elde edilen enerjinin daha etkin kullanılmasına yönelik araştırmalara katkı sunması hedeflenirken, geliştirilen sistemin maksimum güç noktasının daha verimli şekilde takip edilmesine imkan sağlaması projenin öne çıkan sonuçları arasında yer aldı.
Projede Dr. Öğr. Üyesi Kenan Ünal yürütücü, Prof. Dr. Selim Öncü araştırmacı olarak görev yaparken, çalışmada farklı üniversitelerden akademisyenlerin de yer aldığı belirtildi.
TÜBİTAK desteğiyle tamamlanan proje, güneş enerjisinde verimliliğin artırılması ve güç elektroniği alanında geliştirilen yeni yöntemlerin farklı enerji uygulamalarında değerlendirilmesi açısından dikkat çeken bir çalışma olarak öne çıktı.
