Güneş panelleri için aa modül tasarımı ve uygulaması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: CELAL CAN

Danışman: RAMAZAN BAYINDIR

Özet:

Sanayileşmeyle birlikte artan enerji talebinden ve fosil yakıtların hem tükeniyor olması hem de çevresel olumsuzluklarından dolayı, alternatif enerji kaynaklarına ihtiyaç duyulmaktadır. Güneş enerjisi temiz, bol ve yenilenebilir olması sebebiyle alternatif kaynaklar arasında öne çıkmaktadır. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte güneş enerjisinden düşük maliyetlerle daha yüksek verimde enerji elde edilmesi mümkün hale gelmiştir. Böylece enerjinin ihtiyaç duyulduğu alanlarda yaygın olarak kullanıldığı görülmektedir. Güneş enerjisinden elde edilen enerjinin istenilen güç kalitesinde şebekeye veya yüke aktarılması için güç elektroniği donanımlarına ihtiyaç vardır. Bu çalışmada, fotovoltaik panellerden elde edilen doğru akımı alternatif akıma dönüştüren bir modül tasarımı ve uygulaması üzerine bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Normal koşullarda fotovoltaik paneller doğru akım üretmektedir. Ticari nitelikteki güneş enerjisi dönüşüm sistemlerinde doğru akım, ya doğru akım baraları ile ya da panellerin seri bağlanması ile bir DA dizisi oluşturularak eviriciler üzerinden alternatif akıma dönüştürülür. Mevcut sistemler ile elektrik üretmenin bazı dezavantajları bulunmaktadır. Tasarımı yapılan sistem ile güneş enerjisinden maksimum düzeyde güç elde edebilmek ve parçalı gölgeleme sonucu meydana gelen enerji kayıpları gibi olumsuzlukları aza indirerek fotovoltaik sistemlerde bazı iyileştirmeler yapılmak istenmiştir. Bunun için her bir fotovoltaik panele bağlı modül yardımıyla doğrudan alternatif akım elde eden sistem gerçekleştirilmiştir. Güneş panelinden elde edilen doğru gerilimi istenilen seviyeye yükseltmek için yükseltici konvertör tasarlanmıştır. Tasarım için MATLAB programının Simulink aracı ile hem konvertör hem de Maksimum Güç Noktası İzleyicisi (MGNİ) algoritmalarının benzetimleri gerçekleştirilmiştir. Konvertör ile yükseltilen gerilim evirici yardımıyla alternatif gerilime dönüştürülmüştür. Maksimum düzeyde güç elde edebilmek için farklı MGNİ algoritmaları denenmek suretiyle maksimum güç elde edilmeye çalışılmıştır. Böylece hem maksimum güç elde edilmiştir hem de oluşabilecek verim kayıplarını bertaraf edebilecek modül geliştirilmiştir.