Güneş enerjisinde verimliliği artıracak projede KBÜ imzası

Karabük Üniversitesinden (KBÜ) Prof. Dr. Selim Öncü’nün araştırmacı olarak görev aldığı Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) destekli projede, güneş panellerinin maksimum güç noktasını takip eden sistemin ortalama yüzde 98 verimle çalıştığı belirlendi.

Güneş panellerinden elde edilen elektriğin daha verimli kullanılmasını amaçlayan "Yenilenebilir Enerji Sistemleri için Manyetik Kontrollü Maksimum Güç Noktası İzleme Sisteminin Gerçekleştirilmesi" başlıklı proje tamamlandı.

Gazi Üniversitesinden Dr. Öğr. Üyesi Kenan Ünal’ın yürütücülüğünü yaptığı 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 yer aldı.

Güneş panellerinin ürettiği elektrik miktarı, güneş radyasyonu ve sıcaklık gibi çevresel şartlara bağlı olarak gün boyunca değişiyor. Bu nedenle panellerin en yüksek gücü ürettiği çalışma noktasının sürekli takip edilmesi gerekiyor.

Projede, güç dönüştürücü devredeki kayıpları azaltmak amacıyla güç anahtarının üzerindeki gerilimin sıfıra indiği anda çalışan E sınıfı rezonans güç dönüştürücü devre yapısından yararlanıldı. Panelden çekilen gücün ayarlanması ise devredeki bobinin manyetik nüvesine ikinci bir sargı eklenmesi ve bu sargıdan geçirilen akımla bobinin elektriksel özelliğinin değiştirilmesiyle gerçekleştirildi. Böylece güneş panelinden çekilen güç hassas biçimde ayarlanarak maksimum güç noktası takip edildi.

Sistem öncelikle bilgisayar ortamında modellenip benzetimi yapıldı. Ardından laboratuvarda prototipi oluşturularak farklı güneş radyasyonu ve panel sıcaklığı şartlarını taklit eden bir güç kaynağıyla test edildi.

Gerçekleştirilen deneylerde sistemin, panelin üretebileceği maksimum gücü ortalama yüzde 98 verimle takip ettiği belirlendi. Testlerde ayrıca ısıya dönüşen enerji kaybını azaltan anahtarlama şartlarının tüm çalışma aralığında korunduğu görüldü.

Araştırmacılar, kullanılan devre yapısının güneş panellerinde bu amaçla kullanımına ilişkin literatürde başka bir çalışmaya rastlanmadığını belirtti. Yöntemin güneş enerjisinin yanı sıra elektrikli araç ve batarya şarj sistemleri gibi farklı uygulamalarda da değerlendirilebileceği ifade edildi.

Projede Dr. Öğr. Üyesi Kenan Ünal yürütücü, Prof. Dr. Selim Öncü araştırmacı, Başkent Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümünden Prof. Dr. Güngör Bal ise danışman olarak görev aldı.