Fotovoltaik panel testleri için ışık spektrumu kontrollü solar simülatör tasarımı
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik - Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: VEDAT ESEN
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Bülent Oral
Eş Danışman: Şafak Sağlam
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışması fotovoltaik panellerin standart test koşullarında test edilmesini sağlayan, ışık spektrumu kontrol edilebilir, LED ışık kaynaklı, AAA sınıfı bir solar simülatör tasarımı ve geliştirilmesine dayanmaktadır. Literatürdeki uygulamalar incelenerek, bu çalışmalardan farklı olarak, hücre değil panel bazında test yapılmasını sağlayan bir solar simülatör tasarlanmıştır. Aynı zamanda bu solar simülatör özgün bir tasarıma ve aktif soğutma sistemine, kullanıcı açısından da ergonomik bir yapıya sahip olarak geliştirilmiştir. Birinci bölümde tez çalışmasına giriş yapılmış konunun önemi yenilenebilir enerji kaynakları arasında kullanımı her geçen gün artan ve yaygınlaşan fotovoltaik paneller açısından vurgulanmış ve tezin amacı belirtilmiştir. İkinci bölümde ise güneş enerjisi, güneşin spektral özellikleri, Türkiye'de güneş enerjisi potansiyeli ve fotovoltaik endüstrisi konularına yer verildikten sonra fotovoltaik panellere detaylı bir bakış yapılmıştır. Ayrıca, bu bölümde fotovoltaik panel testleri ile ayrıntılı bilgilerden bahsedilmiş ve bununla bağlantılı olarak solar simülatörlerde kullanılan ışık kaynakları ile ilgili literatür taraması detaylandırılmıştır. Üçüncü bölümde çalışmanın materyalleri ve yöntemi anlatılmıştır. Aynı zamanda LED ışık kaynağının spektral özellikleri ile ilgili deneysel çalışmalar ele alınmıştır. Böylece tezin ana konusu olan panel bazlı solar simülatörün geliştirilme basamaklarında yer alan hücre bazlı iki ayrı prototip çalışmasının detayları ve test sonuçları açıklanmıştır. Dördüncü bölümde spektrum kontrollü solar simülatörün geliştirme aşamaları ifade edilerek her aşamanın detayı görsellerle desteklenmiştir. Beşinci bölüm bulgular ve tartışmaya ayrılmış, solar simülatör performans kriterleri testlerinin sonuçları ve analizlerine yer verilmiştir. Yapılan performans kriterleri testlerinin sonuçları önceki prototip çalışmaları ile karşılaştırmalı olarak yorumlanmış ve analizler detaylı olarak açıklanmıştır. Tüm testler bittikten sonra piyasada kullanılan ve solar simülatörün aydınlatma alanına uygun boyutlardaki bir fotovoltaik panel testi gerçekleştirilmiş ve I-V grafiği elde edilmiştir. Elde edilen tüm sonuçlar test edilen fotovoltaik panelin teknik broşüründeki verileriyle karşılaştırılmıştır. Sonuçlar bölümünde tez çalışmasında elde edilen kazanımlar belirtilmiştir. Aynı zamanda bu tez çalışmasının ilerideki çalışmalarda nasıl bir fayda sağlayabileceği ve tasarlanıp uygulaması yapılan simülatörün nasıl geliştirilebileceği konusundaki öneriler maddeler halinde sunulmuştur.