In recent years, renewable energy such as solar and wind energy is being used
abundantly. Concentrated photovoltaic (CPV) modules ensure a more effective and
greater power output than the conventional photovoltaic (PV) solar panel.
The motivation of this research project was to design and construct a dual axis solar
tracker to compare the power output of a conventional PV panel to a two-stage CPV
panel. CPV solar panel is studied to achieve the maximum output and performance
compared to the traditional PV panel. This work is centered on the investigation CPV
and PV output energy.
A dual axis solar tracker was designed to implement a two-stage CPV solar panel
and a PV panel on it at the same time. A two-stage CPV solar panel consists of one
linear Fresnel lens as a primary lens and a solar prism as a secondary lens, in order to
concentrate the solar irradiance to gain more power output. The designed dual axis
tracker includes a dc motor, a dual axis solar tracker controller, and a linear actuator,
to track the plate regarding the elevation angle and azimuth angle.
6 months of data has been collected since January 2018. In this study, we were
collecting global solar radiation, direct solar radiation, diffuse solar radiation, CPV
produced energy, PV produced energy, elevation angle, and azimuth angle on an
hourly basis.
The data shows that the output power of the CPV panel is mostly related to the direct
solar radiation. Therefore, when direct solar radiation is more than diffuse solar radiation, the output power of the CPV panel is more than the conventional PV
panel. In contrast, when diffuse solar radiation is more than direct solar radiation, the
output power of the PV panel is more than CPV panel. In contrast, since the diffuse
radiation effects on PV panels more than CPV panels, when diffuse solar radiation is
more than direct solar radiation, the output power of the PV panel is more than CPV
panel.
ÖZ:
Son yıllarda güneş ve rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir enerji bolca kullanılmaktadır.
Konsantre fotovoltaik (CPV) modüller, geleneksel fotovoltaik (PV) güneş panelinden
daha etkili ve daha büyük bir güç çıkışı sağlar.
Bu araştırma projesinin motivasyonu, geleneksel bir PV panelinin güç çıkışını iki
aşamalı bir CPV paneliyle karşılaştırmak için bir çift eksenli solar izleyici tasarlayıp
inşa etmekti. CPV güneş paneli, geleneksel PV paneline kıyasla maksimum çıktı ve
performansa ulaşmak için çalışılmaktadır. Bu çalışma, araştırma CPV ve PV çıkış
enerjisi üzerinde yoğunlaşmıştır.
Çift eksenli bir güneş takip cihazı, aynı anda iki aşamalı bir CPV güneş paneli ve bir
PV paneli uygulamak üzere tasarlanmıştır. İki aşamalı bir CPV güneş paneli, daha
fazla güç çıkışı elde etmek için güneş ışınımını yoğunlaştırmak amacıyla bir birincil
mercek olarak bir doğrusal Fresnel mercek ve ikincil bir mercek olarak bir solar
prizmadan oluşur. Tasarlanan çift eksenli izleyici, bir dümen motorunu, bir çift
eksenli solar izleyici kontrolörünü ve yükseklik açısına ve azimut açısına göre
plakayı izlemek için bir lineer aktüatör içerir.
Ocak 2018'den bu yana 6 aylık veri toplanmıştır. Bu çalışmada, küresel güneş
radyasyonu, doğrudan güneş radyasyonu, yaygın güneş radyasyonu, CPV üretilen
enerji, PV üretilen enerji, yükseklik açısı ve azimut açısı saat bazında toplanmıştır.
Veriler, CPV panelinin çıkış gücünün çoğunlukla doğrudan güneş ışınımına bağlı
olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, doğrudan güneş ışınımı yaygın güneş ışınımından daha fazla olduğunda, CPV panelinin çıkış gücü geleneksel PV
panelinden daha fazladır. Aksine, yaygın güneş ışınımı doğrudan güneş ışınımından
daha fazla olduğunda, PV panelinin çıkış gücü CPV panelinden daha fazladır.
Aksine, PV radyasyonları PV panelleri üzerindeki etkisi CPV panellerinden daha
fazla olduğundan, yaygın güneş radyasyonu doğrudan güneş ışınımından daha
fazlayken, PV panelinin çıkış gücü CPV panelinden daha fazladır.
