Sea vehicles such as cruise ships require so much electrical energy. They have
multiple diesel generators to meet those requirements. Usage of fossil fuels to power
those generators is creating economic problems which leads to a search for an
alternative energy source to produce electricity. Producing electrical energy by using
solar photovoltaic cells is one of the popular green energy production methods.
However, solar energy applications are facing efficiency problems. In order to get
the maximum efficiency from the panel, the sunlight has to be normal to the surface
of the panel. The intensity and angle of radiation of the sunlight changes from earth`s
season to season thus making the fixed solar panels less effective. There are several
ways of improving the performance of solar panels. Improving the material of panels
is one way of increasing efficiency and the other way is to use electromechanical
solar trackers. In this thesis, a simple model of dual axis sun tracking system is
designed and implemented on a sea vehicle to make a performance analysis of three
different modes of the designed system which are; Azimuth-Axis Tracking Mode,
Altitude-Axis Tracking Mode and Dual-Axis Tracking Mode. A 3D model of the
system is designed in the NX ® platform. A voltage sensor and current sensor is used
to record the data. The recorded data is then copied from the serial monitor of
Arduino and transferred to Microsoft Excel table. The results showed that the use of
the Dual‐Axis Tracking mode produced more charge and energy output when
compared with Zenithal Axis Solar Tracking mode Azimuth Axis Solar Tracking
mode.
ÖZ:
Yolcu gemileri gibi deniz araçları çok fazla elektrik enerjisi gerektirir. Bu
gereksinimleri karşılamak için birden fazla dizel jeneratörleri vardır. Bu jeneratörlere
güç sağlamak için fosil yakıtların kullanılması ekonomik sorunlar yaratmaktadır. Bu
tür sorunlar alternatif bir elektrik enerjisi kaynağı arayışına yol açmıştır. Güneş
fotovoltaik hücreleri kullanarak elektrik enerjisi üretmek, popüler olan yenilenebilir
enerji üretim yöntemlerinden biridir. Ancak, güneş enerjisi uygulamaları verimlilik
sorunlarıyla karşı karşıyadır. Panelden maksimum verim alabilmek için güneş
ışığının panel yüzeyine dik olması gerekmektedir. Güneş ışığının radyasyon
yoğunluğu ve açısının mevsimden mevsime değişmesi sabit güneş panellerini daha
az etkili hale getirir. Güneş panellerinin performansını artırmanın birkaç yolu vardır.
Verimliliği artırmanın bir yolu panel malzemesinin iyileştirilmesi, diğer yolu ise
elektromekanik güneş takip cihazlarının kullanılmasıdır. Bu tezde, basit bir çift
eksenli güneş takip sistem modeli tasarlanmış ve bir deniz aracı üzerinde
uygulanmıştır. Sistem 3 boyutlu modeli NX ® platformunda tasarlanmıştır. Verileri
kaydetmek için bir voltaj sensörü ve akım sensörü kullanılmıştır. Kaydedilen veriler
daha sonra Arduino'nun seri monitöründen kopyalanıp Microsoft Excel tablosuna
aktarılmıştır.
Sonuçlar, Çift Eksenli Takip modunun kullanımının, Zenithal Eksenli Güneş Takip
modu ve Azimut Eksen Güneş Takip modu ile karşılaştırıldığında daha fazla şarj ve
enerji çıkışı ürettiğini gösterdi.
