Experiment station to observe the solar charge station behaviour for a year period

Abstract

oz Projenin ana amacı, elektrikle şehir merkezlerinde çalışan otomobil ve otobüslerin akülerini, güneş enerjisi ile şarj edebilecek bir portatif `Güneş Şarj İstasyonu`nu yıl boyunca inceleyecek deney istasyonunun kurulmasıdır. Güneş Şarj İstasyonu, İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Mühendislik Fakültesi Derslikler Binası'nın çatısına kurulmuştur. Güneş Şarj istasyonunun fotovoltaik jeneratörü, on altı tane 1.293m x 0.329m x 0.034m boyutlarında 55 W güce sahip mono- kristal silisyum fotovoltaik modülden oluşmaktadır. Modüller, istasyona adım veren {Omega Tipi Güneş Şarj İstasyonu) `Omega Şekli`ni oluşturacak şekilde dizilmiştir. Dikey ve eğik reflektörler, elektrik üretimini arttırmak için kullanılmıştır. Üretilen elektrik, beş adet şarj regülatörü tarafından aşırı dolma ve boşalmaya karşı korunan bir kurşun-asit aküyü şarj etmek için kullanılmıştır. Yük olarak, doğru akım ile çalışan 50 W hk halojen lambalar seçilmiştir. Sistem hem teorik hem de deneysel olarak incelenmiştir. Teorik sonuçlar göstermiştir ki, Omega Tipi Güneş Şarj İstasyonu yıl boyunca sabite yalan elektrik üretir (yıl boyunca 240 MJ). Teorik olarak reflektörler kışın, yaza göre daha verimli çalışırlar. İstasyonun şekli, çatılarda daha az yer kaplamasına sebep olur. Deneyler göstermiştir ki, istasyonun günlük verimi, yaz döneminde oldukça yüksektir. 21.08.2003 günü, eğik düzleme gelen direkt güneş radyasyonu kullanılarak %3 1.653 15, 11.09.2003 günü yapılan reflektörsüz deneyde %27.90379 ve Eylül ayı için optimum modül eğimleri ile yapılan deneyde %35.70939 olarak hesaplanmıştır. Omega şekli ve reflektörler sayesinde, teorik olarak, yazın yaklaşık %3 ve kışın %16 verim artışı hesaplanmıştır. Reflektör kullanımı, ayrıca, kazanılan ek enerji düşünüldüğünde maliyetin daha az olmasını sağlamıştır. m

ABSTRACT The main purpose of this project is to set-up an experiment station, which will investigate the behavior of a portable `Solar Charge Station` that charges electric or hybrid vehicles, which work at the city centers. The solar charge station is constructed on Classrooms Building in Engineering Faculty of Izmir Institute of Technology. Sixteen monocrystalline silicon photovoltaic modules having the dimensions of 1.293m x0.329/«x 0.034m and 55W power rating are used as the photovoltaic generator of the solar charge station. Modules are mounted as if they create an `Omega Shape` which gives its name to the station (Omega Type Solar Charge Station). Vertical and tilted reflectors are used to enhance the electricity generation. Generated electricity is used to charge a lead acid battery, which is protected by five solar charge regulators in order to prevent discharging and overcharging. 50 W halogen lamps working with direct current are chosen as the loads. The system is analyzed both theoretically and experimentally. Theoretical results have shown that Omega Type Solar Charge Station generates more or less steady electricity, approximately 240 MJ through a year period. The reflectors operate better in winter than in summer, theoretically. According to the stations shape, it uses less space on rooftops. Experiments have shown that efficiency of the charge station during summer is considerably high. The efficiencies calculated by using direct solar radiation on inclined surface is 31.65315%, for the experiment on 21.08.2003, 27.90379% for the experiment carried out without reflectors on 11.09.2003 and 35.70939% for the experiment carried out with optimum inclination angles for September, on 12.09.2003. Omega shape of the station and the reflectors increase the efficiency more or less 3% in summer and 16% in winter, theoretically. The usage of reflectors, also, reduces total cost of the station if the energy gain is considered. n