Sinop ili koşullarında güneş enerjisiyle tarımsal sulama ve aydınlatma sisteminin tasarımı ve deneysel analizi

Günümüzde nüfus artışı, teknolojik gelişmelerden ve ekonomik büyümeden kaynaklı enerji ihtiyacı özellikle elektrik enerjisi hızla artmaktadır. Bu artan enerji ihtiyacını yenilenebilir enerji kaynakları rahatlıkla karşılayabilir. Alternatif enerji kaynaklarından en önemlilerden birisi olan güneş enerjisi temiz enerji kaynaklarından birisi olması, sürekli rejimde bulunması ve dış ülkelere olan bağımlılığının olmaması nedeniyle dikkat çekmektedir. Son yıllarda, güneş enerjisini kullanım çeşitliliğini arttırabilmek için küçük ve büyük çaplı birçok çalışma gerçekleştirilmektedir. Türkiye bir tarım ülkesidir. Bununla birlikte uygun arazilerini sulayabilecek kadar yeterli suyu yoktur. Yağmur düşüşünün çok daha az olduğu yerlerde, şebekeye bağlı elektrik tedariki yetersizdir ve mahsul için sulama gereklidir. Bu amaç için fotovoltaikler özellikle kırsal alanlarda başarılı bir şekilde kullanılabilirler. Uygulamacılar pek çok denemeden sonra kırsal alanlarda, fotovoltaiklerin bitkiler ve çiftlik hayvanları için su pompalama gibi tarımsal uygulamalar için en iyi çözüm olduğunu görmüşlerdir. Bu nedenle tarımsal sulama ve tarımsal arazinin aydınlatmasında ihtiyaç duyulan elektrik ihtiyacı için fotovoltaik sistem kullanılmıştır. Sulama sisteminde kullanılacak olan pompanın çalışması için gerekli elektrik ihtiyacını fotovoltaik paneller sağlayarak pompanın gerekli olan elektriğini üretir ve sulama için suyu pompalar. Bu sisteme ek olarak yine aynı şekilde fotovoltaik paneller güneşten aldığı ışınlar sayesinde ürettiği elektriği aydınlatma sistemi için de kullanabilmektedir. Güneş enerjisi ile çalışmasından dolayı elektrik harcamasını ortadan kaldırarak son derece verimli bir sistem kullanma avantajı sağlamaktadır. Yapılan çalışma sonucunda çalışmanın yapıldığı gün boyunca üretilen toplam güçler karşılaştırıldığın monokristal güneş modülü %15,9 daha fazla güç ürettiği bulunmuştur. Polikristal FV modül ortalama ve en yüksek verimi sırasıyla %4,77 ve %10,71 olarak hesaplanırken, monokristal FV modülün ortalama ve en yüksek verimi sırasıyla %5,63 ve %11,97 olarak hesaplanmıştır. Monokristal modül verimi polikristale oranla yüksek olduğu sonuçlanmıştır.Sulamada kullanılan Sintine Pompa anlık olarak 9 W güç tüketimi yapıldığı düşünülürse tam bir dolu akü ile 9 saat çalışabileceği bulunmuştur. Bu da gece yapılabilecek sulama işlemini mümkün kılmaktadır. FV modüllerden üretilen elektrik gücünün ise güneş ışınımın yeterli olduğu saatlerde pompayı kesintisiz çalıştırabilecek kapasitede olduğu belirlenmiştir. Sistem hem birden fazla noktada aynı sulama döneminde hizmet verebilir hem de sulama sezonunun olmadığı dönemlerde kişisel enerji ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla kullanılabilir. Bu sayede bu sistem ile sürdürülebilir çevre açısından büyük önem taşımaktadır.