Development of a novel spherical light-based positioning sensor in solar tracking

Alternatif enerji kaynakları arasında güneş enerjisine talep son yıllarda giderek artmaktadır. Güneş enerjisine talebin giderek artması ve güneş enerjisinde büyük potansiyele rağmen güneş enerjisi kullanılan enerji sistemlerinin verimliliği halen istenilen düzeylere erişememiştir. Bu sistemlerden elde edilen enerjiyi arttıracak yöntemlerden biri güneş takip sistemleridir. Güneş takip sistemlerine ilişkin birçok akademik çalışma yapılmıştır. Buna karşın güneşin etkin bir şekilde takibi için uygun maliyetli, kolay erişilebilir, doğruluğu yüksek, fazla işlemci gücü gerektirmeyen sensör ihtiyacı devam etmektedir. Bu çalışmada, güneş takip sistemlerinde kullanılmak üzere güneşin gökyüzünde lokalizasyonunun sağlanması için özgün bir sensör tasarlanmıştır. Bu sensörün katı modeli küresel olarak tasarlanmış ve üretilmiştir. Sensörün küresel formu sayesinde ölçülen verilerde bir dönüşüm ihtiyacı ortadan kalkmıştır. Üretilen bu sensör bir ölçüm sistemi yardımıyla verileri toplamakta ve bu verileri bilgisayar ortamına taşımaktadır. Bu verilerin uygun hızda ve hatasız taşınması için gerekli çalışmalar (checksum kontrolü, hız testleri vb.) yapılmıştır. Ayrıca ölçüm verileri Zaman Senkronizasyonlu Ortalama (ZSO) metodu ile alınarak gürültüler ve yüksek frekans bileşenlerinden temizlenmiştir. Çalışmanın son kısmında bulanık mantık modelinin de kullanıldığı algoritma yardımıyla ışık kaynağının azimuth ve elevation açılarında lokalizasyonunu sağlanmaktadır. Bunun yanında ölçüm verileri küresel formda görselleştirilerek ışık kaynağının lokalizasyonuna ilişkin görsel çıktılar da elde edilmiştir.