Raspberry Pi ile fotovoltaik panellerin elektriksel verilerinin gerçek zamanlı izlenmesi

Son zamanlarda artan dünya nüfusu ve teknoloji beraberinde, enerjiye olan gereksinimleri artırmaktadır. Fosil kökenli enerji kaynaklarının maliyetlerinin artması, rezervlerinin kısıtlı olması ve çevreye olan zararlı etkileri ele alındığında alternatif enerji kaynaklarına eğilim hız kazanmaktadır. Bu konuda alternatif enerji kaynaklarıyla ilgili bilimsel çalışmalar hızlandırılmış ve dünyada enerji ihtiyacının karşılanmasında fosil yakıtların gerekliliğinin azaltılması hedeflenmektedir. Güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi, hidroelektrik ve jeotermal enerji başlıca alternatif enerji kaynaklarındandır. Elektrik üretilirken, nükleer ve jeotermal enerji kaynakları hariç, diğer kaynakların çoğunluğunda güneş yer almaktadır. Bundan dolayı son zamanlardaki desteklerle birlikte verim ve maliyetlerde düzenlemeler yapılarak güneşten elektrik enerjisi elde edilmesi cazip hale gelmektedir. Fotovoltaik paneller (FV) kullanılarak güneş enerjisinden elektrik enerjisi elde edilmektedir. FV panellerden elde edilecek enerji, panellerin konumlandırıldığı coğrafi konuma, mevsimsel değişimlere ve çevre şartlarına göre değişmektedir. Güneş ışınlarının panellere dik olarak gelmesi durumunda FV panellerden elde edilecek verim azami olmaktadır. Atmosfer dışında 1 m²'lik alana gelen güneş enerjisi sabit olmasına rağmen yeryüzüne ulaşabilen güneş enerjisinin bir kısmı atmosfer ve bulutlar aracılığıyla geri yansıtılmaktadır. Bu nedenle güneş enerjisinden yararlanırken verimim artırılması için panellerin bir veya iki eksenli güneş izleme sistemi ile gün boyunca güneşin takip edilmesi sağlanabilir. Fakat güneş izleme sistemlerinde yer alan motor, sürücü vb. elemanların sürekli enerji tüketmeleri büyük bir dezavantaj oluşturmaktadır. Bunun yerine FV panellerin optimum sabit eğim açısıyla yerleştirilerek güneş ışığından maksimum seviyede yararlanabilmektedir. Panellerin yüzeyine gelen güneş ışınım şiddeti, panellerin konumlandırıldığı yerin coğrafik konumu ile o güne ait gün içindeki zaman dilimlerine bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Bu yüzden, panellerin eğim açısı bölgeden bölgeye değişmenin yanı sıra aylık, mevsimsel ve yıllık olarak değişmektedir. Bu amaç çerçevesinde 10°, 20°, 30°, 40°, 50° ve 60°'lik açılarla yerleştirilen FV paneller ile Bilecik ilinde güneş enerjisinden elde edilebilecek maksimum gücün aylık, mevsimsel ve yıllık olarak optimum sabit eğim açısı belirlenmektedir. Anahtar sözcükler: Raspberry Pi, Fotovoltaik panel, Sabit eğim açısı, Veri toplama.