You are here

Home » Content

DİREKT-AKUPLELİ FOTOVOLTAİK SU POMPASI SİSTEMLERİNİN ÇOK AŞAMALI OPTİMİZASYONU

MULTI-STEP OPTIMIZATION OF THE DIRECTLY-COUPLED PV PUMPING SYSTEMS

Journal Name:

  • Sigma Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi

Publication Year:

  • 2005

Key Words:

Keywords (Original Language):

Author NameUniversity of AuthorFaculty of Author
Abstract (2. Language): 
In this study, a multi-step optimization is performed for a directly-coupled PV pumping system. The optimization analysis has four-main-steps: i) formation of longterm (16 years, between 1985-2001) meteorological database in electronic format for Sanliurfa, which is selected as the application region, ii) determination of optimum monthly panel-tilt-angle, iii) determination of optimum solar radiation intensity interval by considering operating points of the PV pumping system, iv) optimizations of PV panel-number and PV array configuration by using a highly accurate statistical method, which provides less computer time and thus less computational cost. Following the optimization, calculated values of PV panel power-output, pump water flow-rate, and system efficiency have stayed almost constant at the desired level for most part of the day and year. These results can be considered as a success for the optimization. The method outlined in this study has also another importance in a way that it can easily be applied to any region on the earth by following a similar mathematical procedure described here.
Bookmark/Search this post with
Abstract (Original Language): 
Bu çalışmada direkt akupleli bir fotovoltaik su pompası için çok aşamalı bir optimizasyon gerçekleştirilmiştir. Optimizasyon temel olarak dört aşamadan oluşmaktadır: (i) sistemin uygulanacağı yöre olarak seçilen Şanlıurfa ili için Devlet Meteoroloji İşleri Müdürlüğü’nden temin edilen 16 yıllık (1985-2001) ölçümler ile elektronik veri tabanının oluşturulması, (ii) panellerin yatay yüzeye yerleştirme açılarının optimum şekilde seçimi, (iii) fotovoltaik su pompası sistemi çalışma eğrisini göz önünde bulundurularak optimum bölgesel ışınım aralığının tespiti, (iv) bu aralığın dikkate alınarak olası panel konfigürasyonları içerisinden daha az işlem yükü ve bilgisayar zamanı gerektiren bir istatistiksel yöntem kullanılarak en iyi konfigürasyonun saptanması. Optimizasyon işlemi sonrası yapılan hesaplamalar PV sistem güç çıktısı, pompalanan su debisi ve sistem veriminin yılın ve günün büyük bir bölümü için kararlı ve yüksek düzeyde kalarak, optimizasyon aşamalarında seçilen yaklaşımların doğruluğunu kanıtlar niteliktedir. Burada sunulan yöntemin diğer önemli bir özelliği ise, yeryüzünde herhangi bir yöreye, aynı matematiksel aşamaları izleyerek kolayca uygulanabilmesidir.
FULL TEXT (PDF): 
PDF icon arastrmx_845_23_pp_53-67.pdf
  • 1
53-67
  • Turkish

REFERENCES

References: 

[1] Konner, P. K., “Optimization Techniques for a Photovoltaic Water Pumping System”,
Renewable Energy, 6, 53-62, 1995.
[2] Appelbaum, J., Bany, J., “Performance Analysis of D.C. Motor Photovoltaic Converter
System-I”, Solar Energy, 22, 439-445, 1978.
[3] Appelbaum, J., “Performance Analysis of DC Motor-Photovoltaic Converter System-II”,
Solar Energy, 27, 421-431, 1981.
[4] Fıratoğlu Z. A., Yeşilata B., “Fotovoltaik Güç Destekli Dalgıç Pompa Sistemlerinde
Optimum Dizayn Koşullarının Araştırılması”, Tesisat Mühendisliği Dergisi, Nisan-Mart
Sayısı, 59-66, 2001.
[5] Hsiao, Y. R., “Direct Coupling of Photovoltaic Power Source to Water Pumping System”,
Solar Energy, 32, 489-498, 1984.
[6] Suehrcke, H., Appelbaum, J., Reshef, B., “Modeling a Permanent Magnet DC
Motor/Centrifugal Pump Assembly in a Photovoltaic Energy System”, Solar Energy, 59,
37-42, 1997.
[7] Fıratoğlu, Z., A., Yeşilata, B., “Bataryalı ve Direkt Akupleli Fotovoltaik Pompa
Sistemlerinin Çalışma Karakteristiklerinin Araştırılması”, Yıldız Teknik Üniversitesi
Dergisi, 8-18, Haziran 2003 .
[8] Fıratoğlu Z. A., Yeşilata B., “Lineer Elektriksel Yüke Bağlı PV Panellerin Optimizasyonu
ve Bölgesel Uygulanabilirliğinin Araştırılması”, Havacılık ve Uzay Teknolojileri Dergisi,
1, 64-72, Ocak 2003 .
[9] Fıratoglu Z. A., Yesilata B., , “New Approaches on the Optimization of Directly Coupled
PV Pumping Systems”, Solar Energy, 77, 81-93, 2004.
[10] Bloos, H., “Analytical and Experimental Investigation of Photovoltaic Pumping
Systems”, Ph.D. Thesis, University of Oldenburg, 2000.
[11] Fıratoğlu Z. A., Yeşilata B., “Fotovoltaik Destekli Su Pompası Uygulamasının Dinamik
Analizi”, II Gap ve Sanayi Kongresi, Sayfa 541-549, 29-30 Eylül, 2001, Diyarbakır.
[12] Hay, J. E., “Calculation of Monthly Mean Solar Radiation for Horizontal and Inclined
Surfaces”, Solar Energy, 23, 301-307, 1979.
[13] Klein, S. A., “Calculation of Monthly Average Insulation on Tilted Surfaces, Solar
Energy, 19, 325-329, 1977.
[14] Dinçer, I., “Optimum Tilt Angle for Solar Collectors Used in Cyprus”, Renewable
Energy, 6, 813-819, 1995.
[15] Kou S.A., Klein A., Beckman W., “ A Method for Estimating the Long-Term
Performance of Direct Coupled PV Pumping Systems”, Solar Energy, 641, 33-39, 1998.
[16] M. Al-İbrahim, Beckman, W. A., Klein, S. A., Mitchell J. W., “Design Procedure for
Selection an Optimum Photovoltaic Pumping System in a Solar Domesting Hot Water
System”, Solar Energy, 64, 227-239, 1998.
[17] Mummadi, V. C., “Steady-State and Dynamic Performance Analysis of PV Supplied DC
Motors Fed from Intermediate Power Converter”, Solar Energy Materials and Solar Cells,
61, 365-381, 2000.
[18] Short, T.D., Oldach, R., “Solar Powered Water Pumps: The Past, the Present-and the
Future? ” Solar Energy Engineering, 125, 76-82, 2003.
[19] Short, T.D. Thompson, P., “Breaking the Mould: Solar Water Pumping-the Challenges
and the Reality”, Solar Energy, 75, 1-9, 2003.
[20] Anis, W. R. and Metwally, H. M. B., “Dynamic Performance of a Directly Coupled PV
Pumping System”, Solar Energy, 53, 369-377, 1994.
[21] Suehrcke, H., Appelbaum, J., Reshef, B., “Modeling a Permanent Magnet DC
Motor/Centrifugal Pump Assembly in a Photovoltaic Energy System”, Solar Energy, 59,
37-42, 1997.
[22] Braunstein A., Kornfeld A., “Analysis of Solar Powered Electric Water Pumps”, Solar
Energy, 27, 235-240, 1981.

Thank you for copying data from http://www.arastirmax.com